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中国工程院院士康红普:量化煤炭高质量发展水平,科学制定发展战略
2022-11-01 11:05:07   来源: 中国煤炭报

  中国工程院重点咨询项目“我国煤炭行业高质量绿色智能发展战略研究”取得重大成果。该项目自2019年启动,中国工程院院士、中国煤炭科工集团首席科学家康红普及其团队在研究国内外煤炭行业发展史和现状基础上,调研走访了我国数十家典型煤炭企业,制定出一套计算高质量发展水平的科学方法,并分析了煤炭行业高质量发展短板,提出了战略建议。日前,康红普院士接受了本报记者专访。
  “虽然煤炭在能源结构中的比重会不断下降,但煤炭消费绝对量短期很难明显下降,同时新能源的发展对煤炭调峰需求会更加强烈,煤炭稳定器和压舱石作用将逐步凸显。”康红普表示,“面对现状,煤炭行业必须找准定位,探讨面向未来的发展方式,既能向社会提供高品质能源,又能带动行业自身高质量发展。而清晰界定煤炭高质量发展内涵,是科学谋划煤炭未来发展的重要基础。”
  如何科学计算高质量发展水平
  如今,我国进入新发展阶段,煤炭行业实现高质量发展是必然趋势。如何定义煤炭行业的高质量发展?
  自2019年启动的中国工程院重点咨询项目“我国煤炭行业高质量绿色智能发展战略研究”取得重大成果。中国工程院院士、中国煤炭科工集团首席科学家康红普及其团队在研究国内外煤炭行业发展史和现状基础上,调研走访了我国数十家典型煤炭企业,制定出一套计算高质量发展水平的科学方法。
  “这套计算方法的内涵是以安全绿色智能开采和清洁高效低碳利用为主攻方向,通过科技创新,推动煤炭行业与新能源及新技术、新产业深度融合,不断创造新模式、新业态,推进煤炭行业发展动力变革、效率变革、质量变革,促进煤炭由高碳能源向低碳能源发展转变,实现煤炭开发利用全过程、全要素的高质量发展。”康红普表示。
  “高效率、高安全度、高水平人才;低损害、低排放、低伤害。”这是康红普提出的煤炭行业高质量发展主要特征。
  根据特征,在调研基础上,康红普带领研究团队结合煤炭行业—煤炭企业—煤矿三个层次,动力变革、质量变革和效率变革三方面(三项变革),构建了以创新驱动、智能高效、多元经济、安全健康、清洁低碳为维度(五大维度)的煤炭行业高质量发展评价指标体系。
  记者拿到三张图表,分别是煤炭行业高质量发展评价指标体系、煤炭企业高质量发展评价指标体系、煤矿高质量发展评价指标体系。每个图表中均有指标类别、一级指标、二级指标、三级指标、指标正负向等几个横向类别。指标类别对应三项变革;一级指标对应五大维度,是对每一项变革的细化阐释。
煤炭企业高质量发展评价指标体系
  比如创新驱动是动力变革的首要表征指标,智能高效和多元经济最能反映行业、企业效率变革程度,安全健康和清洁低碳则最能体现行业、企业质量变革程度。而二级、三级指标分别是对前一级指标的细化分类和阐释。
  以煤炭企业高质量发展评价指标体系为例,在创新驱动一级指标下,分为研发投入、成果及转化、人力资源三个二级指标;研发投入又分列R&D(科学研究与试验发展)经费占比、省部级以上研发平台数量、R&D人员占比三个三级指标。行业、企业、煤矿不同图表间,二级、三级指标内容有所不同。比如智能化水平、全员工效以及平均单井产量可作为行业智能高效指标的衡量标准,但到了煤矿这一层级,就需要加入采区资源回采率这一更具体的指标。
  “确定指标体系后,评价过程需要数据标准化、权值计算和高质量评价三个阶段。”康红普表示。团队选取了2011年至2019年的行业数据,研究设计了涵盖23个指标的调查问卷,邀请不同专业背景的专家对各指标重要性进行打分,再利用数学方法计算,得出高质量发展的具体分数。比如对智能化水平指标数据,就是由专家对10个系统的指标进行打分,得出分值。10个系统分别是信息基础设施、地质保障设施、掘进系统、综采系统、主煤流运输系统、辅助运输系统、综合保障系统、安全监控系统、分选系统、经营管理系统。
  “这10年间,煤炭行业高质量发展得分大体在0.4至0.7并稳步升高,未来有继续上升的趋势。但总体处于中等水平,距离高水平阶段还有较大差距。”康红普说。
  研究中指出,煤炭行业创新驱动、智能高效、安全健康、清洁低碳等指标随着时间呈现波动上升趋势,其中变化最快的是清洁低碳指标。这说明我国煤炭行业在绿色开采、污染物排放控制等方面采取了有效措施。但对于多元经济指标而言,由于煤炭企业非煤产业发展有限,虽呈上升趋势,但整体依然偏弱。“可以说,智能高效、多元经济是目前煤炭行业发展的短板。”康红普表示。
  康红普建议,在智能高效方面,下一阶段应进一步发挥智能高效引领作用,集中攻关煤炭行业智能高效关键技术,将物联网、云计算、大数据、人工智能、区块链、5G等现代信息技术与煤矿开发利用技术深度融合,创建煤矿全面智能、高效开发利用的全产业链运行新模式。在多元经济方面,下一阶段要优化煤炭生产成本,引入多元化经营管理手段,加强国际交流合作,实现煤炭行业的全面转型升级。
  因地制宜探索高质量发展模式
  党的十九大以来,煤炭行业贯彻新发展理念,很多煤炭企业、煤矿对实现高质量发展进行了有效探索。团队通过分析一些煤炭企业、煤矿的数据,评价了其高质量发展现状。
  在煤炭企业层面,研究人员将神东煤炭集团指标数据代入模型进行测算,发现该集团在生产安全、智能、绿色等指标带动下,2019年高质量发展得分已达0.8085。这主要得益于建设智能综采工作面、推进主运系统和供电供排水系统等的无人值守、建设智能化示范选煤厂等措施。
  陕煤集团在科技创新、体制机制改革、人才培养等方面下了大功夫。研究人员将陕煤集团指标数据代入模型发现,该集团高质量发展水平呈现上升趋势,近年来在职工收入、矿井综合单产、智能化水平等指标上有了较大提升。具体说来,陕煤集团抓住供给侧结构性改革政策机遇,通过老区减量和增量置换,使优质煤炭产能占比提高至95%以上。集中精力发展核心主业,布局千万吨级矿井集群,延伸高端精细煤化工材料产业链,增强了竞争力。此外,吸纳集成现代科技,将营业收入的3%作为科研投入,配套1亿元/年的科技专项资金等,参与科技创新人员达2.26万人,有力支撑了科技力量的发展。
  在煤矿层面,以中煤新集公司口孜东煤矿为例,该矿指标数据整体呈上升发展趋势,这得益于该矿R&D经费占比、采区资源回采率、全员功效等指标的上升。山东能源集团唐口煤矿随着智能化水平、职业健康检查率、矿井水利用率和塌陷土地治理率等指标提升,数据开始逐年上升。冀中能源集团邢东煤矿也是伴随着智能化水平、生产综合能耗、百万工时伤害率、矿井水利用等指标的改善,发展水平得到提升。
  “煤炭行业依然存在着区域发展不平衡的痛点。由于资源禀赋、综合实力、技术力量、管理思想等多方面存在差异,不同矿区实现高质量发展的路径也会有很大不同。我国南方、中东部矿区,煤炭资源禀赋条件较差,开采成本高,矿井灾害比较严重,需要投入力量保证安全生产并提高开采效率;而陕北、内蒙古西部等大型矿区,资源禀赋条件较好,则可以将更多精力放在千万吨级智能化煤矿建设方面,在煤炭保供中发挥更大作用。”康红普说,“煤炭行业的高质量发展不是一蹴而就的,应依托现有基础和条件循序渐进。”
  结合研究成果,研究团队提出2025年、2035年“两步走”煤炭高质量发展战略目标。
  “到2025年取得阶段性突破,安全、绿色、高效、低碳等目标取得重大进展,实现智慧煤矿技术的突破和应用,加快提升煤炭开采利用全过程的清洁低碳水平,改善井下作业环境。”康红普说,“到2035年取得重大突破,实现传统煤矿向智慧煤矿的彻底转型,同时实现碳减排、碳捕捉和碳封存技术的跨越式发展和广泛应用,加快实现煤炭全产业链低碳发展。”
  研究提出,到2025年,煤炭行业高质量发展综合得分要在0.8以上,达到较高水平。其中,全员工效比2020年提高100%,地表塌陷率减少一半,职业病发病率降低20%;百万吨死亡率降至0.05以下;加快实现碳达峰;80%的煤炭利用实现超低排放。到2035年,煤炭行业高质量发展综合得分要达到0.9以上,达到高水平。其中,全员工效达到1万吨/(工·年);百万吨死亡率达到先进发达国家水平;加快实现碳中和;煤炭开采近零损害;煤炭利用近零排放;不再新增职业病。
  为实现上述目标,研究团队明确提出了建设创新驱动的智慧煤矿体系、环境友好的绿色发展体系、清洁高效的低碳利用体系、竞争有序的市场体系、合作共赢的全面开放体系、高素质的人才队伍体系、煤与其他能源有机融合体系、引领发展的示范工程体系等战略路径,从基础研究、智能开采、绿色开采、安全保障、清洁利用、节能减排、职业健康等方面提出了2025年、2035年的技术攻关方向。
  “每一项我们都提出了重点做好的工作,比如加强智慧煤矿关键核心技术攻关、推进智能煤机装备研发应用、配套智慧煤矿保障措施;建立全生命周期的绿色发展理念、健全绿色矿山建设的标准体系;完善和优化燃煤发电参与电网调峰的机制,突破煤炭与可再生能源深度耦合发电、制氢、化工转化技术等。”康红普说,“当然,提升从业人员素质,培养一支符合行业发展需求的高水平人才队伍,包括从事基础研究的科学家、掌握核心技术的技术人才、熟悉国际规则和具备丰富实践经验的经营管理人才,同样迫在眉睫。”
  推动煤炭行业高质量发展离不开产业政策和行业管理的支持。“我们建议加快提升煤炭产需平衡能力,加强煤炭与其他能源深度融合,全面推进煤炭开发利用节能减排提效,进一步加大煤炭生产集中度,超前布局高素质人才培养。”康红普说。


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