2020.3.19
煤炭是我國能源的基石,是國家能源安全的壓艙石,也是可以清潔高效利用的最經(jīng)濟安全的能源。如何實現(xiàn)新時期煤炭工業(yè)高質量發(fā)展是煤炭行業(yè)面臨的核心問題。近年來,全行業(yè)一直在探索高質量發(fā)展之路。8 部委近日正式發(fā)布的《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》(以下簡稱《指導意見》),是一個綱領性文件,對煤炭工業(yè)發(fā)展具有里程碑意義。文件提出的18 條意見,內容豐富、指導性很強。特別是提出的三階段目標為煤炭企業(yè)指明了發(fā)展方向,符合世界產業(yè)科技發(fā)展潮流,符合國家發(fā)展戰(zhàn)略,符合企業(yè)發(fā)展要求,煤礦智能化已成為不可逆轉的大趨勢。
煤礦智能化是煤礦綜合機械化發(fā)展的新階段,是煤炭生產力和生產方式革命的新方向。我國煤礦綜合機械化經(jīng)過40 多年的發(fā)展取得了歷史性的巨大成績,煤礦生產力和安全生產面貌發(fā)生了翻天覆地的變化,全國已基本實現(xiàn)煤礦機械化和綜合機械化,為新時期發(fā)展煤礦智能化奠定了良好基礎。
智能化煤礦就是要將物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、自動控制、移動互聯(lián)網(wǎng)、智能裝備等與煤炭開發(fā)技術與裝備進行深度融合,形成全面自主感知、實時高效互聯(lián)、智能分析決策、自主學習、動態(tài)預測預警、精準協(xié)同控制的煤礦智能系統(tǒng),實現(xiàn)礦井地質保障、煤炭開采、巷道掘進、主輔運輸、通風、排水、供電、安全保障、洗選運輸、生產經(jīng)營管理等全過程的安全高效智能運行。
“十三五”以來,我國煤礦智能化發(fā)展很快,取得了一些重要成果,但總體上還處于煤礦智能化發(fā)展的初級階段。
煤礦智能化是一個不斷發(fā)展的過程,智能化水平也是一個不斷提高的過程。《指導意見》提出的三階段目標是基于我國煤礦智能化研究與實踐和世界科技發(fā)展趨勢提出的。
第一階段目標是到2021年將建成多種類型、不同模式的智能化示范煤礦,基本實現(xiàn)掘進工作面減人提效、綜采工作面內少人或無人操作、井下和露天煤礦固定崗位的無人值守與遠程監(jiān)控。
這是一個既緊迫又現(xiàn)實的目標,近年來,重點煤炭企業(yè)已在煤礦智能化建設中取得重要進展,技術裝備研發(fā)取得一批重要成果,為煤礦智能化發(fā)展提供了支撐條件。按照典型示范、分類推進原則,通過加強統(tǒng)籌規(guī)劃,到2021 年因地制宜建設一批效果突出、帶動性強的煤礦示范工程,形成多種煤礦智能化產業(yè)發(fā)展模式,這一目標是科學可行的。
《指導意見》強調要加強頂層設計,科學謀劃煤礦智能化建設。煤礦智能化是一個系統(tǒng)工程,智能化煤礦必須實現(xiàn)開拓、采掘(剝)、運輸、通風、洗選、安全保障、經(jīng)營管理等全過程的智能化運行,各個環(huán)節(jié)缺一不可。一些煤礦在信息化建設中因沒有統(tǒng)一規(guī)劃設計,造成多系統(tǒng)互不兼容,形成信息孤島,使這些系統(tǒng)無法互聯(lián)互通。因此,煤礦智能化建設必須吸取這些教訓,把頂層設計作為總綱,一張藍圖做到底。
智能化煤礦要重點建設十大智能系統(tǒng),包括:煤礦智慧中心及綜合管理系統(tǒng)、煤礦安全實時通信網(wǎng)絡及地下精準位置服務系統(tǒng)、地質保障及4D-GIS 動態(tài)信息系統(tǒng)、巷道智能快速掘進系統(tǒng)、開采工作面智能協(xié)同控制系統(tǒng)、煤流及輔助運輸與倉儲智能系統(tǒng)、煤礦井下環(huán)境感知及安全管控系統(tǒng)、煤炭洗選智能化系統(tǒng)、礦井全工位設備設施健康智能管理系統(tǒng)、煤礦場區(qū)及綠色生態(tài)智能系統(tǒng)等。
煤礦十大主要智能系統(tǒng)分別由若干個相關煤礦智能化子系統(tǒng)組成,數(shù)以百計的煤礦智能化子系統(tǒng)協(xié)同運行,構建起煤礦智能化巨系統(tǒng)。
《指導意見》提出,推進科技創(chuàng)新,提高智能化技術與裝備水平,為“十四五”煤炭科技攻關指明了方向。
一方面,我們應當瞄準未來5~10 年煤礦智能化發(fā)展面臨的重大基礎科學問題,從智能感知、分析、決策與控制等方面,加強從0到1的基礎創(chuàng)新。
另一方面,要推進建設國家級重點實驗室和工程(研究)中心,支持建設煤礦智能化技術創(chuàng)新研發(fā)平臺,加強對核心基礎零部件、先進基礎工藝、關鍵基礎材料等共性關鍵技術的研發(fā)。
重點突破精準地質探測、精確定位與數(shù)據(jù)高效連續(xù)傳輸、智能快速掘進、復雜條件智能綜采、連續(xù)化輔助運輸、露天開采無人化連續(xù)作業(yè)、重大危險源智能感知與預警、煤礦機器人及井下數(shù)碼電子雷管等技術與裝備。加快智能工廠和數(shù)字化車間建設,推進大型煤機裝備、煤礦機器人研發(fā)及產業(yè)化應用,提高智能裝備的成套化水平。
煤礦智能化涉及到與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、自動控制、人工智能等進行交叉融合創(chuàng)新;要充分借鑒“他山之石”,在5G、云、AI 和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術方面開展多元合作。由中國煤炭學會和中國煤炭科工集團發(fā)起成立了煤礦智能化創(chuàng)新聯(lián)盟,協(xié)同推進相關技術發(fā)展,創(chuàng)新技術與資本多元合作的新模式,逐步構建起創(chuàng)新包容的煤礦智能化產業(yè)生態(tài)。
煤礦智能化建設需要有一定資金的投入,但能實現(xiàn)更高的效率和安全效益,這已被實踐所證明。煤礦智能化從根本上改變了煤礦工人的作業(yè)方式和條件,是煤礦工人的最大福祉,也是煤炭企業(yè)發(fā)展的內在要求,技術與生產方式變革的大趨勢倒逼煤炭企業(yè)要進行智能化建設。
國家通過加大政策支持力度,建立智能化發(fā)展長效機制。對驗收通過的智能化示范煤礦,給予產能置換、礦井產能核增等方面的優(yōu)先支持。在煤礦安全改造中央預算內投資安排上,對積極推廣應用井下智能裝備、機器人崗位替代、推進煤礦開采減人提效的煤礦予以重點支持。對新建的智能化煤礦,在規(guī)劃和年度計劃中優(yōu)先考慮。將煤礦相關智能化改造納入煤礦安全技術改造范圍,探索研究將相關投入列入安全費用使用范圍。研究相關產業(yè)扶持政策,鼓勵金融機構加大對智能化煤礦的支持力度。鼓勵企業(yè)發(fā)起設立相關市場化基金,形成支持煤礦智能化發(fā)展的長效機制。
就目前智能化煤礦建設沒有標準規(guī)范依據(jù)的突出問題,《指導意見》提出,強化標準引領,提升煤礦智能化基礎能力。過去一年里,我們以中國煤炭科工集團為主體開展了煤礦智能化標準體系的研究,已提出煤礦智能化標準體系框架,首先完成了“智能化煤礦分類、分級技術條件與評價指標體系”、“智能化綜采工作面分類、分級評價技術條件與指標體系”等相關標準文本,并啟動煤礦智能化技術標準專項。
下一步,要推動各企業(yè)制定具體實施方案,把煤礦智能化建設落到實處,解決發(fā)展中的實際問題,發(fā)揮好煤礦智能化創(chuàng)新聯(lián)盟的作用,做好標準體系的建設和人才培養(yǎng)。
(來源:中國煤炭報)
8部委聯(lián)合印發(fā)的《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》,為我國煤炭工業(yè)智能化發(fā)展指明了方向,是黨中央、國務院關于人工智能的決策部署在煤炭行業(yè)的重大行動,是中國制造2025戰(zhàn)略在煤礦企業(yè)的重大工程,為煤炭工業(yè)高質量發(fā)展帶來重大機遇。
智能化采煤是信息化與工業(yè)化在煤礦深度融合的體現(xiàn),也是煤炭生產技術革命的重要途徑之一。自從20 世紀50 年代在英國誕生煤炭綜合機械化開采技術后,煤炭人就有一個夢想,期望有朝一日能實現(xiàn)智能化無人采礦。20世紀80年代末,國外采礦界開始了一些探索。40多年來,煤礦經(jīng)歷了數(shù)字化、信息化、自動化等多個階段并不斷升級,可以說目前邁向智能化新階段。
關于智能化煤礦或智能化開采,國內外有多種理解或定義,但至今對智能化煤礦還沒有給出規(guī)范化的定義,只是在學術界和產業(yè)界有一些不同表述。例如,2014年,我提出,智能化開采是指在不需要人工直接干預情況下,通過采掘環(huán)境的智能感知、采掘裝備的智能調控、采掘作業(yè)的自主巡航,由采掘裝備獨立完成的回采作業(yè)過程。這只是對煤礦最為重要的開采環(huán)節(jié)的智能化理解。
當前,我國對智能制造研究較為深入,如果參照智能工廠的定義,我認為智能化開采是利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術和泛在監(jiān)控技術,構建信息管理和服務系統(tǒng),增強煤炭生產全過程的可控性,減少采掘運生產線的人工干預,形成自學習自優(yōu)化的安全高效工藝流程。
我認為,煤礦智能化可以分為初級、中級、高級3個等級。初級智能化煤礦具有高端自動化的技術內涵,采、掘、運、通、排等主要生產及安控環(huán)節(jié)都能實現(xiàn)基于傳感信息反饋的計算機程序控制,在這個階段,仍有約50%的工序需要人為干預。中級智能化煤礦實現(xiàn)半自主化操作運行模式,各個生產環(huán)節(jié)具有部分的自主感知能力,能自動執(zhí)行一些復雜條件的生產任務,但約有20%的工序還需要人為干預。高級智能化煤礦屬于全自主操作運行模式,對所有生產和保障環(huán)節(jié)具有廣泛感知能力,會自主決策運行,但鑒于煤礦生產的復雜性和特殊性,仍有約5%的工序需要人機交互。
近10 年來,我國煤礦智能化裝備技術快速發(fā)展,已由過去的落后于國外,發(fā)展到當今處于整體技術并行、局部技術超越的局面,國產的采煤機、液壓支架、運輸裝備、安全監(jiān)控系統(tǒng)、巡檢機器人等已有較好的智能化內涵。但是,在高性能傳感器、自優(yōu)化策略、自主控制、集群協(xié)作等方面還有不少問題有待解決,未來5~10 年應加強研究并爭取實現(xiàn)突破,使我國煤礦智能化進入中級水平,這是我們煤炭人為之奮斗的階段性目標。
當前,需要選擇不同類型、不同地區(qū)的煤礦探索試驗智能化示范工程,例如華東礦區(qū)的深井開采煤礦、晉陜蒙礦區(qū)的千萬噸級煤礦、中原礦區(qū)的高瓦斯煤礦、西南礦區(qū)的中小煤礦,組成若干團隊定點、有針對性地提供全過程技術指導和幫助,從探索實踐中積累經(jīng)驗、匯集技術,形成煤礦智能化建設的中國模式。
煤礦智能化建設是近10 年世界煤炭開采技術的研究熱點。在習近平總書記2014年6月13 日對能源革命發(fā)表重要講話之后,加快煤礦智能化技術發(fā)展成為我國煤炭工業(yè)轉型升級的驅動力、促進煤炭開采技術革命的聚集力。可以說,當前的煤礦企業(yè)界無人不談智能化,否則就會有跟不上步伐的危機感;科技界無話不講智能化,否則就有落后于生產實踐的緊迫感。在這種智能化生態(tài)下,采煤工作面首先成為我國煤礦智能化的先行落腳點,目前全國已建成200 余個不同層次的智能化采煤工作面。據(jù)我所知,這個數(shù)量在世界采煤國家中是最多的,對于大幅度減少我國煤礦采煤工作面作業(yè)人員、提高采煤安全水平具有示范引領作用和變革性意義。其次,我國對煤礦機器人技術重點研發(fā)及應用領域做了系統(tǒng)性的規(guī)劃部署,當前許多企業(yè)都在研制和試驗各種煤礦機器人,這是實現(xiàn)煤礦智能化的重要體現(xiàn)形式之一,也是為未來煤礦實現(xiàn)智能化之后,讓機器人完成井下危險部位監(jiān)控和重要搬運、維護任務的保證。
但是,煤礦智能化的一些關鍵核心技術還存在短板或空白,主要體現(xiàn)為4 個方面。一是煤礦智能化整體技術架構還未明確,需要對此加強頂層設計,形成一整套技術標準,以引導煤礦智能化單元、設備以及系統(tǒng)研發(fā)和應用。二是煤礦智能化的關鍵技術有待突破,例如精準可靠傳感技術、煤礦生產大數(shù)據(jù)技術、煤礦災害風險超前感知技術、井下定位導航技術、采礦設備自動駕駛技術、重載移動作業(yè)機器人技術等。三是智能化發(fā)展存在不均衡問題,目前在采煤工作面智能化方面發(fā)展較快,而在掘進工作面、輔助運輸、設備搬家轉場等方面的智能化技術滯后、發(fā)展較慢。四是缺少針對煤礦特殊條件的智能化系統(tǒng)軟件。在智能化較早發(fā)展和應用的其他行業(yè),操作系統(tǒng)軟件都是智能化的基礎和脊梁,例如數(shù)控加工系統(tǒng)有FANUC、SIEMENS(840D)、NUM 操作系統(tǒng),工業(yè)機器人有ROS 操作系統(tǒng),智能工廠有MES、ERP、CIM/SFC 系統(tǒng)。而在煤礦領域,盡管已有一些數(shù)據(jù)管理、呈現(xiàn)和運用的軟件,但無論是單機設備還是系統(tǒng)集群都缺乏具有統(tǒng)一性、互換性、開放性的操作軟件。
隨著我國煤礦智能化建設工作不斷推進,需要堅實的基礎理論研究作為基礎。至今,國家已批準立項了“深部危險煤層無人采掘裝備關鍵基礎研究”“煤礦井下無人化綜采機組的智能感知與協(xié)同控制基礎研究”“煤礦智能開采安全技術與裝備研發(fā)”“千萬噸級特厚煤層智能化綜放開采關鍵技術及示范”“數(shù)字煤礦及智能化開采基礎理論研究”等一批基礎研究項目。從今年開始,國家自然科學基金在冶金與礦業(yè)學科目錄中增設了“智能礦山”方向,科技部在重點研發(fā)計劃的智能機器人領域增設煤礦機器人資助方向,其中包括井下精準定位與導航、自主學習模型、自動駕駛決策、掘進機器人、輔助運輸機器人、鉆孔探測機器人等關鍵基礎研究。
機器人技術由來已久,它是擬人智能化的最集中、最具體、最完美的體現(xiàn)。2019年初,國家煤監(jiān)局發(fā)布了5 類38 種煤礦機器人的重點研發(fā)與應用目錄,也可以認為是一部技術方向指南。據(jù)我所知,這是世界上涵蓋種類最全、技術內涵最明晰的煤礦機器人技術體系,表明我國對煤礦機器人研發(fā)與應用的謀劃站在高位、走在前面。
煤礦機器人將在未來煤礦智能化系統(tǒng)中占有重要位置。它是實現(xiàn)無人值守、無人巡檢、無人排險、無人駕駛而替代人工操作的智能機器載體。實際上,機器人化采礦裝備也是煤礦機器人的一種體現(xiàn),它對采、掘、運機器賦予一定程度的機器人功能,以機群自主協(xié)作、人機交互的方式完成預定的采礦任務。
目前,煤礦機器人技術較為成熟的是輕載機器人,重載化、自行走的機器人還存在驅動電機功率不足、減速器壽命不長、蓄電池容量不足、作業(yè)臂強度不高、輕量化材料防爆性能不明等問題。這些問題是煤礦機器人的特有難題,其他工業(yè)領域對其研究不多。因此,煤炭行業(yè)的高校和科研機構應把機器人技術與行業(yè)特點、專業(yè)功能緊密結合起來,加強協(xié)同創(chuàng)新,一同攻克煤礦機器人的難關。
人才是煤礦智能化的頂梁柱,未來煤炭開采的全智能化過程需要具有煤礦基礎、智能生產、智能監(jiān)控、智能運維、智能安控復合知識的新工科人才。
為此,中國礦業(yè)大學(北京)設立了機器人工程專業(yè),已開始招生和學生培養(yǎng);設立了智能采礦工程專業(yè)方向,啟動該方向本科生和研究生的培養(yǎng);成立了國內高校首家智慧礦山與機器人研究院、機器人化采掘裝備研究所,致力于培養(yǎng)一批煤礦智能化方面的青年教師和研究生,也為煤礦企業(yè)提供新技術和新成果。
最近,應急管理部和教育部批準中國礦業(yè)大學(北京)與中國安科院共同成立國家安全科學與工程研究院,我們將以此為平臺加大智能安全監(jiān)控、智能應急救援方面的人才培養(yǎng)力度。未來,我們將進一步加強人工智能、大數(shù)據(jù)、智能裝備制造等專業(yè)建設,就像20世紀80 年代初期,我國為了發(fā)展煤礦機械化開采,專門設立煤礦機械化、煤礦自動化專業(yè)一樣,形成有針對性、系統(tǒng)性的煤礦智能化專門人才培養(yǎng)體系。
同時,中國礦業(yè)大學(北京)把煤礦智能化發(fā)展作為改革人才培養(yǎng)、拓展學科方向的重大機遇,積極加強與高水平研發(fā)機構的深度合作。
例如,中國礦業(yè)大學(北京)與中國煤炭科工集團建立了智能礦山、煤礦機器人方面的協(xié)同創(chuàng)新合作體,與鄂爾多斯市合作研究智能化開采技術系統(tǒng),與石家莊煤機公司合作研發(fā)重載煤礦機器人、無人駕駛膠輪車,與天地科技上海分公司、鄭州煤機集團、太重煤機集團聯(lián)合研發(fā)智能化采煤裝備,與開誠電氣公司合作研發(fā)巡檢機器人。此外,中國礦業(yè)大學(北京)與中國煤炭科工集團、中國聯(lián)通組建了地下空間5G 技術創(chuàng)新應用聯(lián)合實驗室。這是一種產學研用緊密融合的創(chuàng)新模式,形成了從研究到應用的暢通機制。我認為,這些合作是開放的、包容的,將為我國煤礦智能化技術發(fā)展提供一個共建共享的合作平臺。
(來源:中國煤炭報)
新冠肺炎疫情等重大突發(fā)事件對經(jīng)濟發(fā)展和能源規(guī)劃的影響不容忽視。中國工程院院士、“十四五”能源規(guī)劃專家委員會成員謝克昌指出,快速評價重大突發(fā)事件對能源生產和供應穩(wěn)定安全的影響,并提出科學對策,是經(jīng)濟快速復蘇和社會穩(wěn)定的迫切需求,因此“十四五”期間,應基于能源大數(shù)據(jù),加強重大突發(fā)事件對能源產業(yè)鏈的影響評估研究。
問:在重大突發(fā)事件中,能源供應扮演了怎樣的角色?
謝克昌:能源作為現(xiàn)代社會的血液,對國民經(jīng)濟和社會的穩(wěn)定運行起著至關重要的作用。目前,煤炭是維系社會運行與經(jīng)濟發(fā)展最重要的能源保障,直接影響到電廠、鋼廠等國民經(jīng)濟和社會運行的基礎設施。
問:重大突發(fā)事件對能源發(fā)展規(guī)劃提出了哪些要求?
謝克昌:快速評價重大突發(fā)事件對能源生產和供應穩(wěn)定安全的影響,并提出科學對策,是經(jīng)濟快速復蘇和社會穩(wěn)定的迫切需求,因此,建議“十四五”期間,應基于能源大數(shù)據(jù),加強重大突發(fā)事件對能源產業(yè)鏈的影響評估研究。具體而言,應在基于深入研究重大突發(fā)事件的時間和空間演變特征,以及產業(yè)空間分布和時間發(fā)展規(guī)律的基礎上,形成相關特征指標并構建評估模型,利用泛能源大數(shù)據(jù)評估重大突發(fā)事件對能源企業(yè)、能源生產能力、能源運輸能力以及能源消費能力的影響,提出針對能源產業(yè)鏈穩(wěn)定安全復工復產的措施和建議。
問:結合國際形勢和國內能源形勢變化,制定“十四五”能源規(guī)劃的關鍵是什么?
謝克昌:規(guī)劃一定要做好頂層設計,用一個整體宏觀模型,在一定限制條件下討論和規(guī)劃。其中,整體宏觀模型包含各類技術的能力;限制條件包括現(xiàn)實、國情、政治、經(jīng)濟增長速度、環(huán)境保護、資源稟賦、氣候變化等因素。事實上,參加討論的人越多越難達到共識,因為這是一個很大的復雜系統(tǒng),涉及方面多,利益關系多。因此,需要極好的宏觀戰(zhàn)略、技術層面水平和高超的協(xié)調能力。
問:根據(jù)中國工程院的戰(zhàn)略研究,“十四五”期間處于能源變革的哪個階段?
謝克昌:2020~2030 年間為“能源領域的變革期”,這一階段能源需求的增量要由清潔能源,特別是可再生能源替代煤炭能源。2030~2050 年是“能源革命的定型期”,實現(xiàn)能源的“清潔低碳、安全高效”終極目標,形成能源“需求合理化、開發(fā)綠色化、供應多元化、調配智能化和利用高效化”。
問:“十四五”期間應形成怎樣的能源格局?
謝克昌:應該是“多元發(fā)展能源供給,提高能源安全保障水平”。一方面,對煤的注意力不要分散,把推動煤炭清潔高效開發(fā)利用作為能源轉型發(fā)展的立足點和首要任務;另一方面,要加快提升水能、太陽能、生物質能等可再生能源比重,安全高效發(fā)展核電。
同時,一定要科學合理認識能源轉型。能源系統(tǒng)的有效轉型包括安全和獲取、環(huán)境可持續(xù)性和經(jīng)濟增長與發(fā)展;能源轉型的關鍵是清潔高效和電氣化。
問:清潔能源發(fā)展需要注意什么?
謝克昌:積極發(fā)展現(xiàn)代煤化工是實現(xiàn)煤炭清潔高效利用的主要路徑之一,更是我國能源安全保障體系的重要補充。要注意通過課題研究,結合地域資源稟賦特點,提出區(qū)域現(xiàn)代煤化工發(fā)展的主要路徑和方向,形成區(qū)域煤化工產品特點,避免走同質化發(fā)展的老路。
同時,要重視風能、太陽能等可再生能源在能源供給安全中的重要作用。推動風能、太陽能與常規(guī)及非常規(guī)天然氣的融合發(fā)展,提升資源規(guī)模利用效率,推進儲能技術攻關,促使風能、太陽能等可再生能源逐漸成為主體能源之一。
問:制定“十四五”能源規(guī)劃還應注意哪些問題?
謝克昌:規(guī)劃應將全生命周期評價作為對能源發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的重要依據(jù),包括各類各種能源的技術成熟度、轉換效率、利用效率、環(huán)境影響、氣候影響、經(jīng)濟性等。還要堅持多維平衡發(fā)展,包括經(jīng)濟、社會、生態(tài)、環(huán)境、氣候、安全等的平衡發(fā)展;能源體系、能源種類的平衡發(fā)展;城鄉(xiāng)能源的平衡發(fā)展以及區(qū)域內與區(qū)域間的平衡發(fā)展。
問:具體而言,“十四五”期間還需增加哪些研究內容?
謝克昌:建議增加“我國能源研發(fā)體系和能源智庫建設研究”“能源國際合作戰(zhàn)略與路線圖研究”“甲醇能源發(fā)展戰(zhàn)略研究”“西北地區(qū)能源協(xié)同發(fā)展研究”“長江流域清潔供暖及制冷一體化技術發(fā)展研究”“粵港澳大灣區(qū)能源發(fā)展戰(zhàn)略研究”“農村分布式熱電聯(lián)共技術發(fā)展研究與市場化模式研究”等課題。
以發(fā)展甲醇能源發(fā)展戰(zhàn)略研究為例,甲醇作為一種中間能源載體,既是傳統(tǒng)化石能源如煤、石油、天然氣的產品,同時也是生物質沼氣、太陽能、風能、核能可以轉化的產品之一,發(fā)展甲醇能源符合中國國情。經(jīng)過幾十年的努力,甲醇汽車和甲醇燃料的技術儲備、生產裝備、工程化建設以及應用等已經(jīng)成熟,具備全面開展推廣應用的基礎,和開展國際間廣泛合作協(xié)作條件。另外,我國甲醇燃料在動力和熱力燃燒領域應用的技術水平,已經(jīng)處于世界領先地位。
為此,有必要開展甲醇能源戰(zhàn)略研究,給予甲醇燃料定義、甲醇燃料的適用范圍、甲醇燃料生產和輸配送、甲醇燃料消費應用監(jiān)督管理、甲醇燃料應用安全保障措施要求、甲醇燃料科技基礎性前瞻研究、甲醇燃料產業(yè)化應用研究以及相關政策支持等8 個方面的戰(zhàn)略規(guī)劃和分工定位,為最終形成指導意見,為全面指導我國甲醇燃料推廣和應用打下研究基礎。
(來源:中國能源報)
自新型冠狀病毒爆發(fā)以來,一些地區(qū)采取了嚴厲的措施如封城、封路等,對企業(yè)生產和居民生活造成一定沖擊,使得我國經(jīng)濟運行受到顯著影響,但是我國經(jīng)濟有巨大的韌性和潛力,長期向好的趨勢不會改變。我國是能源生產和消費大國,能源供應鏈作為保障我國日常生產生活有序運行的基礎性條件,是經(jīng)濟快速發(fā)展的著力點和先決條件,如此大規(guī)模的疫情爆發(fā)形成的連鎖反應正在撕裂能源行業(yè)和企業(yè)的供應鏈網(wǎng)絡和業(yè)務,在能源供應下游用戶未開工的對沖下,當前能源供應基本平穩(wěn)。然而疫情尚未結束,影響還存在變數(shù)。因此,需要對疫情期間我國能源供應鏈潛在的短板和不足進行提前布局。
(一)需求端
從能源需求來看,疫情將導致第二、三產業(yè)能耗普遍下降,并呈現(xiàn)地區(qū)性、行業(yè)性差異,居民用能總量上升。疫情過后能源需求將有反彈式釋放,對全年能源消費影響有限。具體表現(xiàn)在:
1.人員密集型的第三產業(yè)能耗大幅下降。歷來作為第一季度經(jīng)濟增長主要動力的餐飲、文化娛樂、交通運輸?shù)认M性服務行業(yè)暫時停止營業(yè),導致用電量大幅下滑。
2.第二產業(yè)能源需求下降,但是因地區(qū)、行業(yè)具有顯著差異性。據(jù)統(tǒng)計,一季度預計全國煤炭消費量同比下降12.09%,沿海六大發(fā)電集團日耗煤同比下降35.92%,2 月份汽油消費量同比下降超過40%、柴油消費量同比下降超過30%、航空煤油消費量同比下降超過50%、天然氣消費量同比下降10.2%。疫情較輕的地區(qū),訂單充足的能源需求下游制造業(yè)企業(yè),例如醫(yī)藥制造業(yè)、食品加工業(yè)等民生需求的行業(yè),正保持著馳援一線的生產節(jié)奏,受到影響較小,其他能源需求行業(yè)受到影響相對較大;疫情較重的地區(qū),如湖北武漢、黃岡等地,大多數(shù)行業(yè)都處于停滯狀態(tài),能耗需求急劇下降。
3.全社會家庭生活用能總量將顯著增加。自2月下旬以來,全國各地統(tǒng)籌疫情防控和復工復產,逐步恢復生產生活秩序,全國各省重點項目復工率達到79%,中小企業(yè)復工率達到45%左右,社會用能總量開始恢復性增長,從長期來看,隨著疫情逐漸好轉,人流、物流方面限制的解除,疫情對能源消費呈現(xiàn)較短的沖擊性影響,對我國能源消費穩(wěn)中有升的趨勢無根本性改變,應該提前做好布局。
(二)供給端
從供給端看,此次疫情造成的勞動力短缺,嚴重影響了我國節(jié)后能源產業(yè)的產能,短期供給存在很大缺口。能源產業(yè)與普通的制造業(yè)行業(yè)不同,是維護經(jīng)濟社會正常運轉的保障品。在短期的能源供給中,雖然能源行業(yè)的國企復工率較高,但受到復工后隔離政策以及防護物資短缺的影響,能源行業(yè)復產受到限制,同時由于疫情造成的部分設備停產重啟,對短期恢復產能也有一定的影響,但是由于石油、煤炭等企業(yè)受需求不振、價格承壓、庫存成本攀升等影響,現(xiàn)金流壓力上升,部分企業(yè)生產經(jīng)營將會面臨困難。據(jù)統(tǒng)計,全國煤礦復產率達到83.4%,石油石化企業(yè)復工率達96.8%,在運核電機組已經(jīng)全部復產,電力、油氣供應能力充裕,能源供給保障穩(wěn)定。但是由于伊朗確診病例不斷增加,開始向中東地區(qū)蔓延,隨著我國疫情的消退和復工復產的逐步推進,未來將會對我國原油供應產生影響。
(三)運輸端
在疫情影響下,復工延遲、隔離管制等對物流和運輸行業(yè)造成了前所未有的沖擊。
1.短途公路運輸受到很大沖擊。由于部分跨省市道路運輸設卡設限甚至直接被切斷,再加上司機返工延遲,導致公路近距離運輸量急劇下降,使得火力發(fā)電和能源產品加工受到一定影響。隨著疫情的逐步好轉,公路運輸受到的影響將會逐步恢復。
2.鐵路運輸、管道運輸、電網(wǎng)輸送受到影響較小。疫情發(fā)生以來,鐵路運輸保持了較為穩(wěn)定暢通的狀態(tài),運輸組織較為有序,在煤炭運輸保障方面發(fā)揮出運輸能力大、運輸速度快、運輸成本低的特點;管道運輸和電網(wǎng)輸送總體運行穩(wěn)定,受到的沖擊較小。
3.港口運輸大幅下滑。由于國際貿易受阻、國際航線關閉,導致我國港口吞吐量大幅減少,能源產品進出口均受到影響;沿江與內河港口方面,由于湖北、浙江、重慶等省市受疫情影響較為嚴重,能源制品運輸也受到影響。
針對當前疫情防控形勢不斷變化,能源保供工作面臨的新情況新問題,應加強頂層設計,結合不同區(qū)域實際情況,以能源安全運行為核心,充分發(fā)揮能源保障民生的功能和作用,針對能源品種安全供應的外部保障、內部協(xié)調、運行管理,構建疫情期間全國能源安全供應的保障體系,進一步完善全國能源供應應急保障預案,建立應急協(xié)調和聯(lián)動機制,加強供應鏈韌性建設,保證能源持續(xù)供應和穩(wěn)定經(jīng)濟發(fā)展。
(一)疫情期間加強能源行業(yè)供應鏈韌性的建議
1.保障能源安全穩(wěn)定供應,促進高質量發(fā)展。在煤炭供應上,在做好疫情防控工作的前提下盡快全面恢復生產,盡快將在產煤礦數(shù)量提升至合理水平。嚴格執(zhí)行煤炭中長期合同及“基準價+浮動價”定價機制,針對人員不到位和需要隔離14 天的煤礦,加快推動煤礦智能化建設和礦井機器人的應用,進一步保證煤炭能源的柔性供應和高質量發(fā)展,防范煤礦安全重大風險,發(fā)揮能源供應中壓艙石和穩(wěn)定器的作用;在電力供應上,加強應急值班值守與設備運維,特別是加強各地醫(yī)院、疾控中心、防疫指揮部、疫苗研發(fā)、醫(yī)療用品等生產企業(yè)的電力安全穩(wěn)定供應,重點提升湖北疫區(qū)和京津冀地區(qū)電力供應保障能力,保障民生領域用電,保證電力供需平衡;在油氣供應上,科學組織生產,保證產運銷銜接,合理安排加油站、加氣站運行,進一步保證民生和應急需求;在熱力供應上,進一步深入落實“宜電則電、宜氣則氣、宜煤則煤、宜熱則熱”的原則,保障采暖季天然氣、電力和煤炭穩(wěn)定供應。
2.疫情期間主要交通干道和交通運輸網(wǎng)絡開通綠色通道,保障運輸暢通。在煤炭運輸上,國家應該給予煤炭運輸綠色通道支持,嚴禁以各種名義設卡設限,影響煤炭正常流通,進一步推動煤炭運輸公轉鐵,發(fā)揮鐵路快捷、高效的運輸優(yōu)勢,助力煤炭運輸提質增效。在電力運輸上,重點保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。在油氣運輸上對管網(wǎng)系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性進行持續(xù)監(jiān)控,暢通油氣運輸通道。與此同時,加速港口鐵路的數(shù)字化轉型,積極推進智慧港口、智能鐵路場站等建設。優(yōu)化不同運輸方式間的協(xié)作,構建高效的多式聯(lián)運服務體系。打造多式聯(lián)運智慧物流信息平臺,全面提升多式聯(lián)運服務能力。持續(xù)推進運輸結構改革,促進物流運輸業(yè)降本增效。
3.做好信息監(jiān)測監(jiān)控工作,保障能源供需平衡。一是將能源運行監(jiān)測預警、風險管理、應急預案制定與評估、應急保障協(xié)調機制、應急調度程序、應急專業(yè)隊伍建設納入保障能源運行的日常化、常態(tài)化管理,形成協(xié)調統(tǒng)一、反應迅速、處置高效的能源應急管理體系。二是隨著我國疫情的逐步好轉,各行各業(yè)開始有序復工復產,會導致車輛用油和耗能企業(yè)電力需求的激增。監(jiān)測范圍應主要覆蓋全國重點耗能企業(yè)和車輛新增運行情況,對能源消費端的復產趨勢進行監(jiān)測監(jiān)控,及時把握能源消費動態(tài),保障能源供需動態(tài)平衡。
(二)疫情過后加強能源行業(yè)供應鏈韌性的建議
1.提升應急儲備設施建設,建設多元儲備系統(tǒng)。在煤炭儲備上,建立關鍵節(jié)點的煤炭儲備場,增加資源儲備。在電力儲備上,建立地區(qū)性儲能電站,多種技術并舉發(fā)展儲能技術。在油氣儲備上,建設成品油儲備基地,提高地下儲氣庫的規(guī)模和接氣站的接氣能力。
2.加快能源行業(yè)智能化發(fā)展。推進能源行業(yè)智能化建設是鍛造高韌度供應鏈的前提,隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術的發(fā)展,智慧能源成了加強能源供應鏈韌性的重要著力點。疫情過后,我國應推動智能化技術與煤炭、石油、電力、天然氣等產業(yè)融合發(fā)展,加快煤礦、電廠等智能化改造,加強能源行業(yè)關鍵共性技術供給,提升能源行業(yè)智能化基礎能力,提高智能化技術與裝備水平,推動自動化與網(wǎng)聯(lián)化、智能化技術并行融合發(fā)展,持續(xù)提升產業(yè)創(chuàng)新能力,加快相應人才的培養(yǎng)和能源行業(yè)供給側改革。
3.推動能源行業(yè)供應鏈優(yōu)化升級。從應對新冠疫情過程的表現(xiàn)來看,能源行業(yè)需要重新思考如何進行供應鏈轉型。供應鏈整體的智能化程度對其在應急時刻的及時響應與調度至關重要。未來能源行業(yè)需要構建一個以智能技術為基礎的多層網(wǎng)絡供應鏈,并且引入風險平衡機制,以柔性工作流在多種運營模式之間靈活切換,實現(xiàn)高效、低成本與穩(wěn)健并存的供應體系,讓供應鏈在任何情境下都具備即時、可視、可感知、可調節(jié)的能力。