潘進禮,鄒武建,田景雄,馬鳳華,謝 非
(寧夏回族自治區核地質調查院, 寧夏回族自治區銀川市,750021)
煤炭是寧夏的基礎能源和重要原料,煤炭產業也是寧夏的經濟命脈和能源安全的重要基礎產業,可以預見,在一次能源結構中,煤炭將長期是寧夏的主體能源。 “十三五”以來,寧夏每年煤炭消費總量約為0.9億~1.4億t,占寧夏能源總量構成的87%左右,為寧夏工業經濟發展作出了重要貢獻[1]。作為國家13個億噸級煤炭基地、4個“西電東送”火電基地之一,寧夏煤炭資源的重要性已經上升到國家戰略層面。
由此可見,未來一段時期,煤炭工業依舊在寧夏國民經濟發展中占有極為重要的地位?!笆奈濉逼陂g,煤炭在寧夏一次能源結構中占比預計在85%以上,煤炭的保障供應仍將是“十四五”期間寧夏最主要的經濟支撐力,研究煤炭供需形勢具有重要戰略意義。
寧夏煤炭資源豐富、產地相對集中、開發潛力大。根據煤炭儲量庫統計,截至2019年年底,全區累計查明資源量343.1億t,保有資源量329.3億t,煤礦占用資源量134.9億t,未利用資源量188.5億t,另有少量壓覆資源量[2]。近年來,部分勘查區做了勘查工作,但資源量尚未備案,煤炭資源量共計23.3億t。與儲量庫合并統計后,截至2020年,全區累計查明煤炭資源量366.4億t;保有煤炭資源量352.6億t。
“十二五”期間,寧夏原煤產量處于穩步增長階段,2014年產量達到歷史高峰的7 370.2萬t,較2010年增長了48.8%,煤炭產量基本能滿足寧夏自治區內部消費需求,屬于外調煤炭省(區)。“十三五”期間,在生態環境保護和高質量發展理念的引導下,部分煤礦被政策性關?;蛘?,煤炭產量也隨之有所下降和波動,但產能總體比較穩定,煤炭產量維持在7 069.3萬~8 821.1萬t之間,最大降幅在1 800萬t左右,變化幅度較大[3-4]?!笆濉逼陂g,受煤炭產量下降和消費量快速增長的雙重因素影響,寧夏煤炭產量開始難以滿足本區消費需要,從煤炭輸出變為煤炭輸入,供需矛盾逐年加劇。2019年,寧夏生產原煤7 466.4萬t,消費原煤13 700.0萬t,外調原煤高達6 223.6萬t,占年消費總量的45%。2020年,原煤消費量略有下降,但仍然維持在高位。寧夏煤炭生產消費情況見表1。

表1 寧夏煤炭生產消費情況
寧夏共有寧東、賀蘭山、香山、寧南四大煤田,截至2020年底,生產礦井共計25座,設計產能9 725萬t/a。生產礦井主要分布在寧東煤田、寧南煤田、賀蘭山煤田3個煤田,相比較2014年底38座生產礦井減少13座,設計產能增加2 247萬t/a。其中,寧東煤田分布橫城、靈武、鴛鴦湖、石溝驛、四股泉、韋州、積家井、馬家灘8個礦區,建有生產礦井21座,2020年煤炭產量達到6 612.9萬t,產量占據寧夏總產量90.1%。賀蘭山煤田目前只有汝箕溝礦區內的白芨溝煤礦在生產,2020年煤炭產量82.1萬t。寧南煤田有王洼礦區內的王洼煤礦、王洼二礦和銀洞溝煤礦3座生產礦井,2020年煤炭產量641.6萬t。香山煤田所有礦井全部關停,無生產礦井。寧夏回族自治區開發利用現狀見表2。

表2 寧夏回族自治區開發利用現狀
1.3.1 現有煤礦結構發生重大變化
寧夏現有煤礦結構已發生重大變化:一是賀蘭山煤田及香山煤田煤礦基本關閉退出;二是小型煤礦關閉退出,大型現代化煤礦占比大幅提高;三是露天煤礦關閉退出。
截至2020年底,寧夏25座生產礦井中30萬t/a及以下小煤礦數量由2014年的10座減少為1座。2020年底,全區注銷關閉煤礦44座,其中注銷的小型煤礦數量25座,去產能359萬t/a;注銷的中型煤礦數量16座,去產能985萬t/a;注銷的大型煤礦數量3座,去產能732萬t/a,煤炭開發利用結構得到進一步優化。2016-2020年寧夏逐年關閉煤礦情況見表3。

表3 2016-2020年寧夏逐年關閉煤礦情況
從開發利用結構看,小型煤礦數量銳減,較2014年降低80.3%,主要原因是根據《2017年煤炭去產能實施方案》以及《寧夏回族自治區2017年煤炭行業化解過剩產能實施方案》要求,自治區化解鋼鐵煤炭過剩產能和脫困升級工作領導小組辦公室組成煤礦關閉退出驗收工作組,對賀蘭山煤田、香山煤田、寧東煤田的部分煤礦進行關閉[5-6]。
1.3.2 煤礦總數不斷優化減少
“十三五”期間,寧夏煤礦總數不斷優化減少,到2020年僅為25座。寧夏通過嚴格控制新立采礦權,鼓勵企業開展兼并重組,通過礦產資源開發整合改變了全區小煤礦過多的局面,逐步形成大中小型煤礦協調發展,實現以寧東煤田重點集中開發,其他煤田布局優化的目標[7]。
截至2020年底,全區大中型煤礦所占比例進一步提高,全區生產礦井25座,45萬t/a及以上大中型煤礦24座,原煤產量7 418.3萬t/a,占全區煤礦總產量的99.6%;45萬t/a以下小型煤礦1座,原煤產量32.9萬t/a,占全區煤礦總產量的0.4%?!笆濉逼陂g寧夏煤礦建礦數量統計見表4。
1.3.3 大型煤炭企業快速發展
國能寧夏煤業集團建成了金家渠煤礦、石槽村煤礦、紅柳煤礦、麥垛山煤礦、雙馬煤礦、金鳳煤礦等大型現代化礦井;中鋁集團建成了銀星一號井;中石化集團建成了銀星二號井。此外國家電投集團寧夏能源鋁業有限公司、寧夏寶豐能源集團、寧夏陽光能源投資公司、慶華能源集團等也加大了投資力度,形成了以國有大型煤炭企業集團開發為主,地方私有中小型煤炭企業為輔的煤炭生產格局。2020年, 國能寧夏煤業公司生產礦井總數為13座,煤炭產量為5 913萬t,占寧夏煤炭生產總量的79%。其次為中鋁集團,生產礦井總數為4座,煤炭產量為1 079萬t,占寧夏煤炭生產總量的14%。

表4 “十三五”期間寧夏煤礦數量統計
2015年寧夏煤炭消費量約0.9億t,2017年寧夏煤炭消費超過1.3億t,達到頂峰。2018年,寧夏印發《寧夏回族自治區打贏藍天保衛戰三年行動計劃(2018年-2020年)》,制定了煤炭消費總量控制工作方案,實行煤炭消費總量控制目標管理。2018年全區煤炭消費總量有所降低,約1.2億t。2020年, 寧夏煤炭消費總量有所反彈,呈增長趨勢,消費量超過1.3億t。2015-2020年寧夏煤炭資源主要消費行業消費明細見表5。

表5 2015-2020年寧夏煤炭資源主要消費行業消費明細
(1)電力工業煤炭需求。2015年以來,寧夏全區火力發電持續高速增長,由2015年1 983.9萬kW,增長至2020年的3 326.4萬kW。增長量為1 342.5萬kW,平均每年的增長率在10%~13%,2017年達到最高19%。2015-2020年寧夏發電裝機情況見表6。

表6 2015-2020年寧夏發電裝機情況
2010-2013年,寧夏煤炭能源供大于需,煤炭向甘肅、河北、重慶、四川、山東等省(市)外運;2014年以來,隨著寧東化工基地相關項目陸續建設投產,煤炭需求急劇增加,寧夏煤炭開始需大于供,煤炭產能與需求缺口逐年遞增[8-9]。巨大的缺口已經嚴重影響到煤化工、火電等項目的規劃建設,進而制約著寧夏經濟的發展。
2015-2020年,化學原料和化學制品制造業煤炭需求顯著下降,到2020年開始增加;這期間石油加工、煉焦和核燃料加工業以及電力、熱力的生產和供應業煤炭需求穩步上升。
(2)煤化工用煤需求?!笆濉逼陂g,寧夏煤化工項目主要集中在國能寧夏煤業公司、寶豐能源和慶華集團。近年來,國能寧夏煤業公司先后建成并投運了85萬t/a煤制甲醇、50萬t/a煤制烯烴、400萬t/a煤炭間接液化等多個現代煤化工項目,年設計轉化煤炭3 400萬t,2019年轉化煤炭3 221萬t。形成了1 000萬t產能規模(405萬t合成油品、350萬t甲醇、200萬t聚烯烴、6萬t聚甲醛、100萬t其他化工品)。寧夏寶豐能源先后建成了220萬t/a焦化一期、260萬t/a焦化二期、60萬t/a焦爐氣綜合利用制甲醇、180萬t/a焦炭氣化制烯烴項目等現代煤化工項目,2019年轉化原煤1 399萬t。除上述煤化工項目外,中石化長城能源化工(寧夏)公司、寧夏和寧化學公司和慶華集團分別建成了120萬t/a的煤基多聯產項目、40萬t/a煤制合成氨/尿素項目和110萬t/a一期煤焦化一體化項目。2019年分別轉化煤炭160萬t、178萬t和145萬t。2016-2020年寧夏煤化工項目轉化煤炭資源量分別為2 931.4萬t、4 010.4萬t、5 037.4萬t、5 201.4萬t、5 321.4萬t。
(3)煤炭外運和內銷情況?!笆濉币詠?,寧夏煤炭供需整體呈現供不應求的局面。寧夏自產煤炭一部分外銷、一部分內銷,其中,2019年,寧南煤田煤炭內銷360萬t,主要為火電用煤,區外銷售620萬t。寧東煤田(國能寧夏煤業公司16個煤礦)煤炭銷路主要為火電10 026萬t、煤化工12 190萬t、區外銷售3 060萬t、其他4 627萬t。區外銷售地主要為甘、青、陜、冀、蒙。
“十三五”期間,寧夏煤化工項目煤炭消耗量逐年增長,2015年寧夏首次由煤炭凈調出變成了凈調入省(區)。同時,隨著寧東-浙江外送電電源項目陸續建成,煤炭供需矛盾十分突出且較長時間難以逆轉[10]。受此影響,區內煤炭價格競爭優勢明顯,煤制油化工用煤特別是氣化原料用煤,也出現了階段性的供給緊張。目前寧夏原煤采購渠道主要為鄂爾多斯市烏審旗、鄂托克前旗、東勝區、達拉特旗和榆林市等地國有煤炭企業。
(4)煤炭供需形勢分析。寧夏煤炭產業極大地支持和促進了電力、煤化工產業的發展。“十三五”以來,隨著國能寧夏煤業公司煤制油、煤基聚丙烯等煤化工項目逐步投產達效,全區煤炭消費快速增長。2016-2020年全區煤化工項目轉化的煤炭量增加了2 390萬t,年均增長量478萬t,年均增長率為45%。根據統計,2015年凈調入煤炭931.6萬t,2016年、2017年、2018年和2019年分別凈調入煤炭1 595.8萬t、3 414.6萬t、4 710萬t和6 223.6萬t。2015-2019年煤炭產量、消費量和凈調入量如圖1所示,2019年寧夏達產煤化工生產規模及煤炭轉化情況見表7。

注:消費數據來自發改委和統計年鑒2019,生產數據來自寧夏煤監局圖1 2015-2019年全區煤炭產量、消費量和凈調入量對比

表7 2019年寧夏達產煤化工生產規模及煤炭轉化情況
通過對寧夏高耗能行業的煤炭需求分析,寧夏煤炭需求行業主要集中在冶金、電力和熱力制造三大板塊。其中電力和熱力制造業占總能耗的94.1%。
在制造業中,又以石油加工、煉焦和核燃料加工業、化學原料和化學制品制造業兩大板塊為主要高耗能行業。預計未來一段時期,寧夏煤炭的主要市場仍然是區內各大電廠及寧東煤化工項目用煤。
2020年2月26日,國家能源局公布《關于發布2023年煤電規劃建設風險預警的通知》(國能發電力〔2020〕12號)(以下簡稱《通知》),《通知》指出,煤電規劃建設風險預警的指標體系分為煤電裝機充裕度預警指標、資源約束指標、煤電建設經濟性預警指標。其中,煤電裝機充裕度預警指標是約束性指標,體現了當地煤電裝機、電力供應的冗余情況;資源約束指標也是約束性指標,反映了在當地規劃建設煤電項目的可行性[11-12]。根據2023年裝機充裕度情況,寧夏為紅色預警區域。即寧夏在“十四五”期間煤電建設空間極其有限。另外,“十三五”期間寧夏燃煤電廠煤炭供應能力不足,導致新建燃煤電廠信心不足。2021-2025年,燃煤發電裝機量分別為3 359萬kW、3 394萬kW、3 394萬kW、3 596萬kW、3 928萬kW(根據寧夏發改委調研數據)。2021-2025年寧夏燃煤電廠裝機容量和煤炭需求量預測如圖2所示。
由以上數據可以看出,2021年預計全區燃煤發電裝機量增至3 359萬kW,2022-2023年保持穩定在3 394萬kW,2024年增加至3 596萬kW,2025年增加至3 928萬kW。因此,寧夏燃煤電廠裝機情況與全國形勢基本保持一致。預計2025年,寧夏燃煤電廠煤炭需求維持在8 700萬t左右。

注:燃煤火電裝機容量數據來自寧夏發改委,煤炭需求量數據根據經驗公式計算圖2 2021-2025年寧夏燃煤火電裝機容量和煤炭需求量預測
根據寧夏各煤化工企業和寧東管委會等部門調研資料,“十四五”期間寧夏預計新增煤化工項目6個,建設總規模為710萬t,分別為國能寧夏煤業公司70萬t/a的煤基新材料項目、寶豐能源300萬t/a煤焦化多聯產項目、180萬t/a三期烯烴項目、中石化長城能源化工集團100萬t/a低階煤氣化分質利用項目、寧夏百川科技有限公司20萬t/a正異丁醛及丁辛醇項目和寧夏鯤鵬清潔能源40萬t/a煤制乙二醇項目,預期消耗原煤2 679萬t。綜上,“十四五”期間,寧夏煤化工預計消耗原煤7 782萬t。2021-2025年寧夏擬建煤化工生產規模及煤炭轉化見表8。

表8 2021-2025年寧夏擬建煤化工生產規模及煤炭轉化
按國能寧夏煤業公司“十四五”規劃,商品煤銷量年均預測6 350萬t,其中區內電廠2 350萬t,煤化工板塊3 200萬t,區內工業及采暖400萬t,區外銷量400萬t(主要以煙塊煤、1/3焦煤及無煙煤為主)。寧夏寶豐能源集團2021-2023年煤炭產能規劃720萬t/a,2024年煤炭產能規劃810萬t/a,2025年煤炭產能規劃1 390萬t/a,均留為自用,另外尚有部分煤炭需要從內蒙古烏海地區(肥煤)、山西地區(瘦煤)、東勝地區(弱粘煤)、288口岸(位于巴彥淖爾市烏拉特中旗巴音杭蓋蘇木境內)(主焦煤)、策克及內蒙古上海廟礦區(1/3焦煤)購入。
慶華集團“十四五”期間,二期110萬t/a焦化項目、150萬t/a韋二煤礦項目將建成投產,消耗精煤290萬t/a,其中自產90萬t/a,外購200萬t/a,品種為焦煤、肥煤、弱粘煤等,來源地主要為陜西省榆林市(神木縣)、內蒙古自治區烏海市、山西省呂梁市等。
“十四五”期間,隨著燃煤火電預計裝機容量和煤化工擬建項目陸續開工建設和投產,全區煤炭消費量將會繼續增加。2025年,這兩個板塊的煤炭需求量預測在1.6億t左右。再加上其他用途需求,寧夏2025年煤炭總需求量預測在1.6億~1.8億t。其中火電項目規模3 928萬kW,煤炭需求量8 700萬t;建成煤化工項目規模1 525萬t/a,煤炭需求量5 103萬t;擬建煤化工項目規模710萬t/a,煤炭需求量2 679萬t。
根據調研資料,對寧夏全區2021-2025年礦山規模進行了預測分析。2021年,全區生產煤礦有30座,其中大型21座、中型4座、小型5座,大中型煤礦比例為83%。2022年,全區預計生產煤礦33座,其中大型23座、中型6座、小型4座,大中型煤礦比例為88%。2023年,全區預計生產煤礦36座,其中大型25座、中型7座、小型4座,大中型煤礦比例為88%。2024-2025年,全區預計生產煤礦37座,其中大型25座、中型8座、小型4座,大中型煤礦比例為89%?!笆奈濉逼陂g煤礦結構進一步優化,大中型煤礦比例進一步提高,煤炭供應能力也會顯著提高。2021-2025煤礦數量和結構預測如圖3所示。

圖3 2021-2025煤礦數量和結構預測
通過調研,對寧夏“十四五”期間原煤生產形勢進行了詳細整理分析,得出全區生產煤礦數量、比例、產能等數據,2021-2025設計開采能力和預計實際開采能力預測如圖4所示。
由圖4可以看出,“十四五”期間寧夏煤炭供應能力會逐步提高,2021年,全區預計生產煤礦30座,設計開采能力11 060萬t/a,預計實際開采能力為8 917萬t/a。2022年,全區預計生產煤礦33座,設計開采能力11 495萬t/a,預計實際開采能力9 660萬t/a。2023年,全區預計生產煤礦36座,設計開采能力12 135萬t/a,預計實際開采能力10 314萬t/a。2024年,全區預計生產煤礦37座,設計開采能力12 335萬t/a,預計實際開采能力10 585萬t/a。2025年,全區預計生產煤礦37座,設計開采能力12 475萬t/a,預計實際開采能力11 075萬t/a。

圖4 2021-2025設計采礦能力和預計實際采礦能力預測
根據預測,寧夏2025年煤炭需求量約在1.6億~1.8億t,2025年全區煤炭實際生產能力為1.1億t/a,2025年全區煤炭缺口最大可達0.7億t,缺口持續擴大。因此,急需擴大產能,適當投放礦業權、加大勘查投入,提高能源供給。
通過提升現有煤礦生產能力、新建煤礦、改擴建礦井產能、技改、資源整合礦井產能等途徑,提高資源供應能力,是解決未來寧夏煤炭資源供需矛盾的關鍵舉措?!笆奈濉逼陂g,有產能提升空間的煤礦有8座,可以提升產能930萬t/a。根據現有地質勘查成果,還可以新增煤礦8座,新增煤礦產能可以達到1 480萬t/a。可以改擴建煤礦2座,改造完畢后,改擴建礦井產能提升81萬t/a。可以技改、資源整合煤礦5座,改造完畢后,技改、資源整合煤礦產能提升330萬t/a。通過這些措施,全區煤礦總生產能力理論提升4 536萬t/a。預計2025年全區煤礦理論生產能力將達到1.4億t/a。
圍繞轉變資源利用方式主線,主動適應經濟發展新常態,緊緊抓住國家深入推進西部大開發、優化調整礦業布局和結構、實施產業轉型和升級的政策機遇。合理開采利用地熱資源,加大頁巖氣、油頁巖和煤層氣勘查開發投入,進一步提升資源綜合利用水平。積極開發伴生礦,開展以廢棄物綜合利用、清潔生產和環境保護為主的綜合利用工程,大力發展煤矸石發電、瓦斯發電和油頁巖煉油項目,提高能源資源綜合利用效率。
完善開采采出率、采礦貧化率、選礦采出率、綜合利用率等指標,將礦產資源節約與綜合利用納入開采準入條件,嚴格禁止高耗能、高污染、嚴重浪費能源資源和缺乏資源綜合利用設計的礦山建設立項,對有工業價值的共(伴)生礦產及尾礦,必須制定綜合利用方案,走循環經濟發展道路,對暫時不能綜合利用的礦產以及含有有用組分的尾礦應具備有效的保護措施。
由財政資金主導,加大煤炭資源勘查投入,大力實施儲量增長工程,在寧夏馬家灘、韋州、紅墩子、萌城、王洼礦區深部及周邊加強地質勘探工作,為新井建設和老礦挖潛提供資源保障。在有找礦前景區,投入基礎性地質勘查工作,增加資源儲備,為保障煤炭供應安全奠定基礎。建立動態調整機制,根據實際情況和需求,經嚴格論證和批準后,礦產資源儲備區可轉化為開采區進行開發。
寧夏煤炭資源雖然豐富,但是有一部分分布在自然保護區內,隨著賀蘭山煤田和香山煤田大部分煤礦陸續關停后,煤炭保障缺口增大,加強外省供應是解決資源不足的重要途徑。寧夏周邊的鄂爾多斯盆地,煤炭資源豐富、煤類齊全,交通便利,是得天獨厚的煤炭資源供應基地,可以就近建立穩定的煤炭資源供應基地。目前,寧夏原煤采購渠道主要為內蒙古鄂爾多斯市烏審旗、鄂托克前旗、東勝區、達拉特旗和陜西榆林市等地國有煤炭企業。寧夏應站在戰略發展的高度,繼續與周邊產煤省區保持良好的溝通協調,創造和諧的貿易環境,建立穩定的煤炭供應保障體系。
嚴格礦業權人勘查開采活動監管,加強礦產資源勘查開采活動的日常監管,加強礦山企業礦產資源回收利用指標的管理。建立健全及時發現和有效制止礦產資源勘查開采違法行為的機制,建立違法違規線索統一處理信息平臺,拓寬社會監督渠道。完善案件查處機制切實提高查處效果,構建共同責任機制發揮聯動作用,推進建立地方政府統籌協調、部門聯動的執法監管制度,建立健全保障機制增強執行力,加強礦產資源勘查開采監督管理和隊伍建設,加快礦產資源勘查開采監管和執法監察信息化建設,加強報告和通報制度,建設完善考核制度,進一步改善工作條件。
不斷提高煤炭資源開發效率。推行高效、綠色開采技術,優化礦井設計,調整放煤工藝,降低資源損失,提高采出率。積極利用先進、適用、高效、環保的潔凈煤技術,提高原煤入選率。積極推進生產設備節能技術改造。鼓勵企業加大節能技術改造和技術創新投入,開發推廣先進節能技術和裝備,淘汰落后、高耗能的生產能力、工藝和裝備,進一步降低煤炭工藝單位能耗水平。加大對煤炭清潔高效轉化的支持。