我國能源活動產(chǎn)生的二氧化碳排放占比達80%，能源領域是打好碳達峰、碳中和這場硬仗的主戰(zhàn)場，能源綠色低碳轉(zhuǎn)型是實現(xiàn)碳達峰、碳中和的關(guān)鍵舉措。作為能源富集地區(qū)，寧夏、山西、陜西榆林積極探索能源轉(zhuǎn)型，其先行先試對于我國能源轉(zhuǎn)型具有重要的意義。
寧夏：開啟能源“綠色蝶變”新路
□ 記者 于瑤 銀川報道
寧夏是西部能源富集地區(qū)，不僅煤炭資源豐富，“風光”資源也同樣充沛，既是我國大型煤炭生產(chǎn)基地、我國最大的現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)示范區(qū)、“西電東送”的重要送端，也是首個國家新能源綜合示范區(qū)。近年來，寧夏走出了一條資源優(yōu)勢向經(jīng)濟優(yōu)勢轉(zhuǎn)化、傳統(tǒng)能源向清潔能源轉(zhuǎn)換的高質(zhì)量發(fā)展之路，實現(xiàn)了能源發(fā)展的兩次飛躍，走在全國能源轉(zhuǎn)型的前列。
實現(xiàn)從“黑”到“白”飛躍
寧夏累計查明煤炭資源儲量343億噸，居全國第八位，其中寧東能源化工基地煤炭占比超過80%。據(jù)自治區(qū)工信廳介紹，寧夏煤炭、電力行業(yè)增加值分別占全區(qū)工業(yè)的12.2%和18.7%，煤炭產(chǎn)能1.3億噸，電力裝機容量近5300萬千瓦，人均裝機和發(fā)電量均居全國第一。如今，寧夏煤炭行業(yè)具有生產(chǎn)技術(shù)水平高、清潔利用水平高、掘進機械化水平高、產(chǎn)業(yè)集約化水平高等特點，原煤入選率達90%，高于全國平均水平20個百分點。
早在2003年，自治區(qū)黨委政府就提出建設寧東能源化工基地，堅持資源優(yōu)勢向經(jīng)濟優(yōu)勢轉(zhuǎn)化思路，大力推動煤炭資源開發(fā)和就地轉(zhuǎn)化利用，掀開了寧夏能源高速發(fā)展的序幕。
“經(jīng)過十幾年創(chuàng)新發(fā)展，寧東能源化工基地先后建成世界首條±660千伏直流輸電工程銀東直流，世界首臺百萬千瓦超超臨界空冷機組靈武電廠二期，寧東至山東、寧東至浙江以及上海廟至山東的三條外送通道，外送能力達到1400萬千瓦，累計外送電3700億千瓦時，相當于輸送煤炭1.72億噸。”自治區(qū)發(fā)改委副主任王漢武說，目前寧東建成了世界首套煤制烯烴裝置、世界最大煤炭間接液化裝置等一大批技術(shù)先進、投資大、帶動效益顯著的能源項目。煤制甲醇、二甲醚、烯烴、聚甲醇、煤制油等現(xiàn)代煤化工產(chǎn)能超1250萬噸，年轉(zhuǎn)化煤炭超4000萬噸。
“煤化工產(chǎn)業(yè)已成為寧夏工業(yè)經(jīng)濟增長的穩(wěn)定器和動力源，除了煤電、煤化工，寧東基地新型材料產(chǎn)業(yè)茁壯成長，芳綸、氨綸、鋰電池材料等一批產(chǎn)業(yè)項目陸續(xù)建成投產(chǎn)，新材料產(chǎn)業(yè)占全部工業(yè)比重提高到23.3%。甲醇、烯烴、煤基清潔油品等大宗化工原料產(chǎn)業(yè)鏈拉長延伸，形成精細化、高端化、集群化發(fā)展態(tài)勢。”寧東能源化工基地管委會主任陶少華說。
領跑清潔能源創(chuàng)新發(fā)展
前不久，總投資超100億元的國家能源集團寧夏電力公司200萬千瓦光伏項目在寧東能源化工基地正式開工建設。該項目是我國近期開工建設的首期1億千瓦大型風電光伏基地項目之一，項目全部建成投運后，每年可節(jié)約標準煤約96萬噸、減排二氧化碳約262萬噸。
“項目投產(chǎn)后，預計年均發(fā)電量達31.5億千瓦時，并通過靈紹特高壓直流輸電工程這一我國‘西電東送’重點輸電通道外送至浙江，可有效提高外送通道里的‘綠電’占比，提升清潔能源利用率。”國能寧夏電力公司黨委書記、董事長季明彬說。
這是寧夏利用豐富光照、荒地資源，加快能源綠色轉(zhuǎn)型的一個縮影。近年來，隨著煤化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，能耗水耗較高、碳排放量大等問題逐漸凸顯，對能源產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展帶來了重大挑戰(zhàn)?？上驳氖牵瑢幭穆氏日业搅碎_啟能源新發(fā)展的未來鑰匙，在化石能源大行其道、可再生能源開發(fā)技術(shù)還未成熟之際，寧夏就開始了自己的清潔能源求索之路。
“從化石能源到可再生能源，寧夏能源產(chǎn)業(yè)打上綠色清潔低碳標簽，走在了新能源高比例轉(zhuǎn)型的前列。”王漢武說，早在2003年，寧夏賀蘭山風電場就以132臺風機、11.2萬千瓦的裝機容量奪得了全國第一大風力發(fā)電廠的桂冠；2009年，寧夏集中開工了11個總規(guī)模15萬千瓦大型光伏電站，開工規(guī)模與當期全國光伏總規(guī)模相當。2012年，國家能源局將寧夏確定為全國首個新能源綜合示范區(qū)，進一步推動寧夏清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展駛?cè)肟燔嚨馈?/span>
如今，寧夏已成為我國首個風電、光伏發(fā)電出力超過地區(qū)全網(wǎng)用電負荷的省級電網(wǎng)。截至9月底，寧夏新能源裝機達到2690萬千瓦，占發(fā)電總裝機容量的47%，新能源裝機占比位居全國第二；新能源利用率達到97.7%，居西北第一。
不僅如此，寧夏還形成了完整的太陽能光伏單晶全產(chǎn)業(yè)鏈，建成全球最大單晶硅棒及切片生態(tài)基地，單晶硅棒的產(chǎn)能達32吉瓦，約占全球單晶硅棒產(chǎn)能的1/6。
此外，寧夏還在新能源高比例消納、新能源外送等方面探索出了一系列在全國范圍內(nèi)可借鑒可推廣的經(jīng)驗，能源產(chǎn)業(yè)已占寧夏工業(yè)增加值比重超40%，成為名副其實的支柱產(chǎn)業(yè)。
瞄準氫能開辟綠色轉(zhuǎn)型新路
位于寧夏寧東能源化工基地的寶廷氫能管理中心，是一座今年5月試運營的新型加氫站，可以為重卡、輕卡、大巴加注氫氣。不僅如此，寶廷氫能新能源管理中心（寧夏）有限公司還給周邊精細化工企業(yè)供氫。
“寧東基地既有豐富的光照、土地優(yōu)勢，又有化工基礎、應用場景優(yōu)勢。為減輕大規(guī)模碳排放造成的環(huán)境壓力，我們正在瞄準氫能開辟全新的安全、綠色、創(chuàng)新發(fā)展路徑，加速向氫能‘領跑者’轉(zhuǎn)型，走出一條減煤加氫和減碳增效高質(zhì)量發(fā)展的新路子。”陶少華說。
目前，寧東基地依托現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)對氫氣的巨大需求，布局綠氫全產(chǎn)業(yè)鏈，擴大綠氫耦合煤化工規(guī)模，積極培育“氫能+”新業(yè)態(tài)、新動能，在太陽能電解水制氫、化工副產(chǎn)氫、天然氣摻氫等領域“全面開花”。據(jù)初步測算，如用綠氫耦合煤化工部分替代煤制氫，按現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)規(guī)模，寧東基地每年可實現(xiàn)壓減煤炭消費1600萬噸，減排二氧化碳3000余萬噸，降低能耗1100萬噸標準煤。
如今，一批氫能產(chǎn)業(yè)項目已經(jīng)在寧東基地投產(chǎn)或示范，產(chǎn)業(yè)規(guī)模正在迅速壯大，寧東基地正向著我國重要的氫能制備基地和氫能產(chǎn)業(yè)示范基地發(fā)展。例如寧夏寶豐能源集團2.5萬標方/小時太陽能電解水制氫儲能及綜合應用示范項目是世界單體規(guī)模最大的電解水制氫項目，打通了經(jīng)綠氫實現(xiàn)煤化工降耗減碳的通道；寧夏國有資產(chǎn)運營集團等探索天然氣摻氫，利用化工副產(chǎn)氫開展天然氣摻氫中試和8000萬方天然氣摻氫示范；國家電投1000標方/小時可再生能源制氫示范項目制氫站已建成并成功試車，正在開展配套光伏的設計和建設……
綠氫是寧夏發(fā)展清潔能源的優(yōu)勢所在，今年寧東能源化工基地被納入全國首批燃料電池汽車示范應用城市群。作為高質(zhì)量建設新能源綜合示范區(qū)的突破口，氫能成為寧夏重點發(fā)展的清潔能源產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)新能力強、產(chǎn)業(yè)化水平高、配套設施完善、示范應用領先的氫能產(chǎn)業(yè)體系正在加速形成。
“十四五”期間，寧夏將突出制氫、儲運、燃料電池汽車等示范應用，擴大氫能使用規(guī)模以實現(xiàn)大規(guī)模減碳。通過夯實氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎，推進氫能產(chǎn)業(yè)資源整合，打造低成本氫能的生產(chǎn)基地。與此同時，依托現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)基礎，構(gòu)建生產(chǎn)、研發(fā)、應用、服務于一體的全產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系，積極推進制氫、儲氫、輸氫、氫能綜合利用等技術(shù)攻關(guān)和示范應用，做大可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
陜西榆林：探索高碳城市低碳發(fā)展
強度材料，甚至還有醫(yī)用的可吸收縫合線和骨骼支架……如果不是親眼所見，很難相信這些由國家能源集團榆林化工有限公司生產(chǎn)的系列產(chǎn)品都來自同一原料——煤炭。
國家能源集團榆林化工有限公司是國家能源集團所屬中國神華煤制油化工有限公司的全資子公司，企業(yè)60萬噸/年甲醇制烯烴項目及180萬噸/年煤制甲醇項目已投產(chǎn)運營，40萬噸/年合成氣制乙二醇項目及5萬噸/年聚乙醇酸（PGA）示范項目正在建設中，實現(xiàn)了從煤炭到甲醇再到聚烯烴及各種化工產(chǎn)品“煤頭化尾，由黑到白”的完整產(chǎn)業(yè)鏈條。
站在國家能源集團榆林化工有限公司聚乙醇酸項目裝置前，公司甲醇事業(yè)部PGA（聚乙醇酸）裝置經(jīng)理陶龍指著眼前這片管廊縱橫交織、反應爐高聳挺立的“鋼鐵森林”介紹道：“煤炭制成合成氣后將在這些裝置里完成羰化酯化，然后經(jīng)過加氫反應得到的中間產(chǎn)品單體再次縮聚后便能得到聚乙醇酸，也就是我們通常所說的一種可降解材料。”
正是通過這一系列反應，煤炭實現(xiàn)了高效清潔利用，黑色“褪盡”，形成了環(huán)境友好型的終端產(chǎn)品。據(jù)陶龍介紹，這種可降解材料所制成的一次性牙刷不到一年便可完全降解。而由于聚乙醇酸可降解性能較強，在醫(yī)用手術(shù)縫合、地下非常規(guī)油氣開采等領域也具有相當?shù)膽每臻g。
“目前我們即將建成世界首套5萬噸/年聚乙醇酸（PGA）示范項目，這一項目也是企業(yè)在‘雙碳’目標下實現(xiàn)延鏈、補鏈、強鏈高質(zhì)量創(chuàng)新發(fā)展的重要舉措。”
“現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)要加速向綠色低碳方向轉(zhuǎn)型發(fā)展，產(chǎn)業(yè)鏈要實現(xiàn)高端化、差異化發(fā)展，生產(chǎn)出符合市場需求且環(huán)境友好的產(chǎn)品。”國家能源集團榆林化工有限公司黨委書記、董事長張先松說。
科技創(chuàng)新助力降碳先行
6月25日，在榆林市神木市錦界工業(yè)園區(qū)內(nèi)，年產(chǎn)15萬噸的二氧化碳捕集示范工程（CCS）正式投運，這是目前國內(nèi)規(guī)模最大的燃煤電廠燃燒后二氧化碳捕集與驅(qū)油封存全流程示范項目。
“這是國家重點研發(fā)計劃項目，2019年11月正式開工，2021年1月安裝建設完成，主要利用復合胺吸附性能，將二氧化碳解析出來，最終制成液態(tài)二氧化碳，用于油田驅(qū)油。”國家能源集團錦界公司黨委書記、董事長何文介紹，這套裝備將對于二氧化碳捕集及利用技術(shù)下一步推廣起到示范作用。
此外，2019年12月，榆林市政府還與中科院合作成立中科院潔凈能源創(chuàng)新研究院榆林分院等科研機構(gòu)，推動煤炭高效清潔利用科研。“我們目前已陸續(xù)著手開展一些煤炭高效轉(zhuǎn)換利用項目，這些項目對實現(xiàn)‘雙碳’目標具有積極推動作用。”中科院潔凈能源創(chuàng)新研究院榆林分院副院長盧振舉說。
據(jù)了解，下一步榆林市將按照向外輸出與就地消納并重、集中式與分布式并舉的原則，示范推廣大容量、高塔架、輕量化、智能化風電機組，建設百萬千瓦級“牧光互補”“光伏+荒漠化土地生態(tài)恢復”“光伏+礦區(qū)生態(tài)治理”示范項目，力爭到2025年風電裝機達到1300萬千瓦、光伏發(fā)電裝機突破2400萬千瓦。同時還將利用豐富的氫能資源，構(gòu)建制氫、純化、儲運、加氫站、氫能汽車生產(chǎn)、氫能裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈條，全力打造“西部氫谷”。
榆林市副市長王華勝表示，榆林將以高碳城市低碳發(fā)展為主線，建設多能融合的世界一流高端能源化工基地，開展能源革命示范區(qū)創(chuàng)建工程、能源保供工程、現(xiàn)代煤化工高端化發(fā)展工程、新能源倍增工程、能源體制改革工程等六大工程，推動資源型城市可持續(xù)發(fā)展。
□記者 雷肖霄 西安報道
榆林市位于陜西省最北部，是國家“西煤東運”的核心腹地、“西氣東輸”的重要源頭、“西電東送”的主要起點。2020年，榆林市原煤產(chǎn)量5.17億噸、原油產(chǎn)量1048萬噸、天然氣產(chǎn)量210億立方米，分別占全國總產(chǎn)量的13.2％、5.3％和10.9％。為擺脫“倚能重能”的經(jīng)濟特點，榆林市大力推動煤礦智能化建設、提高煤炭綜合利用效能、加速探索降碳技術(shù)，走出一條綠色、高效、低碳的能源化工發(fā)展之路。
智慧礦井實現(xiàn)高效采掘
45歲的費國幸坐在陜煤榆北曹家灘公司機電隊的值班室里，打開手機App，監(jiān)測著地下礦井的電站、水泵等機電設備信息。這是23年前剛剛進入礦井工作的他曾經(jīng)不敢想象的畫面。彼時，我國許多煤礦仍處于以炮采為主的手工作業(yè)時代。頭戴礦燈，手拿鐵锨，衣服上沾滿黑煤灰，這是許多老礦工對于那個時代的記憶。
“那個時候每天在井下一待就是10個小時，回家躺床上閉上眼，還能感覺到礦燈在眼前晃來晃去。”費國幸回憶道。
如今，步入位于陜西省榆林市的曹家灘礦區(qū)，地上遍布綠植。調(diào)度指揮中心里，工作人員身著西裝襯衫，通過“智慧大腦”調(diào)度、監(jiān)測著井上、井下的設備運行情況和現(xiàn)場工作實況。井下場所寬敞明亮，采煤機向前挺進割下煤塊，經(jīng)過多個工序后，煤塊經(jīng)皮帶最終運輸至儲煤倉，整個過程井然有序，很少需要人工干預。
“綜采隊一個班的實際用工從15名減至7名，僅這7個人就可以在兩小時之內(nèi)生產(chǎn)原煤3500噸。”曹家灘煤礦綜采二隊黨支部書記李沛宸說。目前，陜煤榆北煤業(yè)有限公司所屬的小保當、曹家灘兩座新建智慧礦山用工人數(shù)較初設核定少1700余人。
從炮采、普采到綜采再到智采，我國煤炭工業(yè)實現(xiàn)了從手工作業(yè)向機械化、自動化、信息化、智能化的跨越，人才結(jié)構(gòu)也逐步年輕化、高學歷化。以曹家灘煤礦為例，員工平均年齡29歲，大專以上學歷達87%。
據(jù)了解，目前榆林已建成千萬噸及以上的現(xiàn)代化特大型煤礦20處，產(chǎn)能2.71億噸，產(chǎn)能占比超全市的50%。神東、陜煤等一批大型煤炭企業(yè)發(fā)揮示范帶動效應，建成投用多個智能化無人（少人）工作面，全市煤炭生產(chǎn)的機械化、自動化程度達到90%以上。
榆林市副市長楊向喜表示，榆林將堅定不移地走信息化、智能化之路，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)在煤炭行業(yè)的推廣應用，推進煤炭生產(chǎn)企業(yè)建立安全、共享、高效的煤礦智能化大數(shù)據(jù)應用平臺，構(gòu)建實時、透明的煤礦采、掘、機、運、通、洗選等數(shù)據(jù)鏈條，實現(xiàn)煤礦智能化和大數(shù)據(jù)的深度融合與應用。
延鏈補鏈推動綠色發(fā)展
小到日用品如碗筷刀叉，大到用于非常規(guī)油氣開采的高
山西：構(gòu)建清潔低碳能源體系
□ 記者 梁曉飛 太原報道
在位于山西大同的晉能控股集團塔山煤礦裝車集運站，裝車系統(tǒng)實行24小時多人值守，一列列滿載煤炭的萬噸重載列車，通過大秦鐵路發(fā)往沿海港口。
“10月份，我們計劃完成30萬噸的保供任務，分解到每天，意味著每天要增加一列，達到每天裝6至7列火車。”晉能控股集團塔山煤礦副總經(jīng)理楊海閣說。
增產(chǎn)保供的底氣，離不開塔山煤礦不斷升級的智能開采模式。沒有飛揚的煤塵，也沒有機械的轟鳴，更沒有太多的采煤工人，監(jiān)控屏幕上各類數(shù)據(jù)的跳動間，滾滾烏金離開地底，不斷奔向地面。這是記者在塔山煤礦看到的智能化開采場景。
作為我國重要的能源基地，山西在為國家提供充足煤炭能源的同時，也造就了高碳的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。在“雙碳”目標背景下，山西主動跳出舒適區(qū)，加快構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源生產(chǎn)供應體系和消費體系。
近年來，山西省持續(xù)深化煤炭行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，“十三五”期間累計化解煤炭過剩產(chǎn)能15685萬噸，煤礦先進產(chǎn)能占比由不足30%提高到68%，全省55座煤礦進行綠色開采探索實踐，10座國家首批智能化建設示范煤礦實現(xiàn)全部開工建設，26座煤礦開始全礦井智能化建設，64處智能化采煤工作面實現(xiàn)減人60%至70%的目標。
與此同時，山西加快光伏、風電等清潔能源和新能源的發(fā)展，推動能源供給由單一向多元、由黑色向綠色轉(zhuǎn)變。新能源在電源結(jié)構(gòu)中逐步占據(jù)主體地位，煤電將從發(fā)電主體電源逐步演變?yōu)檎{(diào)節(jié)性和保障性電源。
“十三五”期間，山西非化石能源電源發(fā)展明顯加快，風電、光伏裝機年均增長分別達24.16%和63.21%。截至今年6月，山西新能源裝機達到3384.5萬千瓦，占總裝機的31.2%，做到了“風光天上來，電從空中走”。
在晉能清潔能源科技股份公司智能制造組件生產(chǎn)車間，劃焊一體串焊設備正在高速運行。其生產(chǎn)的高效單晶PERC太陽能組件，經(jīng)過裝框測試、包裝下線等工藝后，發(fā)往印度班加羅爾。通過技術(shù)革新和精益生產(chǎn)，晉能科技已構(gòu)建起躋身全球前列的電池、組件生產(chǎn)能力，成為首批通過國家領跑者認證的企業(yè)之一。
山西是煤炭大省，同時蘊藏著極為豐富的煤層氣資源。煤層氣的主要成分甲烷，既是煤礦事故的“頭號殺手”，又是一種強烈的溫室氣體，其溫室效應為二氧化碳的21倍。煤層氣抽采利用，在保障煤礦安全生產(chǎn)的同時，碳減排和經(jīng)濟效益顯著。
過去，在山西省開采煤層氣的企業(yè)，辦理礦業(yè)權(quán)登記需要國土資源部審批，且與常規(guī)油氣一樣有著很嚴格的準入門檻。2018年起，山西深化煤層氣體制改革，有序放開煤層氣勘探開發(fā)市場。在落實國家減免稅費政策的基礎上，設立山西省煤成氣增儲上產(chǎn)專項資金。
“大量廢棄礦井中殘存的瓦斯也被抽取利用。”煤與煤層氣共采國家重點實驗室執(zhí)行副主任李國富說，山西已從廢棄礦井采空區(qū)抽采利用煤層氣1.28億立方米，相當于減排二氧化碳192萬噸。
山西省統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，今年前三季度煤成氣產(chǎn)量68.8億立方米，增長25.7%。
“二氧化碳不是負擔，而是巨大財富。”山西清潔碳經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)研究院院長宋維寧給記者展示了一瓶黑色的粉末，這是從大唐云岡熱電廠的煙氣里提煉出的碳納米管新材料，該材料可應用于新能源汽車鋰電池的電極材料。
太原理工大學新型碳材料研究院教授于盛旺和他的團隊將煤炭開采過程中的安全隱患“瓦斯”變成了價值極高的“金剛石”，為山西煤層氣資源找到了一個“論克拉賣的價值鏈”。
在山西，傳統(tǒng)資源優(yōu)勢正在轉(zhuǎn)換為新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢。立足煤炭、煤電資源優(yōu)勢，山西設立了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)0.3元/千瓦時的電價機制，以電價“洼地”構(gòu)建集聚戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“高地”，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。今年上半年，山西共組織交易28批次，交易電量132.64億千瓦時，估算可降低企業(yè)用電成本20億元。
能源供應能力提升的同時，半導體、大數(shù)據(jù)、碳基新材料等14個戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，山西工業(yè)新動能增勢強勁。
統(tǒng)計顯示，今年前三季度，山西規(guī)上工業(yè)增加值增長14%，快于全國2.2個百分點。其中，非煤工業(yè)增速快于煤炭工業(yè)6個百分點，裝備制造業(yè)增長31.9%，工業(yè)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)增長25.3%，高技術(shù)制造業(yè)增長44.1%，均明顯快于工業(yè)增速。（經(jīng)濟參考報）
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