¿Cómo puede la industria del carbón desarrollarse con alta calidad bajo el objetivo de “doble carbono”?
Instituto Zhang Lixin
(Instituto de Planificación y Diseño de la Industria del Carbón Co., Ltd.)
Desde la fundación de la Nueva China, bajo el liderazgo correcto del Comité Central del Partido y el Consejo de Estado, la industria del carbón comenzó sobre la base de la prosperidad, avanzó a través del trabajo duro y se desarrolló durante la reforma y la apertura. Especialmente desde que entró en la nueva era, la industria ha logrado nuevos avances y logrado resultados notables. En los últimos dos años, en el contexto de la neutralidad de carbono en el pico de emisiones de dióxido de carbono, el consumo de carbón ha disminuido y la proporción del consumo de carbón ha disminuido. Esto ha afectado en cierta medida el desarrollo de la industria del carbón y también ha traído consigo. Oportunidades para la transformación y mejora de la industria del carbón.
En primer lugar, la industria del carbón tiene una base de desarrollo de alta calidad.
Con el arduo trabajo de generaciones de mineros del carbón, la industria del carbón ha crecido desde cero, de pequeña a grande, de débil a fuerte, y ha logrado grandes cambios desde el comienzo hasta el despegue y el salto. Como importante industria energética en nuestro país, ha inyectado un fuerte impulso a la economía nacional y al desarrollo social.
(1) Mejorar la capacidad de garantía del suministro energético para el desarrollo económico y social nacional.
La capacidad de fabricación de equipos para minas de carbón de "tres máquinas y una máquina" de China se encuentra entre las mejores del mundo, y su producción anual de 10 millones de toneladas de tecnología y equipos de minería totalmente mecanizados ha alcanzado el nivel líder en el mundo. La industria continúa promoviendo la eliminación del exceso de capacidad de producción, la eliminación de la capacidad de producción atrasada y la construcción de capacidad de producción avanzada, y la calidad del suministro de carbón en todo el país ha mejorado significativamente. Durante el período del "Decimotercer Plan Quinquenal", se retiraron alrededor de 5.500 minas de carbón en todo el país, se retiraron más de 654,38 mil millones de toneladas de capacidad de producción de carbón atrasada y se reubicaron alrededor de 65,438 mil millones de empleados, superando la tarea objetivo de resolver el exceso de capacidad de producción. A finales de 2020, se habían construido en todo el país unas 12.000 minas de carbón modernas a gran escala con una producción anual de más de 12.000 toneladas, lo que representa alrededor del 80% de la producción de carbón del país. Se ha construido una producción anual de 10 millones de toneladas, con una capacidad de producción de 820 millones de toneladas/año. Hay 1.129 minas de carbón en el país con una producción anual de menos de 300.000 toneladas, con una capacidad de producción de aproximadamente 65.438+48 millones de toneladas/año.
Desde la fundación de la Nueva China hasta finales de 2020, la industria del carbón aportó aproximadamente 92.400 millones de toneladas de carbón. La producción anual de carbón de mi país aumentó de 34,32 millones de toneladas en 1949 a 680 millones de toneladas en 1978, alcanzando un máximo de 3,97 mil millones de toneladas en 2013 y 3,9 mil millones de toneladas en 2020, respaldando el crecimiento del PIB de mi país de 364,5 mil millones de yuanes en 1978 a 2020 de 65438. El sistema de leyes, reglamentos y normas de seguridad de las minas de carbón se ha mejorado continuamente, el sistema de responsabilidad de la producción de seguridad de las minas de carbón se ha mejorado continuamente, el nivel de tecnología y equipos de seguridad ha mejorado considerablemente, la inversión en producción de seguridad ha aumentado significativamente y Se ha fortalecido continuamente la capacitación en seguridad de los empleados de las minas de carbón, lo que ha promovido una mejora significativa de la situación de seguridad en la producción de las minas de carbón. La tasa de mortalidad por millón de toneladas de carbón cayó de 9,75438+03 en 1978 a 0,059 en 2020. La capacidad de garantizar el suministro seguro de carbón ha mejorado a pasos agigantados.
(2) Disponer de capacidades de innovación científica y tecnológica para un desarrollo de alta calidad.
El sistema de innovación tecnológica de la industria del carbón se ha mejorado continuamente y la capacidad de la innovación tecnológica para impulsar el desarrollo se ha mejorado significativamente. La minería integral de hundimiento de vetas de carbón extragruesas, la extracción de carbón y gas, la generación de energía a base de carbón con emisiones ultrabajas, las calderas industriales de carbón pulverizado de alta eficiencia y la moderna tecnología química del carbón han alcanzado el nivel líder internacional. Se han promovido y aplicado tecnologías ecológicas de extracción de carbón, como la minería de relleno, la minería de conservación de agua, la minería de carbón y gas y la minería sin pilares de carbón, y la tasa de recuperación de los recursos de carbón ha aumentado significativamente. La mecanización, la automatización, la inteligencia, la digitalización y la transformación verde de las minas de carbón se están acelerando en todos los ámbitos. En 2020, la tasa de lavado de carbón crudo alcanzará el 74,1%, un aumento de 8,2 puntos porcentuales con respecto a 2015. La tasa de utilización integral del agua de mina, la tasa de utilización y eliminación integral de la ganga de carbón y la tasa de utilización del drenaje subterráneo de gas alcanzaron el 78,7%, 72,2% y 44,8% respectivamente. Se han construido más de 400 superficies de trabajo mineras inteligentes, lo que permite el inicio en el terreno con un solo clic, con patrullas tripuladas bajo tierra y sin nadie de servicio. Diez tipos de robots para minas de carbón están operando bajo tierra, incluida la extracción de carbón, la perforación con anclajes y la inspección, y 71 minas de carbón se incluyeron en el primer lote de minas de carbón de demostración inteligentes en el país.
Se han logrado nuevos avances en la transformación del carbón de un combustible único a un enfoque igualitario tanto en combustible como en materia prima. En 2020, la capacidad de producción del sistema de carbón a líquido, del sistema de carbón a olefina, del sistema de carbón a gas y del sistema de carbón a etilenglicol alcanzará los 9,31 millones de toneladas/año, 15,82 millones de toneladas/año, 5,1 mil millones de metros cúbicos/año y 4,89 millones de toneladas/año respectivamente. Con la integración de las industrias del carbón ascendentes y descendentes, existe una tendencia obvia a la integración de la energía del carbón, el coque de carbón, los productos químicos del carbón, el carbón y el acero.
(3) El sistema orientado al mercado, que mejora continuamente, proporciona garantía institucional para un desarrollo de alta calidad.
Desde la fundación de la República Popular China, el nivel de productividad de la industria del carbón ha mejorado continuamente y, al mismo tiempo, se han explorado continuamente reformas institucionales, desde la economía inicial totalmente planificada hasta la combinación de economía planificada y mercado, y luego completar la mercantilización, que ha sentado una base sólida para el sistema económico nacional y las reformas orientadas al mercado proporcionan ejemplos prácticos.
La industria del carbón de China ha completado la transformación del sistema económico planificado en los primeros días de la fundación de la Nueva China al sistema de precios basado en el mercado durante el período de reforma y apertura. Desde 1993, mi país ha establecido un mecanismo de fijación de precios del carbón basado en precios determinados por el mercado. En 1994, 65438+octubre, el estado canceló el plan unificado de precios del carbón, liberalizó todo el carbón excepto el carbón térmico e implementó precios guiados por el gobierno. En 2004, mi país estableció un mecanismo de vinculación de los precios del carbón y la electricidad, formando un "sistema de doble vía" para los precios del carbón. En 2013, los precios del carbón estaban totalmente orientados al mercado, y el papel decisivo del mercado en la asignación de recursos se volvió cada vez más prominente. Desde 2016, la industria del carbón ha sido una industria piloto para promover la reforma estructural del lado de la oferta. Las empresas de carbón upstream y downstream han establecido gradualmente un sistema de contratos a mediano y largo plazo y un mecanismo de fijación de precios de "precio base más precio flotante". desempeñó un papel de "lastre" para el buen funcionamiento del mercado del carbón y un papel de "estabilizador". La reunión ejecutiva del Consejo de Estado celebrada el 26 de septiembre de 2021 decidió cancelar el mecanismo de vinculación de precios del carbón y la electricidad para la generación de energía a carbón que aún no ha logrado transacciones basadas en el mercado, y cambiar el actual mecanismo de precios de referencia de la energía en la red a un Mecanismo basado en el mercado de "precio de referencia + flotación". Esto significa que nuestro país se despedirá del mecanismo de vinculación de precios del carbón y la electricidad que se implementa desde hace 15 años.
En segundo lugar, el desarrollo de carbón de alta calidad en el marco del objetivo de "carbono dual" desempeñará un importante papel de apoyo en la transición energética baja en carbono.
La dotación de recursos energéticos, dominados por el carbón, determina que el desarrollo económico y social de China seguirá siendo inseparable del carbón durante mucho tiempo. En el proceso de neutralización de carbono de las emisiones máximas de dióxido de carbono, el carbón aún debe desempeñar el papel de energía básica para proporcionar seguridad energética para el desarrollo económico y social.
(1) El carbón es un fuerte apoyo para el desarrollo de nuevas energías.
Bajo el objetivo del "doble carbono", las energías renovables como la eólica y la solar se han convertido en la principal fuente de suministro incremental de energía. En los últimos años, mi país ha desarrollado vigorosamente nuevas tecnologías energéticas y la proporción de generación de energía no fósil en la estructura energética de mi país ha aumentado significativamente. Sin embargo, debido a condiciones naturales incontrolables como el clima, el tiempo y la luz, la capacidad de suministro de energía renovable es incierta. Proporciona principalmente energía y su capacidad de suministro y ajuste es limitada. Una gran cantidad de energía renovable está conectada a la red eléctrica, lo que plantea graves desafíos para el funcionamiento seguro y estable de la red eléctrica. Se necesitan fuentes de energía flexibles, limpias y eficientes, como la generación de energía a partir de carbón, como fuentes de energía para reducir los picos y suavizar las fluctuaciones de energía. En el proceso de desarrollar vigorosamente tecnologías de generación de energía renovable, como la energía eólica y la energía solar, aumentar gradualmente la proporción de generación de energía no fósil y optimizar constantemente la estructura energética, mi país todavía necesita un fuerte apoyo del carbón, el carbón y electricidad. Se espera que después de alcanzar la neutralidad de carbono en 2060, la capacidad instalada de generación de energía a partir de carbón aún deberá mantenerse entre 300 y 400 millones de kilovatios, y el consumo anual de carbón será de 390 millones de toneladas y 640 millones de toneladas, respectivamente.
(B) El carbón es la "piedra de lastre" de la seguridad energética.
Un suministro energético seguro y estable es la garantía de la seguridad de un país y la piedra angular de la prosperidad. En el contexto de una competencia energética internacional cada vez más intensificada y de conflictos geopolíticos, el carbón sigue siendo la "piedra de lastre" de la seguridad energética nacional y no existe ningún recurso que pueda reemplazarlo en el corto plazo. Debemos tener un conocimiento profundo de la dotación de recursos energéticos, los requisitos de desarrollo económico y social y las leyes de desarrollo energético de China. Del 5438 de junio al 21 de febrero de 2020, la Oficina de Información del Consejo de Estado publicó el libro blanco "El desarrollo energético de China en la nueva era", que proponía claramente promover el desarrollo y la utilización seguros, inteligentes y ecológicos del carbón, y esforzarse por construir un sistema de industria del carbón intensivo, seguro, eficiente y limpio. El carbón sigue siendo la fuente de energía más económica y segura de China.
El carbón tiene la capacidad de desarrollo para adaptarse a los cambios en la demanda energética de China y tiene la ventaja de costos de desarrollo y utilización. La tecnología de conversión de carbón limpia y eficiente ha madurado a través de la "demostración de tecnología" y la "demostración de actualización", y tiene la base para formar capacidades de conexión de petróleo y gas a gran escala en un corto período de tiempo. Aprovechar plenamente el papel del carbón para equilibrar las variedades energéticas y garantizar la seguridad energética de China.
En tercer lugar, la industria del carbón enfrenta oportunidades de desarrollo de alta calidad bajo el objetivo del “doble carbono”.
El objetivo del “doble carbono” es a la vez un enorme desafío y una oportunidad sin precedentes para la industria del carbón. Al coexistir desafíos y oportunidades, la industria del carbón seguramente marcará el comienzo de una nueva ronda de modernización tecnológica y transformación industrial. La industria del carbón está pasando de la automatización a la inteligencia y la operación no tripulada, de emisiones ultrabajas a emisiones casi nulas.
Es previsible que de 2021 a 2060, la proporción del carbón en el consumo de energía disminuya gradualmente, de energía principal a energía básica, de energía básica a energía garantizada y, finalmente, a energía de apoyo. Esto también representa que la industria del carbón de China avanzará rápidamente. la dirección de la inteligencia verde.
(1) Depender de la innovación tecnológica para desarrollar industrias de alta calidad y alta tecnología.
Actualmente, la industria del carbón se encuentra en el período de la cuarta revolución tecnológica del carbón. Debemos aprovechar esta revolución tecnológica como una oportunidad para promover la transformación de la industria del carbón en una nueva industria y nuevos negocios digitales e inteligentes. formato. Según el objetivo del "doble carbono", la producción de carbón volverá a una escala razonable, seguirá el camino del desarrollo de alta calidad y de alto nivel y avanzará hacia una era de acciones segura, verde, baja en carbono y económica que pague más. atención a todo el proceso de producción, procesamiento, almacenamiento, transporte y consumo. El camino hacia el desarrollo sostenible de energía de alta calidad, eficiente, limpia y de bajo consumo.
En el futuro, más minas de carbón adoptarán tecnologías y equipos de ahorro de energía de alta eficiencia, se centrarán en construir proyectos líderes en áreas mineras de demostración neutrales en carbono, llevarán a cabo proyectos integrales de utilización y ahorro de energía, como calor residual, presión residual, ahorro de agua y ahorro de materiales, y optimizar continuamente el carbón Desarrollar y utilizar procesos, tecnologías y gestión sistemática para mejorar la eficiencia del desarrollo y utilización de los recursos de carbón.
Mejorar gradualmente la minería del carbón desde la mecanización y automatización a la digitalización, crear una minería inteligente, subterránea no tripulada y sin carbón en el terreno, y minimizar el daño al medio ambiente ecológico causado por la minería del carbón. Centrándonos en la dirección industrial de "minería verde, utilización limpia y gobernanza ecológica", construiremos una cadena de datos transparente y en tiempo real para la extracción, el transporte, el lavado y la gestión del carbón, continuaremos optimizando modelos inteligentes de toma de decisiones, construiremos un sistema económico del carbón moderno e integrar la tecnología digital en el desarrollo de recursos de carbón. Procesar y utilizar toda la cadena industrial para mejorar integralmente la gestión del carbón y la eficiencia de utilización integral. Finalmente, hemos entrado en la era 5.0 de la industria del carbón sin nadie bajo tierra ni carbón en la superficie, logrando una utilización profunda en el sitio, un suministro integrado de carbón, electricidad, gas, calor, agua y petróleo, y un desarrollo coordinado de la energía solar. , energía eólica, energía hidroeléctrica de bombeo y carbón. Lograr emisiones cercanas a cero.
(2) Confiar en la restauración ecológica para crear nuevos puntos de crecimiento para la economía verde
En el proceso de eliminar la capacidad de producción atrasada, las áreas mineras abandonadas están aumentando gradualmente. La restauración ecológica en zonas mineras puede aumentar los sumideros ecológicos de carbono. En el futuro, existe una necesidad urgente de desarrollar la teoría y la cadena tecnológica de restauración ecológica de las minas a lo largo de su ciclo de vida, centrándose en el desarrollo de tecnologías clave como la minería coordinada para la reducción de hundimientos y la conservación del agua, la minería de relleno, la remediación de suelos, y restauración de la biodiversidad. Seleccione especies de árboles y pastos con gran adaptabilidad y buen crecimiento para la forestación y la ecologización, y restaure la tierra dañada en el área minera y mejore las propiedades físicas y químicas del suelo a través de la tecnología de ingeniería de "reconstrucción de formas terrestres, reconstrucción de suelos, reconstrucción de vegetación". , reproducción del paisaje y reorganización y protección de la biodiversidad", crean nuevos beneficios económicos, mejoran la capacidad de secuestro de carbono del suelo y aumentan el almacenamiento de carbono de las plantas.
El espacio minero incluye el espacio superficial y el espacio subterráneo en el área minera. Los datos muestran que el área de hundimiento de minas de carbón en mi país supera los 20.000 kilómetros cuadrados y el volumen del espacio subterráneo supera los 654,38+05,6 mil millones de metros cúbicos, lo que indica un enorme potencial de utilización del espacio. Por ejemplo, con el objetivo de desarrollar una base energética integral basada en el carbón, la utilización del espacio de la superficie minera incluye el desarrollo de centrales eléctricas eólicas y fotovoltaicas; la utilización del espacio subterráneo incluye el desarrollo de centrales eléctricas de almacenamiento por bombeo y almacenamiento de energía química; , desarrollo de energía geotérmica, almacenamiento de dióxido de carbono, etc. En la actualidad, el desarrollo inicial del espacio minero sólo incluye la construcción de centrales fotovoltaicas terrestres y salas de exposiciones subterráneas. En el futuro, el espacio minero podrá utilizarse para desarrollar energías renovables, agricultura moderna y medicina moderna. Se estima que para 2030, el número de minas cerradas o abandonadas en mi país llegará a 15.000, dejando una gran cantidad de recursos terrestres inactivos. Al mismo tiempo, con el rápido desarrollo de la industria fotovoltaica de mi país, el terreno disponible para la construcción de plantas de energía fotovoltaica es cada vez más escaso. Por lo tanto, la construcción de centrales fotovoltaicas en áreas de hundimiento de minas de carbón y la combinación de la generación de energía fotovoltaica con la gestión ecológica de las minas no sólo puede resolver el problema de la utilización eficaz de los recursos de la tierra, sino que también tiene una importancia positiva para la gestión ecológica del medio ambiente.
(3) Confiar en la complementariedad de múltiples fuentes de energía para construir una base energética integral eficiente, verde y económica.
El carbón y las energías renovables son muy complementarios. El acoplamiento del carbón y la energía renovable en términos de combustión y conversión química ha ido formando gradualmente un patrón, superando una serie de dificultades técnicas y proporcionando una buena base para el acoplamiento profundo del carbón y la energía renovable. Al mismo tiempo, las zonas mineras de carbón tienen ventajas inherentes en el desarrollo de energías renovables. Además de los abundantes recursos de carbón, existen muchos otros recursos como la tierra, la energía eólica y la energía lumínica. Las áreas de hundimiento de la minería del carbón pueden proporcionar recursos terrestres para el acoplamiento profundo de la generación de energía a partir de carbón y la generación de energía eólica y solar. El espacio subterráneo formado por túneles y galerías de minas de carbón se puede utilizar para el desarrollo y utilización de almacenamiento de energía hidroeléctrica por bombeo, almacenamiento subterráneo de adsorción de carbono, energía geotérmica, etc.
Las empresas de carbón tienen las condiciones para desarrollar activamente nueva energía. Pueden aprovechar al máximo las ventajas de las áreas mineras de carbón, tomar la energía del carbón como núcleo y desarrollarse en coordinación con la generación de energía solar y la generación de energía eólica. construir un sistema de energía limpia con múltiples funciones complementarias e integrar las áreas mineras de carbón. Se construirá en una base energética integral con múltiples sinergias de viento, luz, electricidad, calor y gas.
Cuatro. Conclusión
Con base en las condiciones de los recursos energéticos y las necesidades de desarrollo económico y social de mi país, para lograr el objetivo del “doble carbono”, confiar en la innovación tecnológica y los cambios institucionales y utilizar más carbón para la producción de productos de alta gama. base de carbón mediante la conversión eficiente y el reciclaje de productos químicos y materiales de carbono. A través de múltiples complementariedades con la energía renovable, las minas de carbón se convertirán en la base de un sistema moderno de suministro de energía; al aprovechar al máximo el espacio y los recursos subterráneos, las áreas mineras de carbón se convertirán en una base de producción de energía limpia. Las empresas de carbón se convertirán en participantes en el desarrollo de nuevas energías y líderes en materiales de alta gama y productos de alto valor a base de carbón.