國內(nèi)外典型地區(qū)煤炭資源利用的經(jīng)驗(yàn)借鑒

崔毅

一、澳大利亞煤層氣開發(fā)利用項(xiàng)目與技術(shù)

煤層氣就是“瓦斯”，其主要成分是CH4（甲烷),與煤炭伴生、以吸附狀態(tài)儲(chǔ)存于煤層內(nèi)的非常規(guī)天然氣，熱值是通用煤的2-5倍，主要成分為甲烷。1立方米純煤層氣的熱值相當(dāng)于1.13kg汽油、1.21kg標(biāo)準(zhǔn)煤，其熱值與天然氣相當(dāng)，可以與天然氣混輸混用，而且燃燒后幾乎不產(chǎn)生任何廢氣，是上乘的工業(yè)、化工、發(fā)電和居民生活燃料。煤層氣空氣濃度達(dá)到5%-16%時(shí)，遇明火就會(huì)爆炸，這是煤礦瓦斯爆炸事故的根源。煤層氣直接排放到大氣中，其溫室效應(yīng)約為二氧化碳的21倍，對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞性極強(qiáng)。在采煤之前如果先開采煤層氣，煤礦瓦斯爆炸率將降低70%-85%。煤層氣的開發(fā)利用具有一舉多得的功效：提高瓦斯事故防范水平，具有安全效應(yīng)；有效減排溫室氣體，產(chǎn)生良好的環(huán)保效應(yīng)；作為一種高效、潔凈能源，商業(yè)化能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

澳大利亞科學(xué)與工業(yè)研究院是澳大利亞最大的科研機(jī)構(gòu)，該院的研究項(xiàng)目和技術(shù)輸出主要面向發(fā)展中國家，與歐美和日本的科研機(jī)構(gòu)也有廣泛而緊密的聯(lián)系。澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究院，開發(fā)了專用于低濃度瓦斯發(fā)電的新技術(shù)。主要有如下項(xiàng)目：

（一）礦井通風(fēng)瓦斯采收利用技術(shù)

澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究院開發(fā)了一種新的礦井通風(fēng)瓦斯采收利用技術(shù)（VAMCAT)。澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究院將在中國礦區(qū)建立第一個(gè)中試示范規(guī)模的機(jī)組，即利用礦井通風(fēng)中1%左右的甲烷驅(qū)動(dòng)低熱值燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電。

（二）礦井通風(fēng)瓦斯與煤矸石混燒發(fā)電技術(shù)

澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究院還開發(fā)了一種革新技術(shù)，即礦井通風(fēng)瓦斯與煤矸石混燒發(fā)電技術(shù)。該院正在建設(shè)1. 2MW的中試廠，礦井通風(fēng)瓦斯與煤矸石在一個(gè)回轉(zhuǎn)窯里一起燃燒，從高溫空氣熱交換器中采收熱，利用這一潔凈的熱空氣驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電。

煤層氣的有效利用可以減少向空氣中排放有害氣體，緩解溫室效應(yīng)，同時(shí)也能夠有效減少事故發(fā)生。煤炭作為一種短期內(nèi)不可再生資源，需要對(duì)其進(jìn)行高效利用。同時(shí)，采煤過程中伴生的煤層氣的最大限度利用對(duì)于環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益來講，都是利好的現(xiàn)象。

二、美國煤炭項(xiàng)目規(guī)劃及政策制定

（一）潔凈煤技術(shù)、非潔凈煤技術(shù)

結(jié)合美國能源部對(duì)煤炭利用項(xiàng)目的分類，根據(jù)是否屬于潔凈煤技術(shù)研究范圍，將美國煤炭利用項(xiàng)目主要分為兩大類:一類是以研究煤炭清潔利用和污染排放控制為主的潔凈煤技術(shù)項(xiàng)目(簡稱CCT項(xiàng)目)，包括潔凈煤先導(dǎo)項(xiàng)目(簡稱CCPIP項(xiàng)目)、潔凈煤計(jì)劃資助項(xiàng)目(簡稱CCT資助項(xiàng)目)和非潔凈煤計(jì)劃資助的項(xiàng)目(簡稱非CCT資助項(xiàng)目);另一類是非潔凈煤利用項(xiàng)目(簡稱非CCT項(xiàng)目)，包括煤炭氣化技術(shù)研究、先進(jìn)的燃煤技術(shù)開發(fā)、燃料電池技術(shù)、汽輪機(jī)和熱力發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)、計(jì)算模擬研究、燃煤先進(jìn)裝備設(shè)計(jì)開發(fā)研究、碳捕獲和封存等。

（二）政策制定—市場辦法

在建立健全礦區(qū)環(huán)境治理有關(guān)法律的同時(shí)，美國還在實(shí)踐中探索運(yùn)用市場機(jī)制進(jìn)行礦區(qū)環(huán)境治理的路子。一是實(shí)行復(fù)墾“保證金”辦法，政府委托中介機(jī)構(gòu)(基金會(huì))對(duì)新開采礦井按產(chǎn)量規(guī)模及對(duì)自然生態(tài)破壞程度測(cè)算收取礦井復(fù)墾保證金(抵押金)數(shù)額，礦井開采完之后，按1、 3、 5的時(shí)限要求返還所交的保證金，即第1年搞好復(fù)墾工程后中介機(jī)構(gòu)(基金會(huì))向礦方返還保證金總額的60% ,第3年種上樹、草后再返還保證金額的25%，第5年待所種植的樹和草全部成活后將保證金總額的剩余15%部分全部返還。期間如達(dá)不到復(fù)墾標(biāo)準(zhǔn)要求則保證金不能如數(shù)返還。二是推行自愿性政策，政府提出環(huán)境治理的各種可供采納的措施或方案，推薦給煤炭企業(yè)選擇實(shí)施，政府則視情況派人指導(dǎo)或給予一定經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼政策。三是推行鼓勵(lì)性的政策，一則對(duì)產(chǎn)生污染的相關(guān)原料和燃料加收稅賦；二則實(shí)行污染治理的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼，如對(duì)排出的污水治理達(dá)標(biāo)后，政府給予一定經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼，以示鼓勵(lì);三則實(shí)行污染權(quán)的可交易辦法，即按照有害氣體排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行區(qū)域總量限定，按生產(chǎn)廠家分配排放定量，廠家之間可實(shí)行排放限量的買賣交易。

三、山西煤炭資源開發(fā)模式

山西也是我國煤炭資源豐富的省份，據(jù)相關(guān)資料表明，大型煤炭企業(yè)對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長具有促進(jìn)作用，中小型煤炭企業(yè)對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長無顯著影響。其主要原因有：

（一）與中小型煤炭企業(yè)相比，大型煤炭企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈延伸上更具優(yōu)勢(shì)。從技術(shù)的角度來看，原煤經(jīng)過發(fā)電增值2倍，煤制甲醇后可以增值4倍，提煉深加工后的化工產(chǎn)品可增值12倍。以煤為基，延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，是煤炭企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的首選戰(zhàn)略。當(dāng)前，山西大型煤炭企業(yè)在電源建設(shè)項(xiàng)目、煤化工產(chǎn)業(yè)以及煤機(jī)裝備制造業(yè)上已取得了較大發(fā)展。以晉城無煙煤集團(tuán)為例，截至2010年，晉煤集團(tuán)建成了世界上最大的120MV煤層氣發(fā)電廠，擁有97臺(tái)瓦斯發(fā)電機(jī)組;具備年產(chǎn)1200萬t氨氣、1000萬t尿素和10萬t煤制油品的煤化工生產(chǎn)能力;擁有煤炭設(shè)備制造相關(guān)專利75項(xiàng)，成功研制出國內(nèi)最高的7.6m高端液壓支架、自移式超前支架、短壁采煤機(jī)等新型高端礦用設(shè)備。上述產(chǎn)業(yè)鏈條的成功延伸，與煤炭銷售所積累的資金有較大關(guān)系。

（二）大型煤炭企業(yè)利潤分配較為公平，職工可支配收入較高，對(duì)于當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展具有促進(jìn)作用。中小煤炭企業(yè)利潤分配欠缺公平，財(cái)富主要集中于煤礦主，而煤礦主的消費(fèi)主要集中于省外發(fā)達(dá)城市。因此，對(duì)于關(guān)系國計(jì)民生的煤炭資源開發(fā)，應(yīng)采取煤炭資源整合與企業(yè)兼并重組的經(jīng)濟(jì)政策，擴(kuò)大煤炭企業(yè)的規(guī)模，加大技術(shù)創(chuàng)新力度，提高大型煤炭企業(yè)的經(jīng)營效率，增強(qiáng)大型煤炭企業(yè)的市場競爭力。

四、撫順模式——主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)演替對(duì)內(nèi)蒙古經(jīng)濟(jì)發(fā)展的啟示

（一）煤炭工業(yè)推動(dòng)撫順經(jīng)濟(jì)崛起

早期煤炭工業(yè)推動(dòng)了撫順城市經(jīng)濟(jì)的崛起，撫順煤炭工業(yè)發(fā)展歷程是煤炭產(chǎn)業(yè)生命周期的全景體現(xiàn)，并對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，煤炭工業(yè)推動(dòng)撫順城市經(jīng)濟(jì)的崛起，并對(duì)城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演進(jìn)方向產(chǎn)生了決定性影響。新中國成立前，撫順是煤炭工業(yè)占絕對(duì)主導(dǎo)地位的煤城，僅有的兩家鋼廠、兩家電廠及屬于機(jī)械工業(yè)的挖掘機(jī)廠和電瓷廠都屬于煤炭管理體系。1949年以后，從煤炭工業(yè)游離出來的石油工業(yè)迅速發(fā)展，僅僅十幾年的時(shí)間就取代了煤炭工業(yè)，而在城市工業(yè)體系中確立了其絕對(duì)的主導(dǎo)地位。

（二）石油化工工業(yè)興起并成為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)

撫順因煤而立，因煤而興。煤炭資源的大規(guī)模開采使與之密切相關(guān)的電力、機(jī)械工業(yè)也得以產(chǎn)生并發(fā)展起來。與此同時(shí)，以煉制油母頁巖為基礎(chǔ)的石油化學(xué)工業(yè)開始興起。30年代中后期，鋼鐵廠、鋁廠、水泥廠等也相繼建成，但直至新中國成立之前，撫順產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)仍是以煤炭工業(yè)占絕對(duì)主導(dǎo)地位。如1949年，撫順市工業(yè)總產(chǎn)值中，煤炭及煉焦工業(yè)的比重接近45%，而其它工業(yè)部門比重均在15%以下。建國以后，撫順進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。前蘇聯(lián)援助的156項(xiàng)重點(diǎn)工程有8項(xiàng)安排在撫順，使以煤炭、石油、冶金、電力、機(jī)械等為支柱的重化學(xué)工業(yè)得到強(qiáng)化。隨著煤炭工業(yè)、石油工業(yè)主導(dǎo)地位的更替，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得以不斷演進(jìn)，經(jīng)濟(jì)得以持續(xù)增長。

五、內(nèi)蒙古自治區(qū)可借鑒的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

一直以來，煤炭行業(yè)受資源日益耗竭以及環(huán)境保護(hù)的雙重制約。短期來看，我們還無法找到煤炭的替代資源，因此，煤炭業(yè)的發(fā)展關(guān)乎國計(jì)民生。對(duì)于煤炭行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展，不斷為經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供能源動(dòng)力，需要政府和企業(yè)兩個(gè)部門共同合力完成。

（一）政府在煤炭優(yōu)化利用中所扮演的角色

政府在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中更多的是以協(xié)調(diào)者和政策制定者的身份出現(xiàn)。煤炭行業(yè)為經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供能源保障，但是在使用過程中由于技術(shù)不純熟、企業(yè)環(huán)保意識(shí)差，會(huì)出現(xiàn)一些負(fù)面現(xiàn)象，導(dǎo)致很多人“談煤色變”。因此，政府應(yīng)該加大監(jiān)管力度，對(duì)于礦區(qū)墾后治理，可以效仿美國的“復(fù)墾保證金”制度。使煤礦企業(yè)在開采過后，盡可能地恢復(fù)礦區(qū)原貌。

在環(huán)境污染、破壞中，小煤礦異常活躍。同時(shí)，由于它們亂打價(jià)格戰(zhàn)，使煤炭業(yè)蒙受巨大損失。由于其底子薄，主人翁意識(shí)差，大都抱有撈一筆就撤的心態(tài)，使大量原煤低價(jià)外流，環(huán)境受到嚴(yán)重污染，經(jīng)濟(jì)價(jià)值大量外流。同時(shí)，其又無力且無心對(duì)煤炭技術(shù)的提高做出自己的貢獻(xiàn)，因此，政府應(yīng)該大力關(guān)停小煤礦。之前有過研究，關(guān)停小煤礦，提高行業(yè)集中度，有利于煤炭業(yè)的長久發(fā)展，對(duì)國計(jì)民生更是利好的現(xiàn)象。

（二）產(chǎn)業(yè)鏈的延伸以及先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)

作為煤炭行業(yè)中的主角--煤炭企業(yè)，所要做的就是加大引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的力度，增加研發(fā)投入，積極與國外實(shí)力雄厚的煤炭企業(yè)合作。澳大利亞與亞洲諸多地區(qū)有合作，可以將其煤層氣開采技術(shù)引進(jìn)，減少對(duì)煤炭資源的消耗以及二氧化硫等有害氣體的排放。并以此為基礎(chǔ)，進(jìn)行自主研發(fā)。此外，日本、美國等的潔凈煤技術(shù)對(duì)于煤炭業(yè)的持續(xù)發(fā)展也有很大幫助，可以借助與其在經(jīng)濟(jì)上諸多領(lǐng)域合作的背景，引進(jìn)其相關(guān)技術(shù)，提高煤炭的使用效率以及減少有害氣體的排放。

（三）主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的及時(shí)更替

從以往的內(nèi)蒙古自治區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒來看，煤炭行業(yè)以及三大耗煤行業(yè)的產(chǎn)值在GDP中占有相當(dāng)大的比重。短期來看，我們能從中獲利，但是，煤炭資源是不可再生資源，遲早會(huì)有耗竭的一天。而且，初級(jí)產(chǎn)品附加值極低，外運(yùn)煤炭導(dǎo)致大量經(jīng)濟(jì)價(jià)值外流。因此，應(yīng)該早為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型做充分準(zhǔn)備，大力發(fā)展煤炭工業(yè)。早日將煤炭依賴性經(jīng)濟(jì)增長模式轉(zhuǎn)化為煤炭依托型增長模式。保證相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)加大對(duì)第三產(chǎn)業(yè)的投入，使經(jīng)濟(jì)能夠平衡發(fā)展。

（四）技術(shù)創(chuàng)新是采用如上對(duì)策的基石

無論是延伸產(chǎn)業(yè)鏈，增加煤炭行業(yè)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，還是主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的及時(shí)更替，都需要技術(shù)創(chuàng)新才能夠保障以上對(duì)策成功的實(shí)現(xiàn)。因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)鏈延伸與主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的更替都是新工業(yè)，也就是說現(xiàn)有技術(shù)無法滿足。因此，技術(shù)創(chuàng)新必須是先導(dǎo)工作，只有技術(shù)上有了突破，以上對(duì)策才能夠發(fā)揮其作用。

（作者單位：內(nèi)蒙古大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院）