謝克昌(1946.10- ),中國工程院院士,煤化學(xué)工程專家,我國煤化工科技領(lǐng)域的開拓者之一。生于山西太原,原籍山西五臺(tái)。工學(xué)博士、教授、博士生導(dǎo)師。現(xiàn)任全國政協(xié)常委、中國科協(xié)副主席、教育部科技委副主任、教育部煤科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、太原理工大學(xué)教授、清華大學(xué)雙聘教授等,曾任全國人大常委、中國工程院副院長、山西省人大常委會(huì)副主任、太原理工大學(xué)校長等。
一、要科學(xué)地看待形勢,用科學(xué)戰(zhàn)略的頭腦支持煤炭工業(yè)“十三五”科技規(guī)劃。為什么這么說,我有五點(diǎn)支撐:
?。?)在今年的巴黎氣候大會(huì),感覺煤炭人很孤單,本次大會(huì)195個(gè)國家3萬多人參加,主要是搞環(huán)境的、搞氣候的政治家。大會(huì)形成一個(gè)共識,就是要減少化石能源的使用。到本世紀(jì)末,全球氣溫升高控制在2度以內(nèi)。美國聯(lián)合其他一些歐盟國家提出控制在1.5度。如果按2度算,到本世紀(jì)中葉,碳排放就要減少90%。如果按1.5度算,到2030年就要投入16.5萬億美元,這幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的。
(2)IEA發(fā)布《世界能源展望》,到2040年,燃煤發(fā)電占到40%,煤炭在未來幾十年仍然是全球燃料的主導(dǎo)能源。
?。?)2013年全球GDP是74萬億美元,人口72億,能源消費(fèi)195億噸標(biāo)煤,可再生能源占比不到3%。2050年GDP將達(dá)到220萬億美元,能源需求是300億噸標(biāo)煤。可再生能源占比能到多少?16.5萬億美元全部投入到非化石能源,也不能將其占比提高到52%。中國提出到2030年,非化石能源在能源消費(fèi)中占比20%。
?。?)2014年,國家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì),我國能源消費(fèi)總量42.6億噸標(biāo)煤,煤炭在能源消費(fèi)總量中占比66%;能源生產(chǎn)總量36億噸標(biāo)煤,煤炭占76.75%,油和氣加起來是3.2億噸標(biāo)煤,化石能源占到90%,可再生能源占到10%,到2020年,可再生能源在能源生產(chǎn)總量中占15%。
(5)要高度重視煤炭開發(fā)面臨的挑戰(zhàn),這個(gè)調(diào)整不可以分散對煤的注意力。所以我的第一點(diǎn)就是說要分析形勢,科學(xué)看待,做出我們的決策。
二、十八屆五中全會(huì)提出要建立“清潔、低碳、安全、高效”的現(xiàn)代能源體系,我們要堅(jiān)定不移的認(rèn)為,煤炭的清潔高效利用是現(xiàn)代能源體系的基本組成,提高非化石能源比重和推進(jìn)煤炭的清潔高效利用二者缺一不可。因此,推進(jìn)煤炭的清潔高效利用,就是促進(jìn)建設(shè)“清潔、低碳、安全、高效”的現(xiàn)代能源體系。要達(dá)到這個(gè)目標(biāo),需要做到:2020年和2030年,二氧化硫排放量控制在1315萬噸和960萬噸,氮氧化物控制在1065萬噸和760萬噸,煙塵排放量控制在465萬噸和360萬噸,平均供電煤耗310g/kW·h和300g/kW·h,煤炭系統(tǒng)的效率提高到50%和52%,煤炭消費(fèi)量控制在49億噸和50億噸以下,煤炭開發(fā)量控制在45億噸,煤炭科學(xué)產(chǎn)能占煤炭總產(chǎn)能70%以上和85%。達(dá)到上述目標(biāo),煤炭才能稱得上清潔高效可持續(xù)能源。如果實(shí)現(xiàn)2020年的目標(biāo),需要投入6000億元。
三、落實(shí)習(xí)近平總書記在2014年6月13日中央財(cái)經(jīng)小組第六次會(huì)議上的講話精神和十八屆五中全會(huì)對“十三五”規(guī)劃的建議,推進(jìn)能源革命,加快能源技術(shù)創(chuàng)新。“利用推廣一批、示范試驗(yàn)一批、集中攻關(guān)一批”三個(gè)一批里和煤炭利用有關(guān)的內(nèi)容,煤炭工業(yè)“十三五”科技創(chuàng)新戰(zhàn)略應(yīng)該與這些內(nèi)容緊密結(jié)合起來。特別是大型煤炭綜采技術(shù)、超臨界和超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)、燃煤鍋爐和窯爐污染物控制技術(shù)。
煤炭工業(yè)“十三五”科技創(chuàng)新戰(zhàn)略,一定要和相關(guān)政策、思路緊密銜接起來。一是習(xí)近平總書記關(guān)于能源革命的講話精神;二是國家發(fā)改委下發(fā)的示范試驗(yàn)一批能源技術(shù)的實(shí)施方案的思路;三是國家能源局關(guān)于能源技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)規(guī)劃(2016—2030);四是國家工信部“現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃”。
王金華,男,漢族,1957年2月生,河北衡水人,采礦博士,博士生導(dǎo)師,煤炭開采專家,研究員,享受國務(wù)院政府特殊津貼專家。中國煤炭科工集團(tuán)有限公司董事長、黨委書記、法定代表人,兼國家能源專家咨詢委員會(huì)委員。
隨著我國經(jīng)濟(jì)增速回落,第二產(chǎn)業(yè)比重下降,新能源和可再生能源比重上升,煤炭行業(yè)也進(jìn)入了需求增速放緩期、產(chǎn)能過剩和庫存消化期、環(huán)境制約強(qiáng)化期、結(jié)構(gòu)調(diào)整攻堅(jiān)期的“四期并存”階段。預(yù)計(jì)2015年我國能源消費(fèi)總量43億噸標(biāo)煤,同比增長0.9%,是1998年以來最低增速,能源消費(fèi)換擋減速趨勢明顯。同時(shí),煤炭開發(fā)利用引發(fā)的一系列資源、環(huán)境和安全問題,極大地制約煤炭工業(yè)發(fā)展,煤炭安全高效開發(fā)和綠色潔凈利用技術(shù)的研發(fā)已迫在眉睫。在這樣的形勢下,作為國家能源安全的基礎(chǔ),煤炭行業(yè)推動(dòng)生產(chǎn)與消費(fèi)變革將首當(dāng)其沖,“十三五”期間需以科技創(chuàng)新為依托,做好煤炭安全綠色開發(fā)和清潔高效利用科技工作頂層設(shè)計(jì),加強(qiáng)相關(guān)科技計(jì)劃統(tǒng)籌,著力推進(jìn)新技術(shù)、新裝備研發(fā),加快科技成果示范、推廣及應(yīng)用。
一、煤炭科技面臨的形勢和挑戰(zhàn)
(一)煤炭科技發(fā)展面臨的形勢
1.能源革命為煤炭科技發(fā)展指明了方向。習(xí)總書記在闡述推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命中特別指出要大力推進(jìn)煤炭清潔高效利用,形成煤、油、氣、核、新能源、可再生能源多輪驅(qū)動(dòng)的能源供應(yīng)體系。能源行業(yè)控量節(jié)能、多元綠色、轉(zhuǎn)型升級成為新形勢下國家能源戰(zhàn)略的主題。
2.“十三五”能源規(guī)劃確立了煤炭科技戰(zhàn)略重點(diǎn)。全國“十三五”能源規(guī)劃工作會(huì)議提出,堅(jiān)持“節(jié)約、清潔、安全”的發(fā)展方針,落實(shí)“節(jié)能優(yōu)先、立足國內(nèi)、綠色低碳、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”四大戰(zhàn)略,圍繞加快建立安全、清潔、高效、可持續(xù)的現(xiàn)代能源體系的任務(wù)要求。煤炭科技創(chuàng)新工作要積極響應(yīng)黨和國家的決策部署,從煤炭節(jié)約開發(fā)、清潔利用、安全生產(chǎn)三個(gè)方面著力推進(jìn)新技術(shù)、新裝備研發(fā),加快科技成果示范、推廣及應(yīng)用。
3.十八屆五中全會(huì)提出了新的理念和亮點(diǎn)。十八屆五中全會(huì)提出了“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”五大發(fā)展理念,確定了全面實(shí)施網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國的戰(zhàn)略,實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃,實(shí)施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略。同時(shí),推動(dòng)低碳循環(huán)發(fā)展,建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系,建設(shè)近零碳排放區(qū)示范工程。
4.巴黎氣候變化大會(huì)通過新協(xié)定。全世界所有國家都承諾要減少碳排放,本世紀(jì)下半葉實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放,將全球溫度較工業(yè)化前水平上升的幅度控制在2℃以下,并盡量限制在1.5℃以下。習(xí)近平總書記重申了中國承諾:中國將在2030年左右使二氧化碳排放達(dá)到峰值,并力爭提前實(shí)現(xiàn)。
(二)煤炭科技發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
1.煤炭科學(xué)產(chǎn)能比重仍然較低。根據(jù)中國工程院研究報(bào)告顯示,世界主要的先進(jìn)采煤國家中,美國、英國、德國、澳大利亞科學(xué)產(chǎn)能指標(biāo)得分均在94分以上,而我國僅為62分,科學(xué)產(chǎn)能比重低,與先進(jìn)國家相比存在很大差距。
2.開采深度不斷增加,安全生產(chǎn)及職業(yè)健康面臨新挑戰(zhàn)。深部開采帶來的高地壓、高瓦斯、高地溫、高水壓等問題日趨嚴(yán)重。傳統(tǒng)的災(zāi)害與事故防治理論、技術(shù)和裝備不能有效解決深部復(fù)雜地質(zhì)條件帶來的嚴(yán)重問題。粉塵、噪聲、振動(dòng)、高濕等職業(yè)危害對礦工安全健康造成了嚴(yán)重威脅。
3.復(fù)雜條件下煤炭資源開采難度大。我國大量的復(fù)雜條件資源如數(shù)十米的特厚煤層、極薄煤層、傾斜和急傾斜煤層、千米深井煤層、極復(fù)雜地質(zhì)條件煤層等目前還沒有成熟的安全高效開采技術(shù),急需開發(fā)安全高效、高回收率、環(huán)境友好的煤礦開采技術(shù)。
4.“互聯(lián)網(wǎng)+智慧礦ft”對煤炭科技發(fā)展提出了新的要求。目前我國煤礦的設(shè)計(jì)手段落后;煤機(jī)裝備的自動(dòng)化、智能化程度不高;信息集成度偏低;設(shè)備可靠性、質(zhì)量壽命還難以滿足需要等。
5.低質(zhì)煤炭供應(yīng)、終端消費(fèi)煤炭比例過高,資源浪費(fèi)嚴(yán)重。我國的煤炭資源總體利用效率低,煤炭資源的爐前效率約32%。電廠燃燒利用效率不高,國內(nèi)煤炭發(fā)電能量轉(zhuǎn)化效率是40%,國外為50%。潔凈化利用程度較低,原煤入洗率約為60%,比發(fā)達(dá)國家平均水平低10個(gè)百分點(diǎn)。我國煤炭終端消費(fèi)比例過高。我國煤炭占終端能源消費(fèi)的比例高達(dá)35%,而全球比例不到5%。
6.能源使用效率低下,節(jié)能科技發(fā)展緩慢。在煤炭全產(chǎn)業(yè)鏈中,以煤化工為代表的煤炭深度轉(zhuǎn)化、燃煤發(fā)電等利用過程的能效處于較低水平。大量散煤直接燃燒的能量利用效率更低,并加劇了污染物的排放?!赌茉窗l(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014—2020年)》明確了今后一段時(shí)期我國能源發(fā)展的總體方略和行動(dòng)綱領(lǐng)。其中,節(jié)約優(yōu)先的戰(zhàn)略對煤炭行業(yè)節(jié)能行動(dòng)提出了更高要求。
?。ㄈ┟禾?ldquo;十三五”科技需求
1.面對煤炭生產(chǎn)供應(yīng)整體科學(xué)化水平不高的問題,需在智慧礦ft、與煤共伴生資源綜合高效開發(fā)與利用、煤機(jī)裝備智能化和可靠性、提高資源回收率等方面加大創(chuàng)新力度。
2.面對開采深度增加、特殊復(fù)雜開采條件增多、煤礦安全生產(chǎn)形勢緊迫等不利因素,需在重大災(zāi)害治理、職業(yè)危害防治、應(yīng)急救援等方面繼續(xù)加大攻關(guān)力度。
3.面對低質(zhì)煤炭供應(yīng)、終端消費(fèi)煤炭比例過高等問題,需要在煤炭資源加工與綜合利用技術(shù)、環(huán)境許可的煤轉(zhuǎn)化技術(shù)等方面加大攻關(guān)力度。
4.面對環(huán)保、節(jié)能的問題,需在城市潔凈供熱技術(shù)、礦區(qū)生態(tài)環(huán)境治理、大氣霧霾治理、煤炭燃燒及轉(zhuǎn)化過程中污染物控制、煤炭生產(chǎn)消費(fèi)各環(huán)節(jié)節(jié)能科技等方面加大研究力度。
二、“十三五”煤炭科技發(fā)展思路
?。ㄒ唬┲笇?dǎo)思想
深入貫徹落習(xí)近平總書記關(guān)于“實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略”和“推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命”的重要講話精神,以保證國家能源安全、實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),以安全、綠色、集約、高效為主線,打造科技創(chuàng)新創(chuàng)造綠色能源的理念,推進(jìn)煤炭科技進(jìn)步,提高自主創(chuàng)新能力,加快結(jié)構(gòu)調(diào)整,轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,推進(jìn)煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)革命,打造煤炭工業(yè)升級版,提升煤炭工業(yè)發(fā)展的科學(xué)化水平,保障國家煤炭長期安全穩(wěn)定供應(yīng)。
?。ǘ┌l(fā)展思路
以科學(xué)開采、潔凈利用為理念,全面提高煤炭開發(fā)利用的科學(xué)化水平,建立安全、綠色、高效的社會(huì)全面協(xié)調(diào)的可持續(xù)的現(xiàn)代化煤炭工業(yè)技術(shù)體系,實(shí)現(xiàn)采掘作業(yè)智能化、煤礦生產(chǎn)安全化、生態(tài)環(huán)境友好化、轉(zhuǎn)化利用潔凈化、職工隊(duì)伍知識化,以煤炭科學(xué)開采、高效利用的清潔能源來支撐和保障國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的能源需求。
三、“十三五”煤炭科技重點(diǎn)任務(wù)
“十三五”期間煤炭行業(yè),堅(jiān)持自主創(chuàng)新,以能源重大工程為載體,實(shí)施重大科技專項(xiàng),力爭在煤炭綠色開采、煤炭轉(zhuǎn)化利用、環(huán)境保護(hù)等方面取得突破。重點(diǎn)開展以下幾個(gè)領(lǐng)域的研究,實(shí)現(xiàn)煤炭資源安全、綠色、高效和低碳化開發(fā)利用。
(一)基礎(chǔ)理論
深入研究深部礦井原巖應(yīng)力場、采動(dòng)應(yīng)力場、裂隙場演化規(guī)律和圍巖控制理論;煤巖界面自動(dòng)識別基礎(chǔ)理論;采煤驅(qū)動(dòng)下礦區(qū)水循環(huán)失衡過程及生態(tài)響應(yīng)機(jī)理;煤礦多災(zāi)種次生衍生與耦合事故致災(zāi)機(jī)理;特殊復(fù)雜條件下事故動(dòng)態(tài)演化機(jī)理及預(yù)測預(yù)報(bào)理論;煤與共伴生資源協(xié)同開發(fā)利用理論;煤炭洗選有害元素富集遷移機(jī)理,為煤炭安全清潔高效開發(fā)利用提供理論支撐。
?。ǘ┟禾抠Y源高效綠色開發(fā)適用技術(shù)
煤炭開發(fā)地質(zhì)保障技術(shù);大型井筒快速建井技術(shù);煤礦巷道快速掘進(jìn)技術(shù);智能化高效開采技術(shù);露天煤礦開采技術(shù);煤礦區(qū)煤層氣抽采利用關(guān)鍵技術(shù)與裝備;礦區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)技術(shù)。
?。ㄈ┟旱V安全生產(chǎn)綜合保障技術(shù)
煤礦隱蔽致災(zāi)因素動(dòng)態(tài)智能探測技術(shù);煤礦重大災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)判識及監(jiān)控預(yù)警技術(shù);煤礦深部開采動(dòng)力災(zāi)害防控技術(shù);礦ft職業(yè)危害防治關(guān)鍵技術(shù)及裝備;煤礦重特大事故應(yīng)急處置與救援技術(shù)。
?。ㄋ模┟禾繚崈艮D(zhuǎn)化與利用技術(shù)
低階煙煤分質(zhì)利用技術(shù);新疆特殊煤種高效清潔利用關(guān)鍵技術(shù);煤直接加氫制清潔燃?xì)庑录夹g(shù);高灰熔點(diǎn)煤氣化技術(shù);褐煤干燥提質(zhì)成型耦合技術(shù);煤炭精細(xì)化清潔高效洗選技術(shù);清潔高效轉(zhuǎn)化及污染控制技術(shù)。
?。ㄎ澹?ldquo;互聯(lián)網(wǎng)+”重大工程
基于互聯(lián)網(wǎng)的煤機(jī)裝備云服務(wù)平臺(tái)建設(shè)工程;煤炭采選工程數(shù)字化交付及煤礦全生命周期智能化管理服務(wù)平臺(tái)建設(shè)工程;基于“互聯(lián)網(wǎng)+”煤礦安全技術(shù)遠(yuǎn)程服務(wù)平臺(tái)建設(shè)工程;煤炭智能化無人開采遠(yuǎn)程智能服務(wù)平臺(tái)和關(guān)鍵控制裝備智能制造建設(shè)工程。
四、政策建議
1.按區(qū)域?qū)嵤┲卮笫痉豆こ?,保障科技攻關(guān)有效落地。將智慧礦ft、煤礦安全生產(chǎn)、煤炭高效清潔開發(fā)利用、煤礦應(yīng)急救援等重點(diǎn)科技攻關(guān)列入國家重大工程實(shí)施內(nèi)容,有效推動(dòng)煤炭工業(yè)科技進(jìn)步。
2.加大對煤炭科技的財(cái)稅支持。減輕煤礦企業(yè)稅費(fèi)負(fù)擔(dān),建立煤炭資源開發(fā)利用新技術(shù)與新裝備免稅清單;加大對煤炭自主創(chuàng)新產(chǎn)品與裝備產(chǎn)業(yè)建設(shè)的扶持力度,尤其是首臺(tái)首套的補(bǔ)貼和推廣。
3.加強(qiáng)煤炭科技創(chuàng)新投入。建立煤礦企業(yè)投入為主的科技投入機(jī)制,提高煤礦企業(yè)的科技投入比例。
4.加快建設(shè)一批國家級實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。按照煤炭資源開發(fā)利用的輕重緩急,建立煤炭安全、智能化裝備、復(fù)雜條件開采、清潔利用、高效轉(zhuǎn)化等能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,尤其是智能煤機(jī)裝備研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、煤炭清潔轉(zhuǎn)化和污染物治理實(shí)驗(yàn)室。
5.加強(qiáng)煤炭科技創(chuàng)新和成果推廣。加快建立產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟,強(qiáng)化成果推廣應(yīng)用;建立國家先進(jìn)技術(shù)和裝備目錄,促進(jìn)科技成果應(yīng)用和示范。
6.實(shí)施人才強(qiáng)煤戰(zhàn)略。形成有利于優(yōu)秀人才脫穎而出的體制機(jī)制,努力培養(yǎng)一批德才兼?zhèn)?、國際一流的科技尖子人才和煤炭科技領(lǐng)軍人物。