中國煤炭行業中戰略性新興產業發展潛力探討＊

申寶宏 吳立新 陸小泉

（1.中國煤炭科工集團公司，北京市朝陽區，100013；2.煤炭科學研究總院，北京市朝陽區，100013）

中國煤炭行業中戰略性新興產業發展潛力探討＊

申寶宏1吳立新2陸小泉1

（1.中國煤炭科工集團公司，北京市朝陽區，100013；2.煤炭科學研究總院，北京市朝陽區，100013）

介紹了戰略性新興產業的概念和發展簡史，闡述了對戰略性新興產業的理解，對煤炭行業有發展潛力的戰略性新興產業作了介紹。重點分析了煤炭清潔利用產業及物聯網技術在煤礦應用產業發展的潛力，分析了煤炭的清潔加工、清潔轉化、清潔高效燃煤工業鍋爐技術、廢棄物處理和資源綜合利用及物聯網產業的戰略性及新興性。

戰略性新興產業 煤炭清潔利用 物聯網 中國

1 戰略性新興產業的內涵及特性

新興產業是指隨著新的技術發明和應用或者因新需求出現而催生的新產業。戰略性新興產業是指對一國競爭力或國家安全具有重大意義的新興產業，是以重大技術突破和重大發展需求為基礎，對經濟社會全局和長遠發展具有重大引領帶動作用，知識技術密集、物質資源消耗少、成長潛力大、綜合效益好的產業。

戰略性新興產業具有新興性和戰略性兩大特性。戰略性和新興性強調的是新興產業的不同特性，兩者必須統一起來，而不能割裂。

新興性是指在中國發展的歷史較短，還沒有形成大規模的應用，甚至有些不成熟，有重大技術突破、重大發展需求，既代表著科技創新的方向，也代表著產業發展的方向，是新興科技和新興產業的深度融合。

戰略性是指新興產業對國家競爭力、國家的安全與穩定、經濟社會全局和長遠發展具有重大引領帶動作用，具有知識技術密集、物質資源消耗少、成長潛力大、綜合效益好等方面的特征。戰略性著眼于未來收益，有的甚至不在乎短期經濟效益，如空間技術，載人航天技術等。

2 戰略性新興產業的發展

在當前后危機時代，世界各主要發達國家和經濟體充分認識到了新興產業在應對金融危機、引領產業發展、促進經濟騰飛方面的巨大潛力和作用，都選擇了不同的新興產業作為經濟復蘇的突破口。措施有：政府扶持的力度加大，宏觀調控力度空前；各國將新能源作為發展的重點，加速向低碳經濟轉型；重視科技的引領作用，不斷提高自主創新能力。

中國在2009年9月召開新興戰略性產業發展座談會。2009年11月，溫家寶總理在 《讓科技引領中國可持續發展》的講話中強調，科學選擇新興戰略性產業非常重要。2010年10月國務院下發《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》，確定了戰略性新興產業發展的重點方向、主要任務和扶持政策，明確了現階段我國重點培育和發展的戰略性新興產業主要有節能環保、新一代信息技術、生物產業、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車七大領域。

近年來煤炭行業整體科技水平的快速提升、煤炭產量的迅速提高和潔凈煤技術的飛速發展，已經逐漸改變了人們對煤炭行業的傳統認識。煤炭行業應該抓住國家大力發展戰略性新興產業的有力契機，認清形勢，有所突破，培育和發展有潛力的戰略性新興產業，促進煤炭行業持續穩定快速發展。根據 《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》，煤炭行業有發展潛力的戰略性新興產業主要包括煤炭的清潔利用和物聯網技術等。

3 煤炭的清潔利用是煤炭行業具有發展潛力的戰略性新興產業

國務院 《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》確定節能環保產業為戰略性新興產業之一，明確積極推進煤炭清潔利用。

我國煤炭清潔利用技術的開發和推廣對于我國實現節能減排和低碳經濟、提升國家競爭力、保障國家的能源安全與社會穩定具有重要意義，符合國民經濟長遠發展，對經濟社會全局和長遠發展具有重大引領帶動作用。主要領域包括煤炭加工、燃燒、轉化以及廢棄物處理和資源綜合利用。

3.1 煤炭的清潔加工

煤炭的清潔加工包括褐煤的提質加工、水煤漿制備和應用新技術等。

3.1.1 褐煤的提質加工

褐煤提質是把褐煤在高溫下經過脫水和熱分解作用后轉化成具有煙煤性質的提質煤。褐煤的提質過程主要是褐煤的脫水過程，褐煤脫水過程除脫去部分水分外，也伴隨著一些煤的組成和結構的變化，這些變化主要是由脫水作用和過程引起的。

戰略性：據第三次全國煤炭資源調查，我國煤炭資源總量為5.57萬億t，保有儲量10032.6億t。已探明的褐煤保有儲量為1311.42億t，約占我國煤炭保有資源量的12.7%，我國褐煤資源主要分布在華北地區，其中又以內蒙古東部地區 （占全國褐煤儲量的77%）和云南省 （占全國褐煤儲量的12%）儲量最多。我國褐煤資源分布見表1。

表1 我國褐煤資源分布

我國褐煤煤質較差，灰分、硫分較高。我國褐煤的煤質特點決定了褐煤在煤炭清潔利用使用前必須進行提質加工。

近幾年，褐煤在我國煤炭和能源供給中所占比例呈上升趨勢，褐煤產量也快速上升，2008年褐煤產量達到1.96億t。未來10年，我國褐煤年產量預計將達到3億t以上。應用方面，除發電外，褐煤作為氣化原料的比例將逐年增高。

我國褐煤煤質相對較差，但儲量巨大，大力發展褐煤提質加工技術，將有利于褐煤提質加工技術自主知識產權的形成，對緩解我國用煤緊張狀況、提高煤炭利用效率、促進國民經濟的健康持續發展及國家能源安全具有重要的戰略意義。

新興性：褐煤提質加工利用在我國經過多年的發展，已經取得了一定的進展，但仍處于起步階段。褐煤提質加工利用分為褐煤干燥和褐煤干餾。褐煤干燥技術近年來在技術和設備方面有所突破，技術逐步成熟，開始工業化應用。褐煤干餾還需要進行相應的攻關，逐步推進資金和技術密集型的熱解提質加工技術，生產半焦、煤焦油和焦爐煤氣等用途廣泛的多種產品。同時推進與其產品應用相關的煤化工技術發展，以提高資源利用效率。褐煤提質加工利用產業是由褐煤資源利用的需求而催生的，在我國是一種新興產業。

3.1.2 水煤漿制備和應用新技術

水煤漿是由大約65%的煤、34%左右的水和少量添加劑通過物理加工而成的一種燃燒效率高、污染排放低的潔凈煤基流體燃料，具有較好的流動性和穩定性，低污染，高效率，可管道輸送，易于儲存，可霧化燃燒。水煤漿改變了煤的傳統燃燒方式，顯示出了巨大的環保節能優勢。尤其是近幾年來，采用廢物資源化的技術路線后，研制成功的環保水煤漿，可以在不增加費用的前提下，大大提高水煤漿的環保效益。在我國豐富煤炭資源的保障下，水煤漿也已成為替代油、氣等能源的最基礎最經濟的潔凈能源。

隨著水煤漿應用規模的不斷擴大，制漿用煤正在從價高、量少和易成漿的中等變質程度的煙煤向較難成漿的低煤階煙煤擴展。長遠來看，隨著新一代制漿添加劑的研制成功，水煤漿技術將得到更廣泛的推廣應用，增長的潛力巨大。

戰略性：水煤漿是一種新型的清凈能源。國家水煤漿工程技術研究中心開發的低階煤高濃度制漿技術使制漿濃度提高了3%～5%，約2.48 t水煤漿可替代1 t高硫燃料油，減少SO2排放8.75 kg；約0.8 t水煤漿可替代1 t原煤，減少SO2排放2.94 kg。全國燃料水煤漿年消耗量約3000萬t（按代油用∶代煤用＝1∶9估算），可替代燃料油120萬t，可節煤500萬t以上，減少SO2排放10萬t。水煤漿作為氣化原料，既可用于生產化工產品，如合成氨、甲醇、二甲醚等，還可用于煤的直接與間接液化、聯合循環發電 （IGCC）和以煤氣化為基礎的多聯產等領域。兗礦集團榆林能化60萬t／a甲醇廠日處理煤3000 t，水煤漿消耗量為150萬t／a。通過創新技術使水煤漿濃度提高3個百分點，節省煤炭4.5萬t，減少氧耗4500萬m3（標準），節約成本4000萬元左右；還增加甲醇生產能力3～4萬t／a，直接經濟效益3900萬元以上。

近年來，國內水煤漿的生產能力發展很快，自主設計生產的水平也有了顯著提高。2005年國內第一條年產50萬t水煤漿成套生產線在廣東建成投產。據不完全統計，截至2010年底，全國各類制漿廠 （燃料用）的設計生產能力已突破5000萬t／a，生產和使用量已達到3000萬t／a。水煤漿技術在我國已經得到初步應用，發展前景廣闊。

2010年我國原油凈進口量為23627萬t，石油進口依存度約為60%，能源安全對我國國民經濟的發展和經濟安全產生重大影響。據有關資料顯示，我國每年用于鍋爐燃燒的重油高達4000萬t，其中相當一部分可以用水煤漿替代。僅京、津、唐地區的石化和電力企業改燒水煤漿每年就需用水煤漿600萬t以上。我國的水煤漿制備和燃燒技術都已比較成熟，隨著水煤漿技術的大規模的推廣應用，所帶來的影響是巨大的。發展水煤漿技術不僅僅是市場的需要，而且還是確保我國能源安全的需要，對我國國民經濟發展和經濟安全具有著重要的戰略意義。

新興性：水煤漿作為一種新型煤基流體燃料，在我國經過了20多年的發展。近幾年來，水煤漿添加劑及制漿工藝的研究工作已經取得突破，為水煤漿產業帶來了新的發展。煤漿的堆積效率得到了很大的提高，制漿原料煤的范圍不斷擴大，成漿濃度提高了3個以上百分點，制漿電耗降低了40%。目前，我國在水煤漿氣化領域已經形成了完整的氣化理論體系。水煤漿作為一種新型的煤炭清潔利用形式，將會得到越來越廣泛的應用。

3.2 煤炭清潔轉化

利用先進的煤轉化技術，以煤為原料生產清潔的油氣或化工品，能源轉換效率較高，常規污染物可達標排放，生產過程中產生的高濃度、高壓的CO2有利于進一步處理和利用。煤炭的清潔轉化技術可以直接或間接彌補我國油氣資源的不足，主要包括煤制油氣、煤制烯烴、煤制乙二醇等。

新興性：煤制油、煤制烯烴、煤制天然氣、煤制乙二醇等處于工業裝置試車或項目建設階段，基本以試點為主。項目一次性投資大，有一定的潛在市場風險，需要進一步加強核心技術的研發和提高關鍵設備的國產化率；需要進一步提高能量轉化效率以降低能耗、水耗等。

3.2.1 清潔高效燃煤工業鍋爐技術

我國燃煤工業鍋爐約有48萬臺，年用煤量6～6.5億t，僅次于發電用煤，整體技術裝備水平遠低于國外同類產品的水平，也遠低于我國其它領域現代工業技術和能源技術的發展水平。鍋爐熱效率一般為60%～65%，自動化水平低，污染物排放嚴重。燃煤工業鍋爐量大面廣，低空排放，排放普遍超標。對于城市空氣質量的影響高于電站鍋爐，尤其是北方城市冬季采暖期對環境影響更大。燃煤工業鍋爐成為目前節能和污染物減排潛力最大的領域。

據有關部門測算，每年燃煤工業鍋爐SO2排放量逾600萬t，約占全國的25%；煙塵排放量400萬t，約占全國的40%；氮氧化物排放量190萬t，位居全國第三；CO2的排放量約為10億t。

戰略性：現有燃煤工業鍋爐如果有20%采用高效清潔燃煤工業鍋爐改造，年節煤量在8000萬t以上，煙塵量減少300萬t以上，SO2排放量減少350萬t以上，減排CO21.2億t以上。

新興性：清潔高效燃煤工業鍋爐技術包括高效煤粉工業鍋爐技術、水煤漿高效燃燒工業鍋爐技術和高效低排放型煤專用鍋爐技術等。鍋爐系統整體實現連續、穩定、高效、低污染排放運行；實現鍋爐熱效率達80%～90%以上；鍋爐運行費用降低，可在較短的時間內收回設備投資。

首先，人民檢察院在審查起訴過程中聽取值班律師的意見并不等于值班律師真正參與了“控辯協商”過程，人民檢察院僅僅是“聽取”值班律師的意見，至于意見究竟是否一定被采納、在多大程度上采納從《試點辦法》中無從得知。在這一過程中值班律師更多的是充當“檢察官助理”的角色，幫助檢察官完善對犯罪嫌疑人的審查起訴。同時，《試點辦法》對檢察官具體如何聽取值班律師和犯罪嫌疑人的意見也沒有明確的規定，這就意味著檢察官聽取犯罪嫌疑人和值班律師的意見可以采取“背靠背”的方式分別聽取他們的意見。這樣，犯罪嫌疑人在缺少值班律師現場幫助的情況下，其如何能夠提出有效的自我辯護意見呢?

3.2.2 廢棄物處理和資源綜合利用

廢棄物處理和資源綜合利用包括煤層氣綜合利用、井下選煤及矸石不出井、活性焦煙氣凈化等。

（1）煤層氣綜合利用。煤層氣是寶貴的資源，我國煤層氣儲量和天然氣相當，約相當于450億標準煤。考慮利用效率，每利用1億m3（標準）的煤層氣相當于20萬t標準煤，可以減排150萬t CO2。據統計，我國煤炭開采每年排放礦井瓦斯量約150～180億m3。

煤層氣綜合利用價值很高，除民用外，可用于燃氣輪機發電、供熱、壓縮液化后作動力燃料，還可用于生產甲醇、合成氨等化工產品，也是農藥、醫藥、染料等有機化工產品的基礎原料。2010年全國煤層氣抽采量達到91億m3，利用量36億m3，利用率達40%。目前我國中高濃度煤層氣（30%以上）利用較為成熟，但低濃度 （6%～30%）和極低濃度 （5%以下）的利用還處于起步階段。

目前煤層氣主要用于化工、民用、發電等方向，近幾年來煤層氣抽采和利用力度都在加大，尤其在利用領域，正在開展煤層氣全濃度利用，包括低濃度 （6%～30%）和極低濃度 （＜5%）煤層氣的利用。

戰略性：我國高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井多，煤層氣綜合利用可以從根本上防止煤礦瓦斯事故，改善煤礦安全生產環境。作為優質能源，煤層氣的利用可以節約化石能源，減少甲烷排放，緩解溫室效應，改善大氣環境。開發利用煤層氣，可以改善我國的能源結構，增加潔凈氣體資源，帶動相關產業的發展。

新興性：煤礦高濃度瓦斯集中利用已有一定基礎，利用率和利用效率還有待提高，同時管網建設不健全或不規范。中低濃度瓦斯占瓦斯排放量的90%，利用率低于10%，已開始建設一些中低濃度煤礦瓦斯發電項目，但仍處于初級起步階段。低濃度瓦斯安全輸送、發電和濃縮提純等技術需要進一步研究示范；礦井乏風利用技術需進一步加強研發，實現規模化、產業化推廣。

（2）井下選煤及矸石不出井。煤炭開采產生大量煤矸石，一直以來都是矸石與煤同時升井，由此礦區形成了一座座巨大的矸石山。在矸石的提升排放過程中，消耗的電力約占礦井電力消費總量的10%左右。以每噸矸石由井下提升至地面需耗電20～40 k Wh計算，每年矸石升井排放耗電量為60～120億k Wh。井下選煤及矸石不出井充填技術的結合，可以減少提升能耗和成本，減少矸石占用土地和產生的環境污染。井下選煤已經開展了前期工作研究，取得了一定效果。

戰略性：井下洗選的矸石直接用于采空區充填，可以大幅提高 “三下壓煤”回收率，以矸換煤，節約煤炭資源，延長礦井服務年限，減少大量煤矸石向地面排放，減少土地塌陷及土地占用，減少地面選煤廠的建設費用和綜合成本，實現煤炭行業節能低碳運行。

新興性：煤炭由地面洗選轉向井下，實現了選煤理念的革命性突破，推進了選煤技術進步和革新，可形成一批井下選煤及井下充填自主知識產權的核心關鍵技術，為煤炭行業節能減排奠定堅實的技術基礎。

（3）活性焦煙氣凈化。活性焦是以煤為原料，通過物理和化學方法，經過磨粉、成型、炭化、活化等工序加工制造而成的一種新型碳材料。

戰略性：活性焦煙氣凈化系統污染物凈化效率高，無需增加煙氣再熱系統，能耗低，在煙氣凈化工藝過程中基本不消耗水，無廢水、廢渣、廢氣等二次污染產生，并可實現硫資源的回收。適用于水資源缺乏地區。

新興性：活性焦是一種新型碳材料，具有同時脫除SO2、NOx及汞等重金屬的新功效，是碳材料和煙氣凈化領域研究的新方向。

4 物聯網技術同樣是煤炭行業具有發展潛力的戰略性新興產業

物聯網的概念是1999年由美國麻省理工學院首次提出，是指把所有的物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。目前，國內外對物聯網技術的研究方興未艾，國內相關研究剛剛開始起步。

為了減少煤礦安全生產事故，提高煤炭企業的科技水平，國家將自動化、信息化、數字化礦井列入煤炭行業發展規劃，明確要求加大高科技投入，強制煤礦生產必須配備瓦斯監控、視頻監控、井下通信和人員定位等信息設備。將物聯網技術應用在煤炭企業中，把人員、設備、環境和管理四要素相互連接，在此基礎上可以實現安全監控、預警，人員定位，安全行為分析，設備全生命周期管理，事故預防、分析及原因追溯等安全生產方面的功能，配合企業生產計劃和安全生產的反饋信息等實現資源合理、循環和綜合利用。物聯網技術的引入，不僅提高了煤礦生產效率，還提升了安全生產信息化管理水平，為實現我國煤礦安全生產、社會穩定及國家能源安全提供重要保障。

戰略性：煤炭行業在我國經濟發展中占據著舉足輕重的地位。隨著物聯網時代的到來，煤炭行業是物聯網應用的重要行業。全國現有大、中、小型煤礦16000余座，其中國有大、中型煤礦4000余座。物聯網技術在煤礦的應用，對提高我國煤礦安全生產的效率和管理水平，提高災后搶險救援科學性和有效性，實現資源優化配置、循環綜合利用，保障我國經濟可持續發展、社會和諧與穩定具有重要意義。

新興性：目前，我國煤炭行業物聯網技術發展還處于起步階段，在未來的10年內定會得到迅速的發展。有機構預測，近幾年，我國物聯網產業能達到上千億元的規模。煤炭行業作為我國國民經濟發展的重要行業，物聯網的引入與應用前景非常廣闊。

5 結語

加快培育和發展戰略性新興產業是國家的重大戰略決策。煤炭行業是傳統的基礎能源產業，但隨著節能減排、新型煤化工產業的興起，煤炭工業將在國家戰略性新興產業中占據重要位置。經過幾十年的快速發展，煤炭行業已具有較強的科技實力和雄厚的人才儲備，為煤炭行業培育和發展一批有潛力的戰略性新興產業打下了良好的基礎。本文僅是作者的粗淺認識，旨在引發行業內外有志人士思考和討論。

［1］國務院.國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定 ［Z］.國發 〔2010〕32號

［2］中國煤炭地質總局.中國煤炭資源預測與評價 ［R］.北京：中國煤炭地質總局，1997

［3］BP.BP Statistical Review of World Energy ［R］.2010

［4］國家統計局.中國能源統計年鑒2010［M］.北京：中國統計出版社，2011，1

［5］戰略性新興產業：推動中國經濟增長的下一組支柱產業 ［EB／OL］.報告直通車網站，2010

［6］中國科技發展戰略研究小組.中國科技發展研究報告2010——戰略性新興產業研究 ［M］.北京：科學出版社，2011

Discuss of the development potential of the emerging industries of strategic importance in China＇s coal industry

Shen Baohong，Wu Lixin，Lu Xiaoquan
（1.China Coal Technology and Engineering Group Corp.，Chaoyang，Beijing 100013，China；2.China Coal Research Institute，Chaoyang，Beijing 100013，China）

This paper introduced the concept of the emerging industries of strategic importance and its development history，and elaborated the understanding of its contents.Meanwhile，the author made a presentation and analysis of the emerging industries of strategic importance in China＇s coal industry.This article highlighted the potential applications of clean coal technology and the internet of things（IOT）in the coal industry，demonstrating the strategic and emerging features of coal cleaning process，clean conversion，clean and efficient coal-fired boiler technology，waste disposal and comprehensive utilization of resources，and the application of IOT in coal industry.

emerging industries of strategic importance，clean coal technology，the internet of things（IOT），China

TD-9

A

國家科技重大專項 “大型油氣田及煤層氣開發”課題資助 （課題編號2011ZX05040-001）

申寶宏 （1956-），男，漢族，安徽鳳陽人，研究員，博導，研究方向為煤炭開采及科技管理。

（責任編輯 張大鵬）