煤炭行業必須加快向生產智能化、管理數字化、煤炭利用清潔化、低碳化轉變，煤炭行業轉型升級與高質量發展要求更加迫切。
“煤炭是我國的優勢能源礦產，一直擔負著支撐國民經濟發展對能源的需求和保障國家能源安全的重要作用。近兩年來，煤炭行業的使命擔當有目共睹，我國煤炭工業在保障能源供給、釋放優質產能、轉型升級和高質量發展方面取得了可喜成績。”中國煤炭工業協會副會長、中國煤炭學會理事長劉峰在第五屆中國蘭炭產業高質量發展大會上指出，下一步，煤炭行業必須加快向生產智能化、管理數字化、煤炭利用清潔化、低碳化轉變，煤炭行業轉型升級與高質量發展要求更加迫切。
“雙碳”目標下，煤炭清潔高效利用成為撬動煤炭未來轉型發展的支點，是立足我國資源稟賦、確保能源安全的重要戰略舉措。與會專家一致認為，應該立足實際探索符合我國國情的煤炭綠色低碳高質量發展道路，推進低階煤分質分級利用走向大型化、規模化，以技術創新，構建一條過程高效、產品高端、工藝低碳的清潔高效轉化路徑。
低階煤利用走向大型化規模化
低階煤是一種煤化程度較低的年輕煤種，包括褐煤、長焰煤、不粘煤、弱粘煤等，主要分布于晉陜蒙新等西部地區。中國煤炭地質總局發布的第三次全國煤田最新數據顯示，我國低階煤預測資源量2.6萬億噸，占全國煤炭資源總預測儲量的57.38%。
“這種煤的焦油產率較高，是典型的富油煤，屬于集煤油氣資源屬性為一體的礦產資源。目前主要作為動力煤燃燒‘細糧粗吃’，利用方式不合理，其中的油氣組分沒有充分挖掘。”據中國工程院院士王雙明介紹，低階煤通過中低溫熱解可以獲得煤焦油、熱解氣和蘭炭。我國富油煤資源總量約5000億噸，按焦油收率10%計算，可得到油氣500億噸和75萬億立方米。按照10億噸煤轉化規模核算，相當于增加2個大慶油田和年產1500億立方米的大氣田。
國家能源煤炭分質清潔轉化重點實驗室主任、陜西煤業化工集團副總經理尚建選也認為，我國低階煤主要用于燃燒發電、工業鍋爐和民用燃料，資源利用效率低、碳排放量大、環保成本高。2022年國內低階煤產量約23億噸，隨著煤炭主產區西移，產量將越來越大。“低階煤分質利用以追求能源轉化效率和碳氫氧元素利用率高、碳排水耗少、產品高端化為目標，是一條低能耗、低碳排、低物耗的煤炭清潔高效利用最優可行性路線，可規模化獲取國家戰略需求的油品、軍用特種燃料、高端專用化學品及特種新材料。”
中國工程院院士謝克昌建議，煤炭資源豐富的地區重視煤炭熱解分質利用大型化、規模化，做大做強煤、電、油氣和化工四大產業，強化能源化工產業支柱地位，在低階煤分質清潔轉化和循環經濟煤炭綜合利用等方面發揮引領作用。
蘭炭高值化利用待挖潛
低階煤分級分質轉化過程中，產生大量蘭炭等副產品。作為高品位潔凈燃料，蘭炭清潔高效利用是煤炭清潔高效梯級利用產業鏈的重要組成部分。與會專家指出，蘭炭是我國大量低階煤資源進行分質分級利用并已實現產業化的典型，是實施煤炭清潔高效利用的有效途徑。
劉峰表示，低階煤揮發分高，通過熱解深加工既可獲得大量的煤焦油、干餾煤氣，也能把煤中的硫分去除，得到清潔化的蘭炭產品，一舉多得，是簡便實用的“煉煤”新技術，也是耗水少的“煤制油”技術。
據中國煤炭加工業協會不完全統計，2022年全國蘭炭產量約為6550萬噸、陜西榆林是3730萬噸、新疆有2160萬噸、甘肅約50萬噸、內蒙古約200萬噸、寧夏約100萬噸以及河北約300萬噸。劉峰介紹稱，蘭炭具有固定炭高、比電阻率高、化學活性高、灰分低、硫低、磷低、水分低等“三高四低”的優點，可以廣泛運用于鐵合金冶煉、高爐噴吹、民用散煤替代等眾多領域。目前，蘭炭已快速成為我國實施煤炭清潔高效利用的重要領域和途徑之一。
需要注意的是，在取得巨大進展的同時，當前蘭炭產業還存在一些問題。首先，我國蘭炭企業規模普遍較小，技術進步緩慢，規模化集約化發展嚴重不足，導致生產裝置配置水平低，環保配套設施不全；其次，產能利用率較低，全國蘭炭產能約為1.3億噸，但2022年的產量僅為6550萬噸，產能利用率僅占一半；最后，由于蘭炭企業多為民營企業，本身資金實力較弱，導致技術研發和生產技術投入不足，進展緩慢。
劉峰進一步建議，加快蘭炭產業規模化、園區化、集約化發展，加大聯合攻關技術研發投入力度，突破粉煤熱解技術，盡快解決核心問題，同時健全產品和技術標準體系，挖掘蘭炭高值化利用潛力。
智能綠色低碳是煤礦變革新方向
進一步挖掘煤炭清潔高效利用潛力和空間，離不開煤炭生產方式變革，在此過程中，應推動煤炭開采技術先進化、開采方式綠色化、開采場景智能化，持續推進智能綠色開發利用。
“‘雙碳’戰略提出后，我國煤炭產量會逐步減少，這一過程勢必促使煤炭產業結構發生變革，其中智能化將是煤炭產業迎來的重大變革，預計2035年，我國煤礦開采將進入智能化階段。”中國工程院院士、中國礦業大學（北京）校長葛世榮認為，想要解決煤炭清潔高效利用的重大難題，就需要實現煤炭清潔綠色的開發利用，智能化是其重要的技術支撐之一，智能化不僅是裝備的自動化或智能化，更能夠在整個開采過程中發揮感知、決策、調控的作用。
葛世榮進一步介紹，智能、綠色、低碳是煤礦變革新方向，具體包含四個環節，從有人開采變為無人開采，從固體燃燒變為氣液利用，從煤電流程變為清潔低碳，從破壞環境變為生態重構，這四個環節都與智能化緊密相關。
“我國煤炭綠色開采的重要難題是如何實現煤炭開采的低損化和低碳化。一方面要推廣應用低損化開采、礦區土地復墾與生態治理等技術，另一方面要降低煤炭開發利用過程的碳排放。”葛世榮認為，智能綠色開發利用可以保證我國煤炭資源對國家能源安全起到重要的保障作用。“通過智能化技術，可實現煤炭產業低碳排放目標。如果我國實現煤炭清潔高效利用，用以煤基能源為主的結構來保障能源支撐，到2060年，萬一發生極端情況，可以在二氧化碳排放量不超5億噸的情況下，提供30％的煤炭能源支撐。”
文丨本報記者 仲蕊
出品 | 中國能源報（ID：cnenergy）
責編丨李慧穎
