加快綠色低碳技術攻關，推動煤炭產業優化升級

——訪中國工程院院士、安徽理工大學黨委副書記、校長袁亮

●推動煤炭行業高水平科技自立自強，首先要深入實施創新驅動發展戰略，強化煤炭行業科技創新的主體地位。

●推進廢棄礦井多能系統性、規?；?、安全高效開發利用，不僅為我國新能源消納提供廣闊空間，大幅度提高新能源電力的占比，還可有效減少煤礦關井之后對生態、生產、生活帶來的影響，產生巨大的經濟效益、社會效益和環境效益。

●部分礦井智能化建設中存在著重平臺建設，輕問題導向；重裝備升級，輕數字底座；重系統升級，輕流程再造；重智能驗收，輕常態運行的問題。

●保障煤礦安全生產需做到“三投入”“兩改變”“一加強”。

　　煤炭行業發展新質生產力應遵循哪些原則？煤炭高質量發展該如何去做？又該如何科學地推動煤炭行業轉型發展？中國工程院院士、安徽理工大學黨委副書記、校長袁亮日前就上述問題接受了《中國能源報》記者的專訪。

　　中國能源報：煤炭行業應如何兜底保障國家能源安全？

　　袁亮：煤炭是筑牢能源安全、產業鏈供應鏈穩定底盤的重要基石。建設現代化煤炭產業體系是煤炭高質量發展的關鍵之舉。加強煤炭清潔高效利用是實現煤炭產業綠色低碳轉型的必由之路。要堅持先立后破、循序漸進的原則，持續推進煤炭清潔高效利用，加快構建清潔煤炭供應體系，加快煤炭綠色低碳轉型，促進人與自然和諧共生、實現能源系統安全有序轉型。應充分認識廢棄礦井在儲能開發中的重要性，將其作為推動能源轉型和綠色發展的重要舉措。

　　中國能源報：煤炭行業應如何實現綠色轉型？

　　袁亮：煤炭行業綠色轉型要從供應端、消費端、固碳端“三端”協同發力，落實好碳減排、碳替代、碳封存和碳循環四大路徑。從碳減排路徑來看，堅持煤炭清潔高效開采利用，這是煤炭行業綠色轉型的必然選擇和根本途徑。煤炭開采方面，要開展智能精準開采技術攻關與裝備研制，建立智慧礦山；煤炭利用方面，要推進清潔高效燃煤發電，加快燃煤機組升級改造，推進電能替代，要開展煤化工升級改造項目，推進現代煤化工示范化建設；煤礦瓦斯全濃度開發利用方面，要攻關煤礦瓦斯高效開發利用基礎理論、煤礦瓦斯煤化工理論工藝技術、煤礦瓦斯分級分類開發利用技術、廢棄礦井煤層氣開發與利用技術等關鍵科學技術。

　　從碳替代路徑來看，堅持煤炭與清潔能源耦合，這是煤炭行業綠色轉型的有效途徑。一方面，要構建新型能源體系，打造廢棄礦井“抽水蓄能+”多能互補能源子系統，大力發展分布式能源和微型電網工程，構建以網架結構為基礎，依據能源大數據平臺，打造“氣油水光”多能互補分布式低碳能源智能電網生態，形成多能互補清潔能源供應格局，從而實現煤炭與新能源深度耦合發展；另一方面，加強儲能與電力消納，基于抽水蓄能、新型儲能等多類型儲能資源，探索多類型儲能協同支撐新能源消納和電力電量時空平衡，要利用廢棄礦井新型儲能+生態修復+新能源打造高質量轉型新態勢，構建廢棄礦井的生態修復圈、新能源建設圈、電網服務圈，為煤炭工業降碳提供途徑。

　　從碳封存路徑來看，堅持煤電+CCUS，這是煤炭行業綠色轉型的關鍵途徑。一方面，要積極探索“煤電+CCUS”試點示范，加大CCUS領域產學研協同，依托示范項目，掌握煤電加裝CCUS運行機理，要重視提升碳捕集能力，煤炭工業相關行業要加大碳捕集技術的研發，努力降低成本，取得技術、經濟和環保的綜合效益；另一方面，大力發展二氧化碳驅替煤層氣技術，開展不同情景下二氧化碳驅替瓦斯增產煤層氣數學模擬及實踐試驗研究，研制二氧化碳高效驅替煤層瓦斯抽采裝置，實施枯竭煤炭田地質封存二氧化碳，提升植被固碳能力、促進非穩定性碳向土壤穩定性碳庫轉移、提高土壤碳儲存能力、降低生態系統碳排放。

　　從碳循環路徑來看，堅持礦山綠色生態修復，這是煤炭行業綠色轉型的直接途徑。重點發展煤系CO2地質碳匯、CO2礦化固定與采空區充填封存等技術。

　　中國能源報：煤炭行業如何實現高質量發展？

　　袁亮：全力做好煤炭安全穩定供應。加強煤炭資源保護，提高資源采出率。加大煤炭資源勘探與評價工作力度，增加煤炭資源儲備，為資源枯竭礦區產能轉移和礦井接續提供基礎。深入研究我國大型煤炭基地的資源條件、開發潛力、區位特點等，科學確定大型煤炭基地開發節奏、規模和定位，建設一批安全高效智能化煤礦。

　　積極探索煤炭“雙碳”目標發展路徑。開展“雙碳”目標下煤炭領域重大問題研究和頂層設計，正確認識和準確把握我國實現碳達峰碳中和目標、時間節點和實踐路徑，算清煤炭供需“大賬”,明確煤炭資源開發節奏，健全完善促進煤炭產業健康發展的政策措施。轉變發展理念和發展方式，加快推進煤炭產業由規模速度型向質量效益型轉變。深入開展煤炭與新能源、可再生能源協同耦合發展的新模式研究，推動煤炭和新能源優化組合。深入研究煤炭開發利用全產業鏈的碳排放規律，提出煤炭開發利用環節碳減排政策措施，健全完善減污降碳的激勵約束機制，促進煤炭全生命周期綠色低碳循環發展。

　　著力提升科技創新支撐能力。健全科技創新體系，完善研發投入機制，推進高水平煤炭科技創新平臺建設，構建煤炭領域新型標準體系，支持創新技術成果轉化，推動煤炭產業鏈供應鏈科技自立自強。以煤炭安全綠色智能化開采和清潔高效低碳集約化利用為主要攻關方向，加強基礎理論研究和關鍵核心技術突破，加強核心裝備自主研發，推動重大工程示范建設。鼓勵開展CCUS等低碳技術研發。集聚打造一批高素質人才隊伍和高水平創新團隊。

　　縱深推進煤炭產業優化升級。推動不同類型煤礦立足自身實際開展智能化改造升級，實現煤礦減人保安、提質增效；開展智能化煤礦數據挖掘、治理、利用等研究，培育數據要素市場，推動煤炭數據資產化和產業化。引導煤炭企業把握數字經濟發展機遇，深化新一代信息技術與傳統煤炭產業融合發展，加快數字化改造，以數字化變革催生新發展動能。

　　加快推動煤炭清潔高效開發利用。全面打好煤炭清潔高效利用攻堅戰，建立國家煤炭清潔生產和高效利用協調機制，開展煤炭清潔高效利用基礎理論和關鍵技術攻關，推動煤炭清潔高效利用示范工程建設，促進煤炭消費升級。支持煤炭深度加工、對路消費和高效利用，加大散煤綜合治理力度，多途徑提高煤炭利用和轉化效率。推動煤炭由燃料向原 料轉化，有序推進現代煤化工產業發展，推動煤炭轉化向高 端高固碳產品發展，大力發展煤基特種燃料、煤基生物可降 解材料等，建立低碳循環的現代煤化工產業體系，促進煤炭 由傳統能源向清潔能源戰略轉型。

　　中國能源報：煤炭行業應如何落實新質生產力，推動煤炭行業高水平科技自立自強？

　　袁亮：新質生產力是以科技創新為主的生產力，是擺脫了傳統增長路徑、符合高質量發展要求的生產力，是數字時代更具融合性、更體現新內涵的生產力。

　　具體到煤炭行業，可通過科技創新在智能礦山、低碳礦山、綠色生態礦山建設、煤炭與新能源耦合發展、煤炭清潔高效利用等方面支撐新質生產力發展。以解決煤炭產業 “卡脖子” 技術為突破口，加強原創性科技攻關，著力推動解決重大科學問題和關鍵技術攻堅與突破，以前瞻性、創新性發展科創成果推動產品質量高端化、生產過程集約化、生產效益最大化。推動傳統產業升級、戰略產業向高端邁進、新興產業集群發展和科學布局未來產業。

　　推動煤炭行業高水平科技自立自強，首先要深入實施創新驅動發展戰略，強化煤炭行業科技創新的主體地位。要加大對煤炭行業科技創新的支持力度，建立健全科技創新體系，引導企業加大研發投入，加強產學研用深度融合，推動煤炭行業技術創新、產品創新、模式創新。

　　其次，要加強人才培養和引進，為煤炭行業科技自立自強提供有力支撐。要深化教育改革，優化人才培養結構，加強煤炭行業人才隊伍建設。同時，要積極引進高層次人才和急需緊缺人才，完善人才激勵機制，為煤炭行業科技創新提供強有力的人才保障。

　　再次，要加強產業鏈協同合作，推動煤炭行業上下游企業共同發展。要建立健全產業鏈協同機制，促進資源共享、優勢互補、風險共擔，形成合力推動煤炭行業科技自立自強。

　　最后，要加強國際合作與交流，積極參與國際競爭與合作，加強國際交流與合作平臺建設，推動煤炭行業國際化發展。同時，積極參與國際標準和規則的制定，提升煤炭行業的國際話語權和影響力。

　　中國能源報：如何解決煤層氣開發面臨的問題？

　　袁亮：煤層氣作為煤炭資源的重要伴生物，主要成分是甲烷。據自然資源部2022年統計數據，我國埋深2000米以淺的煤層氣地質資源量約為30.05萬億立方米，可采資源量約為12.5萬億立方米。目前，我國煤層氣勘探開發面臨的問題主要有：一是深部低滲煤層抽采難度大，制約了深部煤層氣安全高效開發。二是低濃度抽采瓦斯占比大、利用率低，甲烷管控與減排難度大。

　　對于解決對策，一是積極推動深部煤層氣安全高效開發，實現高水平科技自立自強。支持在深部煤層氣安全高效開發領域具有領先創新能力的國家級科研平臺，開展基礎研究，打造國家戰略科技力量。發揮國家部門作為重大科技創新組織者的作用，布局深部煤層氣安全高效開發科研項目，破解深部煤層氣安全高效開發領域重大科技難題。

　　二是加強煤礦甲烷管控的科技支撐，促進煤炭行業高質量發展。支持完善我國煤礦甲烷排放監測、報告與核查標準體系，加大支持煤礦甲烷管控關鍵技術攻關，加強煤礦甲烷管控領域國際合作，制定科學合理的煤礦甲烷管控目標和路徑，加強財政補貼、稅收減免等政策引導。

　　三是繼續加強頂層設計，進一步完善深部煤層氣高效開發和甲烷管控體制機制。由國家部門牽頭，完善法律、法規體系，建立綜合協調管理機制，明確企業主體地位，鼓勵支持建成一批國家級示范工程或礦井。鼓勵支持高校、科研院所等教研單位開展基礎理論及技術研究、培育和建設一流學科、培養領軍人才和創新團隊，構建政府、企業、高校、科研院所形成“政-產-學-研-用”創新模式。

　　中國能源報：應如何開發廢棄礦山的綠色資源？

　　袁亮：據不完全統計，目前我國廢棄礦山達1.2萬處。雖然采礦活動停止了，但仍蘊藏資源豐富，據粗略估計現有廢棄礦山中賦存的煤炭資源量高達420億噸、非常規天然氣近5000億立方米、地下空間資源超156億立方米、采煤沉陷區面積超過6萬平方千米，新型清潔能源供儲潛力巨大。

　　此外，廢棄礦山在新能源開發方面有獨特優勢。例如，礦山地形復雜，往往風力資源豐富，適合建設風力發電設施；礦山頂部平坦且開闊，光照充足，適合安裝太陽能電池板；礦山地下還可能存有豐富的地熱能資源，可用于供暖或發電。這些優勢使得廢棄礦山成為構建新型能源體系的理想選擇。推進廢棄礦井多能系統性、規?；?、安全高效開發利用，不僅為我國新能源消納提供廣闊空間，大幅度提高新能源電力的占比，還可有效減少煤礦關井之后對生態、生產、生活帶來的影響，產生巨大的經濟效益、社會效益和環境效益；而且可以激活廢棄礦井天然清潔能源主體潛力，為國家提供清潔能源，推進能源行業高質量發展。

　　然而，廢棄礦井多能互補低碳綠色開發利用涉及多學科交叉領域、內容錯綜復雜，利用廢棄礦山構建“多能互補”新型能源體系時，需要解決諸多科學問題，如數字工程地質、多場時空耦合演化、功能地層空間維穩、風險超前精準預警、智能應急搶修救援等方面均面臨挑戰。

　　首先，從政策上，要建立健全政府主導、企業主體、社會參與的廢棄礦山綠色資源治理體制機制。要將廢棄礦山綠色資源開發利用作為“新型能源體系”建設的重要內容，支撐“源網荷儲”系統建設，鼓勵支持企業修復和開發利用廢棄礦山資源，并建立廢棄礦山能源資源綜合協調管理機構?？蓪U棄礦山資源化利用納入地方政府綠色GDP核算體系，創新廢棄礦山綠色資源開發利用數據收集監測技術與管理機制，統一數據統計口徑，推動數據聯通共享，建設能源大數據平臺。

　　其次，從經濟上，要引入政府與社會資本合作模式盤活廢棄礦山綠色存量。加大財政補貼、減免稅、專項基金等政策支持廢棄礦山綠色資源開發利用力度。實施廢棄礦山生態補償機制，設立“恢復（治理）基金”支持廢棄礦山修復。探索碳市場等“定價機制”，引導社會資本投入，促進綠色產業與金融資本有機結合，推動廢棄礦山由“碳源”向“碳匯”轉變。

　　再次，從技術上要加快廢棄礦井多能互補體系科學研究，深入開展低濃度瓦斯抽采利用、新能源綜合開發利用、新型綜合儲能、煤基多源固廢利用、分布式智能電網、數字孿生全息聯動等多領域原創性的基礎研究、共性技術與裝備攻關。破解高效生產、多能轉化、減固碳關鍵核心技術，優化工藝技術，實現能源生產端透明化、智能化、減災化、低碳化，能源轉化端電氣化、氫氨化、材料化、勢能化，固碳端環?；?、安全化、資源化、功能化，支撐凈零碳數字能源供儲工業。

　　最后，從人才培養上，推進國家級科研平臺建設，強化學科專業交叉融合，依托高能級平臺，培育廢棄礦山綠色資源開發領域的領軍科研人才，支持區域高校開展相關領域高峰學科建設和創新人才培養，打造行業所需的復合型人才隊伍。

　　中國能源報：煤炭高效清潔利用有哪些突破？煤化工新項目進展和前景如何？

　　袁亮：我國現代煤化工產業具有全球領先的產業發展基礎和技術優勢。經過20多年的努力，我國現代煤化工無論產業規模、關鍵技術還是核心裝備自主化都實現了重大突破。我國現代煤化工形成了包括煤制氣、煤制油和煤制化工品的現代煤化工技術體系，先后掌握了百萬噸級煤直接液化、60萬噸級煤制烯烴、40億m3級煤制氣、400萬噸級煤炭間接液化、千萬噸級煤炭分質利用、40萬噸級煤制乙二醇、10萬噸級煤化工CO2捕集與封存等系列技術，奠定了我國在全球煤化工產業的領先地位。

　　大型煤氣化技術、高溫費托合成技術、煤制烯烴、煤制芳烴、低溫費托合成、煤制乙二醇、煤油共煉技術等均處于國際領先水平。國際首創了煤直接液化、粉煤中低溫熱解等技術。逐步形成了寧東能源化工基地、鄂爾多斯能源化工基地、榆林國家級能源化工基地等多個現代煤化工產業集聚區，部分化工基地已實現與石化、電力等產業多聯產發展，產業園區化、基地化發展的優勢初顯。

　　現代煤化工是我國的獨特優勢，積累了工程化和產業化的重要經驗，更為國家能源安全提供了技術儲備和戰略保障，因此促進現代煤化工綠色持續高質量意義重大。下一步應合理把握煤化工產業發展規模，不斷提升發展質量，推動產業向高端化、多元化、低碳化發展。實施重大技術裝備攻關工程，加快產業化技術優化升級，推進原始創新和集成創新。加快高性能復合新型催化劑、合成氣一步法制烯烴等技術創新，實現煤制芳烴領域重大技術突破；加快煤基新材料、先進碳材料、可降解材料等高端產品生產技術的開發應用。因地制宜推進煤炭綠色開采技術，開展煤炭原位氣化開采技術研究及示范。推動現代煤化工與可再生能源、綠氫、CCUS技術的耦合創新發展。推動現代煤化工裝備數字化建設，實施一批智慧生產典型示范工程。

　　中國能源報：煤礦智能化建設還面臨哪些問題？

　　袁亮：這幾年，煤礦智能化建設投資規模已達2000多億元，建成智能化采掘工作面1300余處，智能化礦井700余處，實現產能每年達21億噸。但煤礦智能化建設仍處于示范培育階段，部分礦井智能化建設中存在著重平臺建設，輕問題導向；重裝備升級，輕數字底座；重系統升級，輕流程再造；重智能驗收，輕常態運行的問題。

　　煤礦數字化升級是智能化的高級階段，是實現智能化常態化運行和煤炭安全精準開采的技術支撐。推動不同類型煤礦立足自身實際開展智能化改造升級，實現煤礦減人保安、提質增效；開展智能化煤礦數據挖掘、治理、利用等研究，培育數據要素市場，推動煤炭數據資產化和產業化。引導煤炭企業把握數字經濟機遇，深化新一代信息技術與傳統煤炭產業融合，加快數字化改造，以數字化變革催生新發展動能。

　　數字化轉型的關鍵是理念變革，成功的標準是實現行業流程再造。成功的煤礦數字化轉型一定是流程更簡單、系統更優化、管理更高效、操作更便捷、安全更可靠。

　　中國能源報：煤礦安全生產尤為重要，如何進一步保障煤礦的安全生產？

　　袁亮：我國煤礦安全生產形勢總體向好，但隨著煤炭開采深度逐漸延深，地質條件越來越復雜，開采強度加大，煤礦安全生產形勢依然嚴峻，要緊繃安全生產這根弦。應堅持安全第一、預防為主、綜合治理方針，狠抓安全生產主體責任制落實，強化現場安全管理，加大安全生產投入，深入開展安全生產科技攻關、成果轉化和推廣應用，加強煤礦瓦斯、水、火、沖擊地壓、頂板等重大災害超前治理，扎實推進安全高效礦井建設，加快煤礦安全改造升級，堅決淘汰退出不具備安全生產條件的產能，加快信息技術與安全生產深度融合，以機械化生產替換人工作業、以自動化控制減少人為操作，改善安全基礎設施條件，提升煤礦安全生產治理能力和煤機裝備現代化水平。

　　保障煤礦安全生產需做到“三投入”“兩改變”“一加強”。

　　“三投入”：一是繼續加大煤礦安全科技投入，對煤礦安全面臨新的共性科學問題和技術難題，需要加大科技攻關投入，系統性解決問題；二是加大煤礦安全教育投入，包括煤礦安全從業人員的培訓教育，煤礦安全學校和專業教育的投入需增強；三是加大煤礦安全基本建設投入，提高煤礦安全硬件水平。

　　“兩改變”：一是改變對煤礦安全生產的認識，將“零死亡”作為煤礦安全生產的理念和目標，樹立新的煤礦安全生產觀念，確保每一位礦工的生命安全；二是改變行業監管與服務相脫節的現狀，在進行行業監管的同時，更要對煤礦安全提供安全技術服務和指導，從監管和技術兩個層面共同保障煤礦安全生產。

　　“一加強”是指要加強社會監督，鼓勵社會公眾、媒體和第三方機構參與到煤礦安全生產的監督中，形成政府、企業和社會多方參與的監督體系。

　　要積極推動深部煤炭安全開采高水平科技自立自強。支持在深部煤炭安全開采領域具有領先創新能力的國家級科研平臺，開展多場耦合致災機理、煤與瓦斯共采理論、瓦斯動力災害防治、深地原位實驗等基礎研究，打造深部煤炭安全開采國家戰略科技力量。發揮國家作為重大科技創新組織者的作用，開展有組織地科研。以率先進入深部開采、災害特征顯著的中東部典型礦區為切入點，布局深部煤炭安全開采與礦區生態環境保護國家重大專項、重點研發計劃、重大科研儀器研制、自然科學基金等重點項目，支撐國家實驗室煤炭深部開采領域體系建設。