以“多维度全过程”为导向的山西省现代能源体系构建

张 磊，樊园杰

（1.山西大同大学煤炭工程学院，山西大同 037003；2.山西大同大学商学院，山西大同 037009）

山西省内的矿产资源非常丰富，而煤炭资源作为其中最为重要的矿产资源，地质储存量高达9 100亿吨，原煤产量基本占到中国原煤产量的40%左右[1]，故山西的优势就在于煤炭资源，山西的未来潜力和市场希望也在于煤炭资源。而煤炭不单单是一种能源资源，更是一种碳资源，同时也是未来发展新兴产业的重要资源之一。实现能源产业的可持续性发展，不单单需要做好能源本身的文章，更需要做好能源向外延伸发展，总结起来就是“以煤炭为基、多维度创新发展”，提高山西省能源产业的总体水平，提升山西能源开采的智能化、机械化、自主化水平，提升能源洗选率，促进能源安全生产状态的好转，实现能源自身的高效率环保发展[2]。在这个前提条件下，促进提高焦炭、电力、冶炼、建材等传统产业的创新，加快现代能源化工、机械制造、新型材料等优势产业的发展，推动绿色、环保、节能等新资源产业的出现，实现能源产业结构多层次、科学化、多维度的拓展，实现由煤炭大省向“以煤为主、清洁为辅”的当代能源大省的跨越，实现由单一煤炭“生产基地”向多维度能源“发展中心”的转变。

1 以固有矿产资源为创新对象

2011年以后，低碳经济早已经发展为中国工业能源发展的大势所在，低碳经济对能源产业的未来发展提出了更高水平的要求。中国的化工能源结构以及山西省丰富的煤炭资源，均决定了山西省必须作为我国一个重要的能源供应基地而存在，这个现状在短时间内是很难发生改变的。

煤炭是一种埋藏于地底的乌金，煤炭作为山西社会经济长远发展的优势不容忽视[4]。不管是作为能源资源还是化工原料来说，如果采取先进的科学技术，对煤炭进行深度加工，不仅仅能够充分利用能源，而且还能够获取几十倍甚至成百上千的经济增值。

现在，山西省煤炭资源的加工技术、转变技术并不足够先进，距离国内甚至世界领先水准还有一段距离要追赶。例如，先进的能源燃烧以及发电技术；原料多元化、碳氢比重调整的大规模煤气化技术；以煤气化为前提的多维度技术；高值环保生态产品的合成技术；自动化、科学、安全的电网发展体系等。这些矿产行业的关键技术，极有可能会发展为一系列新型的、环保的经济产业。为此，必须进一步优化重点领域以及关键流程的技术创新，研究发展出能源的绿色开采技术、资源利用率的配套技术以及化工关键技术的升级，加大能源液化与资源利用等标志性生态低碳工程的构建，逐渐提高能源的开采率以及资源的利用率等，慢慢掌握煤气化合成甲醇技艺，构建一大批中大型能源液化、煤电一体化、化学化工、煤焦化以及能源的总体利用等生态工程，全面提高山西能源产业的市场竞争力。因此，有必要紧紧抓住世界范围内逐渐重视发展低碳环保经济这个机会，重点关注节能环保低碳化的技术开发，推动低碳产业的发展，强化科技创新能源体系的构建[5]。

2 以化石能源和可再生能源为优先发展目标

山西省煤炭资源储备量极大、种类齐全，也是中国产煤与出口大省。山西省已经探明的煤炭储存量比较丰富，尤其是稀缺煤炭资源中的焦煤储备量占到全国焦煤总储备量的60 %以上，同时山西省煤炭资源的浪费现象十分严重。山西省煤炭开采区域的回采率基本保持在47%左右，与国际标准相比低13～22%，村镇煤矿开采区域的回采率远远低于25%，中小型煤窑乱采滥挖现象严重，甚至有些时候会出现20 m 厚的优质煤层其回采率远远低于9%，导致山西能源利用率非常低，浪费明显[6]。

普遍观点认为，可再生能源的发展势必会抢占化石能源的市场占有率，二者之间是典型的竞争关系。然而越来越多的实践证明，在以后相当长一段时间内，可再生能源的发展势必会依赖于化石能源的参与。如分布式的风力电能与光伏在满足用户现实需要的时候，还需要广泛分布的煤电机组与燃气机组作为能源备用设备，有利于电网优化。风电、光伏在进行远距离运输的时候，需要着重对其配置一定比例的煤电进而确保能源利用率；地热资源在为冷热联供服务的时候，需要通过燃气机组或电空调作为能源备用设备。水电机组也存在季节性调整的关系，在河流枯水期也需要火电机组进行后续备用。以后未来的一段时间，伴随各种形式的可再生能源利用范围的不断扩大，在能源结构中所占的比例也越来越高，可再生能源与化石能源之间的互补性也会明显提高[7]。因此，必须冲出惯性思维的束缚，在全面促进能源利用技术创新的前提条件下，借助于能源结构的创新优化，充分发挥市场机制的作用，推动煤电、燃气机组迅速转变市场定位，适应能源市场的需求，为可再生能源的发展提供指导。

3 优化能源产业——智能电网

中国对于地热的大范围应用和勘探始于上个世纪的八十年代，并在西藏地区的羊八井建设了地热发电站[8]。最近几年，北京、上海、天津、内蒙古、西藏等地区陆陆续续通过地热供暖发展经济，山西省的地热资源大部分集中于山西中部六大断陷盆地周围以及山区断裂地带，比方说山西运城的夏县、太原神堂沟、大同阳高等地。

表1 山西省的主要电力装机对比信息 /万kW

从表1可以看出，山西省正在致力于打造新能源产业的节能减排目标。党的十九大报告明确指明，当代中国特色社会主义新时代的能源体系具备环保、低碳、科学、安全4 个明显的特征。智能电网旨在统筹国家或地区计划配/输电网建设，以城市、农村一体化规划改造为手段，以积极统筹智能电网和重点电源，尤其是新能源产业为依托，全面建设以800 千伏智能电网为屏障、220 千伏电网为协调平台，各电压电网协同发展、电网布设合理、智能化较高的稳固电网，努力在较大区域范围内、较高水平地完成智能化电网试点规范项目[9]。

4 重点发展分布式能源

将互联网技术与分布式能源之间进行深度融合，努力打造创新式的“互联网+”智能化能源应用。将互联网技术引进到能源应用中去，提高了能源利用的智能化标准。就山西省现在的能源储存状况来看，必须强化能源结构建设以及完善智能电网，最大限度地确保电网的安全运转，电网调整标准得到迅速提高，进而降低运输成本，使能源产业的优化程度逐渐提升，有序促进现代能源体系的迅速建设。统筹传统能源建设、新能源以及可再生能源的综合利用，根据自用为主、富足上网、循序渐进、依次推进的原则，努力推动分布式能源的发展，完成分布式能源和集中供能体制的和谐发展。积极发展分布式能源的意义还在于能源的节能环保。按照常规天然气、页岩气的提供条件以及用户资源需求量，关键就在于能源承载中心，加快构建分布式能源体制。