山西：煤炭大省綠色轉(zhuǎn)型
2018-10-09 10:27:50
來源：科技日?qǐng)?bào)
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改革開放40年
區(qū)域力量
國土面積不到全國的2%，山西保有煤炭資源儲(chǔ)量卻超過全國的20%；
在全國十六大煉焦煤礦區(qū)中，山西擁有五個(gè)；
焦煤、無煙煤等稀缺煤種，山西儲(chǔ)量是全國乃至全球最多的地區(qū)之一……
作為國家布局建設(shè)的重要能源工業(yè)基地，山西是全國最大的煤炭產(chǎn)地，年產(chǎn)原煤量長期居全國前列，占全國總量的1/4以上，累計(jì)產(chǎn)煤160多億噸, 70%以上外輸全國。然而，“一煤獨(dú)大”的格局也成山西的痛楚。改革開放年，山西不斷重新認(rèn)識(shí)煤炭，調(diào)整資源型經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，打造能源革命排頭兵，煤炭大省正在呈現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展的新態(tài)勢(shì)。
污染環(huán)境的固廢合成“金品油”
今年1月1日，潞安集團(tuán)180萬噸高硫煤清潔利用一體化項(xiàng)目全系統(tǒng)成功試運(yùn)行，產(chǎn)出合格的第一桶煤基高端合成油。相比以前都是論“噸”賣的山西煤，價(jià)格翻了近30倍。
這種高品質(zhì)的基礎(chǔ)油是在煤炭液化基礎(chǔ)上合成的，填補(bǔ)了國內(nèi)技術(shù)和產(chǎn)品上的空白。一小瓶300毫升售價(jià)兩元多，而成本不到一角錢。其使用的原料是以前棄采的高硫煤、劣質(zhì)煤。山西埋藏有400多億噸劣質(zhì)煤，而在過去，這些劣質(zhì)煤都是污染環(huán)境的固廢。
作為山西省綜改轉(zhuǎn)型的重大標(biāo)桿工程，潞安的這一項(xiàng)目集成了國際先進(jìn)技術(shù)，用5年建成了國內(nèi)唯一的劣質(zhì)煤轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)基地，完成了從1.0版燃料油到2.0版高端精細(xì)化學(xué)品的產(chǎn)業(yè)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)了煤炭的清潔高效利用，生產(chǎn)出高端蠟、無芳溶劑、特種燃料、高檔潤滑油、專屬化學(xué)品等五大類49種高端精細(xì)化學(xué)品。
潞安集團(tuán)副總經(jīng)理劉俊義介紹說，首批出廠的高端煤基合成油，最終將成為化妝品級(jí)和食品級(jí)原料，并代替進(jìn)口。這意味著山西煤炭進(jìn)入了高效清潔轉(zhuǎn)化利用的新時(shí)代，為國家科技創(chuàng)新重大工程作出了成功示范，也是山西打造能源革命排頭兵的一個(gè)重要里程碑。
采煤沉陷區(qū)種出致富 “金太陽”
左云縣鵲兒山鎮(zhèn)青疙瘩村貧困戶武建黨，每月10日都會(huì)拿到1000多元的發(fā)電收入，他說：“采煤沉陷區(qū)上種出‘金太陽’，過去做夢(mèng)都不敢想。” 只見一塊塊太陽能電池板整齊排列，在陽光的映射下熠熠生輝；一座座模塊化預(yù)制艙式變電站矗立在光伏陣列中，通過條條“銀線”將清潔能源輸向遠(yuǎn)方。進(jìn)入店灣鎮(zhèn)地界，“大同市采煤沉陷區(qū)國家先進(jìn)技術(shù)光伏示范基地”的牌子醒目地立在路邊。
大同在上世紀(jì)80年代逐漸成為中國重要的能源基地，“黑金”源源不斷地從地下被挖出，左云、南郊、新榮等產(chǎn)煤縣靠煤炭崛起的同時(shí)，也形成了1687平方公里的采煤沉陷區(qū)。在煤坑上建光伏電站和風(fēng)電廠，是大同能源經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的一個(gè)創(chuàng)新。截至2017年底，大同市光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到320萬千瓦，占山西省的三分之一強(qiáng)，大同也由此成為國家新能源示范城市。
大同位于黃土高原北部，植被稀疏，降水稀少，但全年日照超過3000小時(shí)，日均超過8小時(shí)，是中國光照資源最豐富的地區(qū)之一。按照規(guī)劃，到2019年大同將建成300萬千瓦的煤坑光電電站。降低煤炭依賴度，大同已經(jīng)努力多年，轉(zhuǎn)型帶來的環(huán)境效益也已凸顯。山西省環(huán)保廳的數(shù)據(jù)顯示，作為公認(rèn)的煤都，大同去年和今年第一季度空氣質(zhì)量位居全省第一。光伏和風(fēng)電的推廣將進(jìn)一步減輕煤炭造成的污染，并降低碳排放。
煤礦隱形殺手變身清潔新能源
在山西，說起煤層氣，就不能不提到晉城。作為山西煤層氣儲(chǔ)量最大的地市，該市的煤層氣儲(chǔ)量達(dá)到6.85萬億立方米，占山西省的70%、全國的25%。目前，山西煤層氣產(chǎn)量接近全國的90%，晉煤集團(tuán)寺河120兆瓦瓦斯發(fā)電廠是世界最大的瓦斯發(fā)電廠。晉煤集團(tuán)運(yùn)行瓦斯電廠有5個(gè)，總裝機(jī)容量199兆瓦。在建和擬建的分布式瓦斯發(fā)電項(xiàng)目共有10個(gè)，總裝機(jī)容量達(dá)到107兆瓦。
去年11月，從山西省沁南煤層氣基地傳來消息，經(jīng)過3年努力，該基地成功研制出了“深煤層叢式水平井煤層氣開發(fā)成套技術(shù)”，解決了“埋深高、儲(chǔ)層壓力高、地應(yīng)力高、滲透率低”地質(zhì)條件下煤層氣產(chǎn)氣量低、開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)高的難題，實(shí)現(xiàn)了深部煤層日均單井穩(wěn)產(chǎn)煤層氣1.5萬立方米，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
山西省委省政府提出，加快把煤層氣產(chǎn)業(yè)打造成山西多元產(chǎn)業(yè)體系的支柱產(chǎn)業(yè)，為建設(shè)資源型經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展示范區(qū)、爭當(dāng)全國能源革命排頭兵作出新貢獻(xiàn)。
就在前不久，山西省榆社—武鄉(xiāng)發(fā)現(xiàn)超大型氣田，煤層氣、頁巖氣資源量達(dá)5455.51億立方米，具備建設(shè)大型煤層氣產(chǎn)業(yè)基地的資源條件，山西打造煤層氣支柱產(chǎn)業(yè)有了堅(jiān)實(shí)的資源基礎(chǔ)。
煤基低碳科技重大專項(xiàng)結(jié)碩果
氣化爐是煤炭氣化的核心裝備，也是煤炭清潔高效利用的第一道技術(shù)門檻。但多年來由于技術(shù)限制，我國許多化工企業(yè)不得不花費(fèi)巨資引進(jìn)國外的氣化技術(shù)和裝置。山西陽煤化工機(jī)械公司從2002年起與清華大學(xué)研發(fā)團(tuán)隊(duì)攜手，先后開發(fā)了一代、二代和三代氣化爐工藝技術(shù)，不僅打破了國外大公司技術(shù)壟斷，還實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)全球第一。為我國企業(yè)節(jié)省技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)十多億元的同時(shí)，也為劣質(zhì)煤清潔利用找到了新路徑，而且通過使用三代汽化爐，每臺(tái)爐子每年可為用戶節(jié)約3000多萬元的運(yùn)行成本。
從第一代到第四代，代代升級(jí)的“晉華爐”，見證了清華大學(xué)與山西院企科研開發(fā)合作的成功路徑。
山西煤炭占全國資源儲(chǔ)量的22.6%，而其中高硫、高灰、高灰熔點(diǎn)特性的“三高”劣質(zhì)煤占到全省煤炭資源總量的30%以上。如何充分利用“三高”煤，如何最大限度減少污染排放，推動(dòng)黑色煤炭綠色發(fā)展、高碳資源低碳發(fā)展，不僅是山西的課題，也是我國煤炭產(chǎn)業(yè)的課題。
無論在煤電行業(yè)還是煤化工行業(yè)，煤的氣化是第一道工序，也是實(shí)現(xiàn)黑色煤炭綠色發(fā)展的煤炭革命最核心的技術(shù)。山西省科技廳于2014年起將這一項(xiàng)目列入省科技重大專項(xiàng)。
2014年起山西省科技廳開始啟動(dòng)實(shí)施煤基低碳科技重大專項(xiàng)，主要涵蓋煤層氣、煤化工、煤焦化、煤電、煤機(jī)裝備、煤基新材料和富碳農(nóng)業(yè)7個(gè)領(lǐng)域，共立項(xiàng)支持80個(gè)項(xiàng)目。目前，這批項(xiàng)目已申請(qǐng)專利265 項(xiàng)，其中申請(qǐng)發(fā)明專利129項(xiàng)，獲得專利授權(quán)40項(xiàng)。
從“一煤獨(dú)大”到“多柱承天”，從資源依賴到創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，把荒山禿嶺變成綠色寶藏……山西正朝著這一經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的階段性目標(biāo)努力。
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