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在非化石能源尚不能安全可靠替代傳統(tǒng)能源的情況下，煤炭仍承擔(dān)著能源安全兜底重任，認(rèn)清能源資源稟賦就顯得尤為重要。

“長(zhǎng)期以來(lái)，大家習(xí)慣于用‘富煤、缺油、少氣’來(lái)形容我國(guó)能源資源稟賦，客觀分析不同能源資源及其消費(fèi)貢獻(xiàn)，我認(rèn)為使用‘缺油、少氣、相對(duì)富煤’，更契合我國(guó)能源資源的實(shí)際情況”。近日在一場(chǎng)學(xué)術(shù)研討會(huì)上，中國(guó)工程院院士王雙明講到上述觀點(diǎn)。記者就此展開(kāi)了采訪。

王雙明提出，“富煤”只是相較于國(guó)內(nèi)油氣資源量而言，放眼全球范圍，我國(guó)人口大約占世界總?cè)丝诘?0%，已探明煤炭?jī)?chǔ)量卻只占世界探明儲(chǔ)量的11%，人均煤炭資源為世界平均水平的42.5%，并不能算“富”。而在非化石能源尚不能安全可靠替代傳統(tǒng)能源的情況下，煤炭仍承擔(dān)著能源安全兜底重任，認(rèn)清能源資源稟賦就顯得尤為重要。

實(shí)際可支撐量尚不確定

客觀分析我國(guó)不同能源資源的稟賦特點(diǎn)，對(duì)于推進(jìn)“雙碳”目標(biāo)穩(wěn)步實(shí)現(xiàn)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。王雙明用一組數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)闡述：截至2021年底，我國(guó)石油、天然氣剩余探明技術(shù)可采儲(chǔ)量分別為36.89億噸、6.33萬(wàn)億立方米，煤炭證實(shí)儲(chǔ)量與可信儲(chǔ)量之和為2078.85億噸。

“從化石能源資源總量來(lái)看，煤炭大約占到94%，相比石油2.5%、天然氣3.5%，煤炭資源量的確比較豐富?！钡赋?，“我們要注意，2078.85億噸是我國(guó)煤炭資源的地質(zhì)儲(chǔ)量，從地質(zhì)儲(chǔ)量到工業(yè)儲(chǔ)量，再到可采儲(chǔ)量，后采出原煤，必然會(huì)一層一層打折扣。比如，現(xiàn)在越來(lái)越多使用機(jī)械化、自動(dòng)化方式采煤，相比過(guò)去大不同，是厚度1.2米以下的煤層難以使用機(jī)械化設(shè)備規(guī)模化開(kāi)采，這部分資源恰恰包含在2078.85億噸中。在‘雙碳’目標(biāo)下，生態(tài)紅線等約束進(jìn)一步強(qiáng)化，也影響著煤炭可供開(kāi)發(fā)量?？紤]類(lèi)似種種因素，剩余可采量到底能夠支撐多久，目前還要打個(gè)問(wèn)號(hào)。”

王雙明提出，我國(guó)非化石能源理論總量豐富，但生產(chǎn)實(shí)踐表明，現(xiàn)階段還存在規(guī)模大、產(chǎn)出低、貢獻(xiàn)小等問(wèn)題，短期內(nèi)難以成為主體能源。在此背景下，煤炭安全保供依然責(zé)任重大。實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)此也有印證，2010-2019年，煤炭占我國(guó)一次能源消費(fèi)的比重出現(xiàn)明顯下降，每年降幅都超過(guò)1%。但從2019年起，降幅收窄到1%以?xún)?nèi)，到了2022年，浮動(dòng)由前一年下降0.8%轉(zhuǎn)為增加0.2%?！翱傮w來(lái)看，煤炭消費(fèi)占比一直在小幅下降，消費(fèi)量卻仍在高位震蕩。要確保安全穩(wěn)定供應(yīng)，前提是客觀認(rèn)識(shí)我國(guó)能源資源稟賦現(xiàn)狀。”

煤可發(fā)揮保供以外作用

在王雙明看來(lái)，對(duì)煤的關(guān)注不能放松。即便實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，煤炭消費(fèi)量迎來(lái)拐點(diǎn)，其仍會(huì)占據(jù)一席之地。屆時(shí)，煤炭將由“主體能源”向“支撐性能源”保障地位轉(zhuǎn)變，作為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源的作用隨之提升，發(fā)揮出保供以外的多重效用——

一是生產(chǎn)煤基特種燃料的戰(zhàn)略性資源?！懊菏巧a(chǎn)油氣的重要原料。到‘十四五’末，我國(guó)規(guī)劃建成煤制油產(chǎn)能1200萬(wàn)噸，煤制氣產(chǎn)能150億立方米?！蓖蹼p明表示，要做好煤制油氣戰(zhàn)略基地規(guī)劃布局和管控，立足國(guó)內(nèi)，挖掘發(fā)揮煤炭資源的油氣資源潛力，以增加油氣供給，降低油氣對(duì)外依存風(fēng)險(xiǎn)。

二是生產(chǎn)煤基化工產(chǎn)品的重要原料。王雙明稱(chēng)，煤化工是利用煤中的碳、氫、氧元素，與蒸汽、空氣、氧氣等，在一定溫度及壓力下組合反應(yīng)生產(chǎn)不同的化工產(chǎn)品，實(shí)際上是對(duì)碳進(jìn)行部分固定?！斑@是提高煤炭清潔利用的有效途徑，碳達(dá)峰后效果更加突出。預(yù)測(cè)到2025年，我國(guó)化工領(lǐng)域耗煤年均復(fù)合增長(zhǎng)率約2.88%，2025-2030年，煤化工年耗煤量將達(dá)到4.5億-5億噸?！?/p>

在更廣泛的領(lǐng)域，煤炭還可作為短期內(nèi)難以替代的鋼鐵生產(chǎn)爐料，消納新能源的調(diào)峰能源，是具有封存二氧化碳潛力的重要層狀礦產(chǎn)資源。王雙明舉例，研究二氧化碳地質(zhì)封存所需的基礎(chǔ)地質(zhì)條件，據(jù)此選取適合封存的礦區(qū)，實(shí)現(xiàn)采煤與二氧化碳礦井封存一體化，相當(dāng)于把采煤變成構(gòu)筑二氧化碳封存空間的過(guò)程，具有重大科學(xué)意義和應(yīng)用前景，能夠?qū)崿F(xiàn)“煤炭從哪兒來(lái)，煤炭利用產(chǎn)生的固廢和二氧化碳回到哪兒去”。

相比油氣資源，煤的固體屬性讓其便于存儲(chǔ)。存煤成本優(yōu)勢(shì)明顯，在遭受自然災(zāi)害、戰(zhàn)爭(zhēng)等影響時(shí)，還具有安全優(yōu)勢(shì)。王雙明表示，煤炭也是可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、安全存儲(chǔ)的能源資源，其戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備力度未來(lái)將加強(qiáng)。

推動(dòng)減損開(kāi)采至關(guān)重要

煤炭重任在肩，但不可否認(rèn)，其開(kāi)發(fā)過(guò)程會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成擾動(dòng)。在發(fā)揮作用的同時(shí)，減損亦是現(xiàn)實(shí)壓力。

“例如我國(guó)14個(gè)大型煤炭基地，有6個(gè)分布在黃河流域中下游，這部分原煤產(chǎn)量占總產(chǎn)量的70%左右。這些地區(qū)大短板是降雨量少、蒸發(fā)量大，生態(tài)環(huán)境脆弱是大制約。再如目前，我國(guó)煤炭產(chǎn)能主要集中在晉陜蒙地區(qū)，開(kāi)發(fā)西部煤炭資源已成為保障能源安全的重大需求。但西部地處干旱、半干旱地區(qū)，水資源匱乏，地表植被稀少，生態(tài)環(huán)境本就脆弱，采煤與環(huán)境保護(hù)矛盾突出。”王雙明坦言，考慮到煤炭開(kāi)發(fā)產(chǎn)生的采動(dòng)損害及碳排放，如何適應(yīng)綠色低碳大勢(shì)，已成為必須破解的重大技術(shù)難題。

致力于鄂爾多斯盆地礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)工作20多年，王雙明提出“減損開(kāi)采”理念。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是減少煤炭開(kāi)采對(duì)環(huán)境的影響。

“我們多年調(diào)研發(fā)現(xiàn)，地表生態(tài)系統(tǒng)與地下水位關(guān)系密切，地下水埋藏既不能太深，也不能太淺，否則會(huì)帶來(lái)鹽漬化、沙化等一系列問(wèn)題。在這樣的區(qū)域采煤，主要環(huán)境目標(biāo)就是保護(hù)好地下水位，大程度降低對(duì)地下水位的影響。”王雙明解釋?zhuān)瑴p損開(kāi)采首先分析制約煤炭綠色開(kāi)發(fā)的地質(zhì)因素，研究維系礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的主要地質(zhì)條件。在此基礎(chǔ)上，揭示采煤對(duì)地質(zhì)條件的損害機(jī)理，構(gòu)建分類(lèi)減損地質(zhì)工程技術(shù)體系。

王雙明還告訴記者，在煤層與地下含水層之間，原本存在著一部分隔水層，可起到保水作用。煤炭開(kāi)采的主要特點(diǎn)是會(huì)形成地下空間并引發(fā)應(yīng)力場(chǎng)變化，從而損害隔水層的隔水性，維系生態(tài)系統(tǒng)的地下水流向采空區(qū)，導(dǎo)致水位下降和生態(tài)退化?！皽p損開(kāi)采正是以防止隔水巖層損害為目標(biāo)，以煤與水共生地質(zhì)特征研究為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)保水采煤。”