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山西:煤炭大省绿色转型
信息来源:科技日报      编辑:jymy      发布时间:2018-10-11
  改革开放40年

  区域力量

  国土面积不到全国的2%,山西保有煤炭资源储量却超过全国的20%;

  在全国十六大炼焦煤矿区中,山西拥有五个;

  焦煤、无烟煤等稀缺煤种,山西储量是全国乃至全球最多的地区之一……

  作为国家布局建设的重要能源工业基地,山西是全国最大的煤炭产地,年产原煤量长期居全国前列,占全国总量的1/4以上,累计产煤160多亿吨, 70%以上外输全国。然而,“一煤独大”的格局也成山西的痛楚。改革开放年,山西不断重新认识煤炭,调整资源型经济结构,打造能源革命排头兵,煤炭大省正在呈现绿色转型发展的新态势。

  污染环境的固废合成“金品油”


  今年1月1日,潞安集团180万吨高硫煤清洁利用一体化项目全系统成功试运行,产出合格的第一桶煤基高端合成油。相比以前都是论“吨”卖的山西煤,价格翻了近30倍。

  这种高品质的基础油是在煤炭液化基础上合成的,填补了国内技术和产品上的空白。一小瓶300毫升售价两元多,而成本不到一角钱。其使用的原料是以前弃采的高硫煤、劣质煤。山西埋藏有400多亿吨劣质煤,而在过去,这些劣质煤都是污染环境的固废。

  作为山西省综改转型的重大标杆工程,潞安的这一项目集成了国际先进技术,用5年建成了国内唯一的劣质煤转化产业基地,完成了从1.0版燃料油到2.0版高端精细化学品的产业升级,实现了煤炭的清洁高效利用,生产出高端蜡、无芳溶剂、特种燃料、高档润滑油、专属化学品等五大类49种高端精细化学品。

  潞安集团副总经理刘俊义介绍说,首批出厂的高端煤基合成油,最终将成为化妆品级和食品级原料,并代替进口。这意味着山西煤炭进入了高效清洁转化利用的新时代,为国家科技创新重大工程作出了成功示范,也是山西打造能源革命排头兵的一个重要里程碑。

  采煤沉陷区种出致富 “金太阳”


  左云县鹊儿山镇青疙瘩村贫困户武建党,每月10日都会拿到1000多元的发电收入,他说:“采煤沉陷区上种出‘金太阳’,过去做梦都不敢想。” 只见一块块太阳能电池板整齐排列,在阳光的映射下熠熠生辉;一座座模块化预制舱式变电站矗立在光伏阵列中,通过条条“银线”将清洁能源输向远方。进入店湾镇地界,“大同市采煤沉陷区国家先进技术光伏示范基地”的牌子醒目地立在路边。

  大同在上世纪80年代逐渐成为中国重要的能源基地,“黑金”源源不断地从地下被挖出,左云、南郊、新荣等产煤县靠煤炭崛起的同时,也形成了1687平方公里的采煤沉陷区。在煤坑上建光伏电站和风电厂,是大同能源经济转型的一个创新。截至2017年底,大同市光伏发电、风力发电总装机容量达到320万千瓦,占山西省的三分之一强,大同也由此成为国家新能源示范城市。

  大同位于黄土高原北部,植被稀疏,降水稀少,但全年日照超过3000小时,日均超过8小时,是中国光照资源最丰富的地区之一。按照规划,到2019年大同将建成300万千瓦的煤坑光电电站。降低煤炭依赖度,大同已经努力多年,转型带来的环境效益也已凸显。山西省环保厅的数据显示,作为公认的煤都,大同去年和今年第一季度空气质量位居全省第一。光伏和风电的推广将进一步减轻煤炭造成的污染,并降低碳排放。

  煤矿隐形杀手变身清洁新能源

  在山西,说起煤层气,就不能不提到晋城。作为山西煤层气储量最大的地市,该市的煤层气储量达到6.85万亿立方米,占山西省的70%、全国的25%。目前,山西煤层气产量接近全国的90%,晋煤集团寺河120兆瓦瓦斯发电厂是世界最大的瓦斯发电厂。晋煤集团运行瓦斯电厂有5个,总装机容量199兆瓦。在建和拟建的分布式瓦斯发电项目共有10个,总装机容量达到107兆瓦。

  去年11月,从山西省沁南煤层气基地传来消息,经过3年努力,该基地成功研制出了“深煤层丛式水平井煤层气开发成套技术”,解决了“埋深高、储层压力高、地应力高、渗透率低”地质条件下煤层气产气量低、开发风险高的难题,实现了深部煤层日均单井稳产煤层气1.5万立方米,达到国际领先水平。

  山西省委省政府提出,加快把煤层气产业打造成山西多元产业体系的支柱产业,为建设资源型经济转型发展示范区、争当全国能源革命排头兵作出新贡献。

  就在前不久,山西省榆社—武乡发现超大型气田,煤层气、页岩气资源量达5455.51亿立方米,具备建设大型煤层气产业基地的资源条件,山西打造煤层气支柱产业有了坚实的资源基础。

  煤基低碳科技重大专项结硕果


  气化炉是煤炭气化的核心装备,也是煤炭清洁高效利用的第一道技术门槛。但多年来由于技术限制,我国许多化工企业不得不花费巨资引进国外的气化技术和装置。山西阳煤化工机械公司从2002年起与清华大学研发团队携手,先后开发了一代、二代和三代气化炉工艺技术,不仅打破了国外大公司技术垄断,还实现了两个全球第一。为我国企业节省技术转让费十多亿元的同时,也为劣质煤清洁利用找到了新路径,而且通过使用三代汽化炉,每台炉子每年可为用户节约3000多万元的运行成本。

  从第一代到第四代,代代升级的“晋华炉”,见证了清华大学与山西院企科研开发合作的成功路径。

  山西煤炭占全国资源储量的22.6%,而其中高硫、高灰、高灰熔点特性的“三高”劣质煤占到全省煤炭资源总量的30%以上。如何充分利用“三高”煤,如何最大限度减少污染排放,推动黑色煤炭绿色发展、高碳资源低碳发展,不仅是山西的课题,也是我国煤炭产业的课题。

  无论在煤电行业还是煤化工行业,煤的气化是第一道工序,也是实现黑色煤炭绿色发展的煤炭革命最核心的技术。山西省科技厅于2014年起将这一项目列入省科技重大专项。

  2014年起山西省科技厅开始启动实施煤基低碳科技重大专项,主要涵盖煤层气、煤化工、煤焦化、煤电、煤机装备、煤基新材料和富碳农业7个领域,共立项支持80个项目。目前,这批项目已申请专利265 项,其中申请发明专利129项,获得专利授权40项。

  从“一煤独大”到“多柱承天”,从资源依赖到创新驱动,把荒山秃岭变成绿色宝藏……山西正朝着这一经济社会发展的阶段性目标努力。(记者王海滨)
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