我國煤炭行業低碳經濟發展模式研究

馬 巖,魯 江

(1.中國地質大學 (武漢)經濟管理學院,湖北武漢430074;2.湖北省廣播電視臺經濟頻道,湖北武漢430071)

發展低碳經濟的理念,在英國政府2003年頒布的能源白皮書中首先被提出。目前,以低資源消耗和低環境污染,獲取更大經濟效益的低碳經濟發展模式,已經發展成為整個世界關注的焦點。在2009年的哥本哈根聯合國氣候大會上,我國也做出了大力發展綠色經濟,積極發展低碳經濟和循環經濟的承諾。從我國的能源消耗構成來看,煤炭是所占比例最大的化石能源,約占到一次能源消費量的70%左右。同時,由煤炭能源的使用所排放的溫室氣體量,也在整個排放總量中占有相當大的比例。因此,對我國來說,從煤炭行業著手積極探索發展低碳經濟的模式,對整個低碳經濟的發展具有巨大的促進意義。

1 低碳經濟的概念

1.1 低碳經濟的概念及特征

低碳經濟是在人類社會發展到一定歷史階段,人們基于對由于經濟發展所導致的全球氣候變化問題的深刻認識,重新審視并選擇發展道路的過程。低碳經濟的選擇來源于人類應對全球氣候變化和減排溫室氣體的迫切性,其具體實踐活動直接影響到實施節能減排所達到的效果,直接關系到人類未來生存環境的好壞。

低碳經濟是一種以低能耗、低污染、低排放為特點的發展模式。它是以應對氣候變化、保障能源安全、促進經濟社會可持續發展有機結合為目的的規制世界發展格局的新規則。它的實質是通過提高能源的利用效率和創建清潔能源結構,繼而發展低碳技術、產品和服務,確保在經濟穩定增長的同時,能夠有效消減溫室氣體的排放量。它的核心是能源的高效率使用和潔凈的能源結構,關鍵在于技術創新和制度創新[1]。

一般來說,低碳經濟具有以下三個特征:第一是經濟性,包含兩層含義,首先低碳經濟的發展應該遵守市場經濟的原則和機制,其次低碳經濟的發展不應導致人們的生活條件和福利水平明顯下降。換句話說,就是既反對奢侈或能源浪費型的消費,同時又能夠使人們的生活水平得到不斷提高。第二是技術性,即通過科學技術的不斷發展進步,在提高能源使用效率的同時,也能有效降低二氧化碳等溫室氣體的排放強度。第一個特征要求在消耗同樣量能源的條件下,人們所能享受到的能源服務不降低;第二個特征要求在排放同等量溫室氣體的情況下,人們的生活條件和福利水平不降低。這兩個“不降低”的實現,需要通過能效技術和溫室氣體減排技術的不斷研發和產業化來實現。第三是目標性,低碳經濟的發展具有很強的目標性,即通過發展低碳經濟將大氣中溫室氣體的濃度保持在一個相對穩定的水平上,不至于帶來全球氣溫上升進而影響人類的生存和發展,從而實現人與自然的和諧發展。

1.2 低碳經濟對我國煤炭行業可能產生的影響

我國是“富煤、貧油、少氣”的國家,這一特點決定了煤炭將在一次性能源生產和消費中占據主導地位,且在短時間內難以改變。目前,我國煤炭可供利用的儲量約占世界煤炭儲量11.67%,位居世界第三。我國是當今世界上第一產煤大國,煤炭產量占世界的35%以上。我國也是世界煤炭消費量最大的國家,煤炭一直是我國的主要能源和重要原料,其在能源生產消費中的主導地位很難改變。

我國的煤炭消費結構呈現多元化的特點,長期以來電力、冶金、化工和建材4個行業是主要耗煤產業四大行業,煤炭消費量約占總消費量的70%左右,其中電力行業煤炭消費量 (動力煤)占總消費量的50%以上。在這樣的過程中,不僅存在著高消耗、高浪費的現象,同時還不斷地排放著大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物等氣體,這些氣體都會不同程度的產生溫室效應。

從以上我國煤炭行業的發展現狀出發,發展低碳經濟需要對整個煤炭行業進行梳理,解決高浪費、高消耗、高排放的難題。選擇適合煤炭行業發展低碳經濟的模式,對促進煤炭行業低碳化發展具有重要的意義。

2 我國煤炭行業低碳經濟發展模式

煤炭行業要在自己行業的基礎上,建立相應的低碳經濟發展模式,需要從煤炭行業所涉及的基本構成部分、煤炭資源分布的地域性、煤炭行業發展的產業鏈等多方面著手。具體來說,涉及到煤炭企業、煤炭能源化工基地、依托煤炭建立的資源型城市,以及依托煤炭發展的地區省份等幾個要素。因此,我國煤炭行業發展低碳經濟的模式,可以由基礎到規模分成煤炭企業生產低碳經濟模式、煤炭能源化工基地低碳經濟發展模式、低碳經濟型煤炭城市、低碳經濟區域發展模式。

2.1 煤炭企業生產低碳經濟模式

煤炭企業是煤炭行業最基本構成部分和行為主體。作為煤炭行業發展的基礎依托,煤炭企業發展低碳經濟,能夠從基礎上促進整個煤炭行業的低碳化發展。煤炭企業發展低碳經濟,不僅僅是指在企業內部進行清潔生產,還要組織企業內部的各個部門全面的進行低碳經濟發展模式。同時,煤炭企業還要積極的引進先進的開采和生產技術,對現有的落后的采掘技術進行更新,積極改造老礦區和開發新礦區。在生產活動之外,還包括積極開展土地復墾、塌陷處理、廢棄物處理等活動,全面的進行低碳化生產。

1)集約化生產,提高資源利用效率。依托國家開展礦產資源整合的政策,合理確定新建礦井規模,重點建設大中型礦井,限制小型礦井。積極的更新現有的工藝、技術、裝備,提高煤炭的生產能力和回收率。根據企業的實際情況,在充分掌握現有資源條件和企業生產能力的前提下,努力提升煤炭資源的開采范圍,制定高效合理的管理制度,限制并逐步淘汰原有的落后生產方式。

2)清潔開采。煤炭資源的清潔開采,需立足于煤炭開采的生產過程,利用技術上的創新,對傳統采煤方法和工藝、巖層控制及相關技術進行有效革新,進而來解決傳統開采工藝所造成的生態和環境破壞問題。主要分為以下幾個方面:第一,減少煤矸石排放。通過合理布置巷道,采取合適的采煤技術和工藝,有效減少煤矸石的產生。同時,還要大力推行的巷井下的煤矸石綜合處理技術,從而減少煤矸石被順帶開采出來之后所造成的污染和破壞。第二,革新選煤技術。選煤是潔凈煤技術的基礎和前提,通過有效的選煤技術可以減少原煤直接燃燒,提高能源利用效率,降低環境污染,同時還可以減少煤炭無效運輸。第三,積極研究開發煤炭溫和氣化技術。通過溫和氣化技術得到氣態 (焦爐煤氣)、液態 (煤焦油)、固態 (焦炭)三種產品,做到低碳化利用[2]。

3)污染物控制與再利用。煤炭開采生產過程中會排放大量的污染物,因此,應通過有效的污染物控制和再利用技術,有效減少污染物所造成的破壞,保護和改善生態環境。第一,瓦斯利用。煤炭開采過程中產生的瓦斯氣體,不僅會影響企業的安全生產,同時還會造成環境污染。要積極結合實際情況,研究瓦斯的地面開發和井下抽放技術的適用性與經濟性,大力發展瓦斯發電、瓦斯生產炭黑等。第二,土地復墾。煤炭資源開采所造成的土地塌陷,不僅造成土地資源的破壞和浪費,同時還會影響采礦區的安全生產。因此,煤炭企業要積極開展土地復墾工作,根據開采區的土壤特性確定合適的開采技術,并選擇合適時機開展復墾工作。第三,煤矸石綜合利用。開采及選煤過程中產生的煤矸石,可以通過輸送到相關資源綜合利用電廠或坑口電廠發電,進行煤矸石復墾,開發煤矸石生產建筑材料、制品及煤矸石制造肥料等方式加以再利用。

4)減少材料消耗。減少材料消耗,即要求企業用較少的原料和能源投入來達到既定的生產消費目的和減少污染,同時要加大對開采過程中產生的共伴生礦物的綜合開發。首先,煤炭開采企業應進一步推行以節約資源為中心的技術創新,在保證安全的前提下,研究新技術并創新管理方法,大力推廣節能裝備、節能工藝與技術,減少生產能源過程中的能源消耗和材料消耗;其次,我國煤炭資源存在一些伴生或共生礦產,如鍺、高嶺土、膨潤土、硫鐵礦、耐火粘土等。煤炭企業要積極加強對這些共伴生資源的綜合開發與利用,可以有效減少資源浪費,提高企業經濟效益。

2.2 煤炭能源化工基地低碳經濟發展模式

煤炭能源化工基地,就是指以煤炭企業為核心,在推行清潔生產、發展低碳企業的基礎上,通過引進建設與煤炭企業配套互補的項目和企業,努力發展已煤炭生產為基礎的能源化工產業,實現企業之間各種資源的互補和循環使用,爭取達到各個企業廢物的零排放的工業群落。各企業之間資源的互補和循環使用,主要是指某一企業在生產發展過程中所產生的廢棄物,能夠成為另一家或多家企業的生產原料,通過這種資源的互補和循環使用實現產業、產業之間的協調合作,促成產品或廢棄物加工鏈,最大化的實現資源的使用效率,實現經濟、社會和環境三個效益的統一。具體地說,以煤炭企業為基礎,在工業園區內設計一個產業關聯度高、協調發展的產業鏈,實現產業鏈延伸。

從目前的生產技術水平和產業發展的關聯性角度出發,以煤炭企業為基礎,發展“煤電-建材”和“煤-化工”兩條產業鏈:

1)“煤電-建材”產業鏈。以煤炭企業為基礎,根據地理條件和交通運輸條件選擇合適的位置,建立發展資源綜合利用電廠和坑口燃煤電廠,將煤炭洗選過程中產生的中煤、煤泥以及排放的部分煤矸石輸送到資源綜合利用電廠和坑口電廠發電。發電過程中產生的熱能,通過熱電聯控系統取代燃煤鍋爐對生產基地進行供暖。此外,將煤矸石中的伴生物高嶺巖輸送到高嶺巖加工廠進行深加工,將煤矸石和電廠排出的粉煤灰作為水泥廠的原料,而水泥廠排出的廢渣可以用于生產新型砌體材料等建材產品。

2)“煤-化工”產業鏈。以煤炭企業為基礎,利用煤炭轉化技術實現煤炭資源各種綜合轉化,從而提高提高煤炭利用效率、保護環境、改變終端能源消費結構[3]。首先,煤炭氣化,即通過將固體煤轉化為以CO2、H2和CH4等為主要成分可燃氣體,從而實現煤炭資源的清潔燃燒和使用;其次,煤炭液化,即是在適宜的反應條件下,將固體煤轉化為潔凈的液體燃料和化工原料;最后,多聯產技術,即將多種煤炭轉化技術通過優化集成組合在一起,可同時生產各種化學品、液體燃料以及燃氣、電、熱等潔凈二次能源,實現了煤炭價值的梯級利用,使煤炭利用效率和經濟效益得到優化。

2.3 低碳經濟型煤炭城市

煤炭城市是指因當地的煤炭資源開發而形成發展并且煤炭及相關產業在當地經濟結構中占有重要地位的城市 (包括城鎮)。它既有一般城鎮的集聚帶動輻射功能,成為一定區域的經濟社會發展中心,又由于對資源的依賴性而受資源儲量可耗竭性的制約而表現出獨特的發展規律[4]。低碳經濟型煤炭城市是指以煤炭資源為核心,聯合區域內相關企業及行業,形成一個自然、工業和社會的復合體。

以煤炭城市為區域整體,在發展煤炭企業低碳經濟的基礎上,根據城市資源條件和區位條件建立發展煤炭企業產業鏈,在區域內實現資源的有效使用和企業資源之間的互補和有效使用,從而實現城市區域內的低碳化發展。在發展煤炭城市的過程中,需要政府進行有效的宏觀調控,在所轄區域內組織實施建立煤炭企業與社會其他行業之間的產業鏈結,將各種礦井廢棄物集中作為綜合利用的原料,并對煤炭進行精加工、深加工。低碳經濟型煤炭城市的發展模式,可以有效解決在發展煤炭企業低碳經濟模式和煤炭能源化工基地低碳經濟模式下,可能產生的資金不足、區域受限、人員短缺以及供求市場過窄等問題,通過融合資源、環境和社會等各方面的條件,最終實現規模化和集約化的發展。

2.4 區域發展模式

基于我國煤炭資源區域分布相對比較集中的特點,在發展低碳型煤炭企業、低碳型煤炭能源化工基地和低碳經濟煤炭城市的基礎上,在煤炭資源比較豐富的省份和地區,還可以尋求建立煤炭產業低碳經濟的區域發展模式。通過區域內能源結構調整和產業結構調整優化,實現相對較大區域內的低碳經濟發展模式;同時,鼓勵使用二次能源和可再生能源,提倡節約型能源消費結構,建立區域內于煤炭資源相關的廢棄物處理體系,最終需求建立起與煤炭行業息息相關的各種產業。

3 結語

在發展低碳經濟的要求下,尋求建立適合我國煤炭行業的發展模式,對于促進整個煤炭行業的低碳化發展具有重要意義。文章中簡單探討了我國煤炭行業發展發展低碳經濟的四種模式,但是在復雜的社會經濟條件下,要實現煤炭行業的低碳化發展還必須克服諸多的阻礙和困難。

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