從“一煤獨大”到“八柱擎天”——山西能源革命的“碳索”之路

　　作為煤炭大省，山西產出的煤炭曾“點亮全國一半燈”。然而，長期依賴煤炭產業，也導致山西經濟發展產業單一，僅煤炭一項就撐起全省工業的半壁江山，煤、焦、冶、電四大傳統產業占全省工業增加值的八成以上。碳排放總量大、強度高，且碳排放結構問題突出，山西實現綠色低碳發展面臨巨大挑戰。

　　在全社會積極推動如期實現碳達峰、碳中和目標的背景下，山西主動跳出舒適區，努力建設清潔低碳、安全高效的能源生產供應體系和消費體系，提高能源供給保障能力，推動產業結構從“一煤獨大”到“八柱擎天”，著力打造能源革命的“山西樣板”。

　　直道沖刺：完善綠色多元能源供應體系

　　“雙碳”目標的實現，能源行業是主戰場。山西省煤炭消費占一次能源消費的比例超過80%，遠高于全國平均水平。作為全國能源革命綜合試點省，山西堅持“穩煤、優電、增氣、上新”的方針，在能源供給側加快構建多元化清潔能源供應體系。

　　據山西省能源局副局長王茂盛介紹，“十三五”期間，山西省煤礦數量減至890座，過剩產能退出規模全國第一，先進產能占比達到68%。

　　“2021年，山西將實現新舊動能轉換，計劃有30座煤礦核增產能，原煤產量穩定在10億噸左右。”王茂盛說，“十四五”時期，山西將做好煤礦“加減法”，適度有序核增部分優質產能，核減資源枯竭煤礦，促進產供銜接平衡，繼續發揮好煤炭供應的“壓艙石”作用。

　　在晉能控股集團塔山煤礦地面調度中心，工作人員用鼠標輕點電腦上的“一鍵啟動”，井下采煤機、運輸機、轉載機等綜采設備相繼聯動運轉。井下各部位運轉視頻清晰可見，伴隨著各類數據的變化跳動，滾滾烏金順著皮帶奔向地面。

　　增加科技創新力度，推進“5G+”智慧礦山建設，是實現煤礦智能化發展、安全生產和減員增效的有效手段。山西省計劃3年內建成10座智能化示范煤礦、50個智能化示范綜采工作面；5年內基本實現全省大型煤礦、災害嚴重煤礦及其他具備條件煤礦的智能化；到2030年全省煤礦基本實現智能化。

　　“煤炭開采本身不會排放大量碳，而采掘過程中的伴生產物瓦斯，是一種強烈的溫室氣體，其溫室效應為二氧化碳的21倍。”華新燃氣集團銘石煤層氣公司董事長史忠強介紹說，煤礦瓦斯排放對全球變暖的影響比全球航運和航空加在一起還要大。

　　低濃度礦井瓦斯排空一直是行業的難題。銘石煤層氣公司多年來致力于煤礦瓦斯全利用、零排放研究，最終在低濃度煤礦瓦斯（6%以上）直燃制熱一體化技術、低濃度煤礦瓦斯（1.8%以上）催化氧化技術方面取得突破，對低濃度瓦斯“吃干榨凈”，實現高效、經濟回收利用。

　　華新燃氣集團作為一家“采煤采氣一體化”煤礦瓦斯治理的企業，為我國煤層氣產業的規模化發展積累了經驗。曾牽頭起草三項國家標準，制定了170余項技術規范；建立了國內第一家煤層氣開發工程產學研基地、設立了山西省煤層氣聯合研究基金、成立煤與煤層氣（煤礦瓦斯）共采產業技術創新戰略聯盟。

　　近些年，山西變輸煤為輸電，不斷提升晉電外送能力，“十三五”期間年外送電量突破千億度。

　　“煤炭在當地電廠就地消化，轉化為清潔電力后再進行銷售，一方面減少了煤炭運輸成本，增加了銷售收入，另一方面也避免了通過汽車運煤造成空氣污染，保護了生態環境。”塔山發電公司發電部負責人袁國生說。

　　彎道超車：健全清潔低碳的能源消費體系

　　王茂盛說，山西省想在較短時間內大幅度降低煤炭消費占比，需要克服技術創新、產業結構、基礎設施建設等方面的問題和挑戰。

　　山西省將在“十四五”期間控制化石能源消費，大力發展非化石能源，加快推動可再生能源發展；大力發展低碳交通，積極發展綠色建筑，推動綠色低碳技術創新，推行綠色低碳生產生活方式等；建立完善的有利于能源節約使用、綠色能源消費的制度體系。

　　數據顯示，山西省每發1度電，需要消耗315克標準煤，與先進國家270克的耗煤量有較大差距，在減少煤炭使用量方面的空間巨大。

　　日前，晉能控股集團長治發電公司2×100萬千瓦項目試運行成功，兩臺百萬千瓦超超臨界、直接空冷燃煤發電機組，比常規火電機組煤耗降低10克/千瓦時，年節約標煤10萬噸。

　　此外，晉能控股集團加快推進智慧電廠建設。塔山發電公司通過使用大數據、云計算、物聯網、人工智能、5G通訊等新技術與發電生產實際深度融合，逐步開啟智慧電廠運營新模式。

　　晉能控股電力集團科信部副主任李慶華說：“智慧電廠建設使機組能耗進一步降低，通過燃燒優化，同等工況下鍋爐效率提高0.5%，降低機組煤耗1.5克/千瓦時，每年可節約燃料成本600多萬元。”

　　在山西省岢嵐縣嵐漪鎮下石溝村，漫山的光伏電板整齊地排列著，陽光轉化的電流通過電線輸送到電網中，為當地帶來可觀的收益。采煤沉陷區光伏領跑者基地建設和光伏扶貧，是山西省大力推進綠色清潔能源體系建設的一個縮影。

　　山西風能、太陽能、生物質能、熱能等新能源開發利用快速推進。“十三五”期間，山西風電裝機年均增長24.16%、光伏裝機年均增長63.21%，光伏領跑基地裝機規模達到400萬千瓦，居全國第一；運城垣曲、大同渾源抽水蓄能電站均已開工建設；首個日產2萬立方米生物天然氣及有機肥生態循環利用項目在忻州正式投產。

　　山西省還不斷尋求減少對化石燃料的依賴，并向綠色的氫燃料等再生能源轉變。今年年初，中國自主研發的首臺氫燃料混合動力機車在大同成功下線，標志著中國在鐵路機車氫能利用方面取得關鍵技術突破。

　　“這種新式機車采用氫燃料電池系統，燃料產物只有水沒有污染，因其清潔環保，必將具有廣闊的應用前景。”中國科學院院士翟婉明說，氫燃料動力機車氫燃料電池的能量轉換效率是傳統內燃機組的1.7倍。

　　換道領跑：構建循環經濟的碳捕集體系

　　碳捕集、碳儲存和碳轉化，是實現碳達峰、碳中和目標的重要手段。近些年，山西省重點研究二氧化碳低能耗大規模捕集和各類節能技術等，實現排放量和吸收量的平衡。

　　森林被公認為最有效的生物固碳方式，也是最經濟的碳吸收器。據測算，每畝林地可產生碳匯量約為1噸/年。近年來，山西省年均造林面積達到400萬畝以上，碳減排價值和潛力巨大。為提升生態碳匯能力，山西科學推進天然林保護、退耕還林、人工造林、濕地植被恢復等重點工程，開展全省大規模國土綠化行動，創建綠色低碳生活。

　　“炭黑”是輪胎等橡膠制品不可或缺的成分，同時也是高耗能、高污染的煤化工制品。日前，12萬噸/年固廢（輪胎）裂解循環利用項目，在山西轉型綜合改革示范區陽曲產業園啟動。該項目將帶來每年約12萬噸的碳減排量，每年將提供近5萬噸的再生石油類資源。

　　該項目具有完全自主知識產權和領先的廢舊輪胎循環利用技術，將廢舊輪胎“還原”成最基礎的環保炭黑、初級油、鋼絲和可燃氣，實現廢舊輪胎循環利用的“零污染、零殘留、全利用”，最大限度地減少二氧化碳排放量。

　　山西清潔碳經濟產業研究院院長宋維寧說，他們自主研發、投資建設的碳捕集及轉化裝置，從火電廠煙氣捕集二氧化碳，并轉化為戰略新材料碳納米管及其下游產品。

　　今年3月，山西清潔碳經濟產業研究院的碳納米管導電漿料生產線，生產出了第一批鋰電池導電漿料，提供給天津力神電池股份有限公司進行鋰電池導電劑的試用。

　　碳基新材料作為先進材料領域的重要門類，在航空航天、新能源、智能電網、軌道交通、電動汽車、電力電子和節能環保等產業發揮著不可替代的重要作用，對于保障國防安全、支撐國民經濟高質量發展具有十分重大的戰略意義。

　　中國科學院山西煤炭化學研究所研究員陳成猛介紹說，山西省“十四五”規劃聚焦碳纖維、特種石墨、石墨烯和專用功能炭等重點和特色領域，通過政、產、學、研、用協同創新，努力破解碳基新材料領域關鍵品種的“卡脖子”難題，著力打通碳基新材料從實驗室、中試向產業化的發展通路，努力將山西在碳基新材料領域的“技術優勢”轉化為“產業優勢”。（記者 張磊 太原報道）

　　 轉自：經濟參考報