打好煤炭增产保供“组合拳”(瞭望 | 煤炭保供,如何既增产又增
1 MW是多少千瓦|如何在保证煤炭供应的增产绿色?
今年前五个月,山西 规模以上原煤产量5.28亿吨,同比增长9.3%;非常规天然气产量44.26亿立方米,同比增长19.7%,比原煤产量增速快10个百分点。
自2021年4月以来,山西电力现货市场平稳运行一年多。是国家电网运营区域内启动试运行时间最早、结算试运行时间最长、市场类型最全的双边电力现货市场。
钢-焦-化-氢、煤-焦-化-氢、煤-焦-碳、煤-焦-精细化工、高硫煤清洁利用、油电一体化等低碳产业链日趋完善。
文| 《瞭望》新闻周刊记者梁
保障能源安全离不开煤炭供应。随着新能源的快速发展,去年煤电仍然贡献了60%的发电量。今年上半年,全国规模以上企业煤炭产量21.94亿吨,同比增长11%,连续5个月保持两位数快速增长。
煤炭不仅是一种能源。植物精神 谁经历了亿万年前的沧桑变绿,也是一个 光信使 谁深埋地下,充满了太阳的光辉。统筹煤炭清洁低碳发展、多元利用、综合储运,加快绿色低碳技术攻关,不断推动产业结构优化升级。山西不断提高农业综合生产能力。绿色内容和。煤炭生产和供应。
绿色开采寻求资源开发和生态保护更优解
在山西省古交市的屯川河上,一条500米长的运煤走廊将原煤洗选产生的洗精煤、煤泥等副产品直接输送到附近的电厂,转化为电能。在屯川河对面的山上,一条两公里长的蓝色管道蜿蜒而上,将电厂排出的粉煤灰输送到山顶,再通过管道注入地下400多米深的采空区,替代传统采煤技术无法开采的资源,更大限度避免地面塌陷。
这两个管道形成了一个绿色循环。这是山西焦煤集团下属屯兰矿和古交电厂联合推广的一项绿色开采技术————充填开采。
在传统的采煤技术下,数万吨的原煤伴随着机械的轰鸣声源源不断地被运送到地面。在层层重压下,地下采空区岩石冒落,原有地质结构被破坏,地面沉降不可避免,岩层断裂易造成地下水流失。一项调查显示,每开采一吨煤,就要消耗2.48吨水。,采煤产生劣质煤和煤矸石,也增加了矿区环境治理的负担。以前煤矿看到河下的资源开采不出来,还要操心采空区的管理。燃煤发电产生的大量飞灰也需要电厂妥善处置。
通过充填开采,去年井下充填粉煤灰86万吨,提取优质炼焦煤118万吨,还为电厂节约粉煤灰处置费用2200多万元。 屯兰矿副总工程师王爱军说,绿色开采不仅减少了对环境的影响,还大大延长了矿井的开采寿命。
煤炭作为一种不可再生资源,绿色开采是为了优化资源的开发利用,更大限度地减少对生态环境的影响。早在2013年,国家能源局、财政部等四部门发布《煤矿充填开采工作指导意见》,要求通过矿业技术创新,实现资源开发与生态保护的协调发展。
2019年以来,产煤大省山西推进煤矿绿色开采,出台了资源税减免等一系列扶持政策。截至目前,山西已建成32个绿色开采试点煤矿。鲁公司高河煤矿;某化工集团已达到
今年5月,山西进一步提出,将继续探索绿色煤炭开采技术路线,推动智能、云计算、5G、物联网技术与绿色开采充分融合,提高绿色开采效率。
国家电网山西电力调度控制中心受访企业供图
瓦斯利用从高浓度到超低浓度吃干榨净
煤炭开采本身不会排放大量的碳,碳排放主要集中在煤炭利用上。但在开采过程中,与煤伴生的气体不仅是非常规天然气,而且是一种强温室气体。气体的主要成分是甲烷,其温室效应是二氧化碳的20多倍。减少煤矿生产中的瓦斯排放是煤炭工业低碳发展必须跨越的一道坎。
初始瓦斯浓度为92%,当前瓦斯浓度为80%,抽放情况正常。 今年6月,在华电煤业集团山西石泉煤业公司的一个工作面,煤矿安全员用随身携带的设备在一条瓦斯抽采管道内测量最新值。
记者在井下看到,瓦斯抽采管道上标注的信息显示,自2021年4月起,这里开始预抽瓦斯。一同下井的安全员告诉记者,石泉煤矿是高瓦斯矿井,需要三年时间才能开始采煤。
这既是为了安全,也是为了低碳。 石泉煤业董事长白鹏说,在创新瓦斯抽放技术的,煤矿引进瓦斯发电机组解决瓦斯抽放问题,每年可减少温室气体排放约11.78万吨。
记者发现,在许多煤矿中,仍有一些超低浓度的空气废气被直接排放。这些气体来自地下通风管道,也就是所谓的通风。根据鲁煤基合成工程技术研究中心的计算;某化工集团,目前全国煤矿超低浓度瓦斯年排放量比较大。由于其浓度低,不易富集,气体体积大,使用起来非常困难。
鲁公司高河通风氧化发电项目;安化工集团,位于山西省长治市,是中国之一个煤矿通风氧化发电示范工程,世界规模更大,稳定运行时间最长。运营这一项目的长治亿阳能源科技有限公司负责人赵志忠说,该项目每小时可处理108万立方米超低浓度气体,满负荷运行每年可发电。
量2亿千瓦时,可实现温室气体减排140万吨二氧化碳当量。,大量废弃矿井中残存的瓦斯也被抽取利用。晋能控股集团煤与煤层气共采国家重点实验室执行副主任李国富说,山西已从废弃矿井采空区抽采利用煤层气上亿立方米,减排效果显著。
目前,山西已形成煤层气产能227.25亿立方米/年。面对煤炭保供压力,瓦斯利用效果凸显。数据显示,今年前5个月,山西规模以上原煤产量5.28亿吨,同比增长9.3%;非常规天然气产量44.26亿立方米,同比增长19.7%,快于原煤产量增速约10个百分点。
煤电转型传统能源与新能源优势互补
近年来,我国以风光为主的新能源发展迅猛。由于新能源具有很大的波动性,快速增加的新能源装机对能源系统运行带来较大挑战。
以山西为例,全省风电、光伏装机规模超过3700万千瓦,但极端天气条件下,实际出力规模甚至不到百分之一。国网山西省电力公司调度控制中心主任王其兵说,新能源“靠天吃饭”,要实现“气象驱动型”的电力平衡,对电力运行带来很大挑战。
未来,新能源在发电装机中的占比越来越高,传统火电企业何去何从?山西瑞光热电有限责任公司副总经理董鑫说,由于风电、光伏具有波动性、间歇性等特点,新能源装机规模越大,越需要响应速度快的火电机组进行配合。
两年前,瑞光热电2号机组进行了灵活性改造。在新能源大发时,只要短短几分钟,机组负荷就能从30万千瓦下调到13万千瓦,为新能源消纳让渡出发电空间;一旦新能源发电不足,火电也能快速顶上,确保电力供应稳定安全。
持续推进的电力市场化改革,促使越来越多的煤电企业主动参与调峰。山西是首批8个电力现货建设试点省份之一。2021年4月至今,山西电力现货市场已连续平稳试运行一年多时间,是国家电网经营区内启动试运行时间最早、结算试运行时间最长、市场主体类型最全的双边电力现货市场。
国网山西省电力公司数据显示,得益于市场化机制,山西电网新能源消纳空间更大增加500万千瓦。去年电力供应紧张时期,山西电网日均增加发电能力约200万千瓦,更大降低尖峰负荷约90万千瓦。今年以来,山西市场化交易电量占全部发电量的九成以上,日前,现货市场单日更大峰谷价差1.5元/千瓦时,晚高峰时段实时现货出清均价0.7126元/千瓦时,是日实施现货出清均价的1.95倍。
多名山西电力行业人士表示,在“中长期+现货+辅助服务”的电力市场体系下,优先消纳新能源是基本原则。在新能源大发时段,电力现货分时电价将降为零,煤电机组只有拥有灵活的调峰能力才能有效降低成本;新能源出力不足时,分时电价更高能达到1.5元/千瓦时,激励煤电机组顶峰发电,有效助力电力保供。
多元利用推动煤炭由燃料向原料转变
在位于山西转型综合改革示范区的华阳碳谷,去年10月并网的1兆瓦时钠离子电池储能系统已成为周边“网红”打卡地,不少新能源汽车前来体验绿色充电。“一般的充电桩相当于充电插座,这里可以说是一个充电宝。”华阳新材料科技集团新能源蓄能新材料事业部副总经理赵广说,这套系统的核心设备是钠离子储能柜,通过集成光伏发电、飞轮储能、电化学储能、充电桩等多项技术,绿色电量变得可储可控。
五年前,中科院物理研究所在钠离子电池碳基负极材料研究上取得突破,无烟煤正是负极材料的上佳原料。利用丰富的无烟煤资源,华阳新材料科技集团联手中科海钠科技公司共同推进钠离子电池规模化应用。
在阳泉神堂嘴煤层气工业园区,煤层气制备金刚石的培育、打磨在有条不紊地进行着。在大唐云冈热电厂,燃煤排出的烟气顺着蜿蜒的管道进入捕集设备,经过冷却、吸收、解析、提纯等多道程序,成为高纯度的液态二氧化碳,最终转化为碳纳米管及其下游产品。
无烟煤制钠离子电池负极材料、煤层气制备金刚石、煤制特种油蜡……坚持“高端化、多元化、低碳化”发展方向,山西推动煤炭清洁高效利用不断迈出坚实步伐。
今年5月,山西晋南钢铁集团依托自身钢铁、焦化、化工的能源互补优势,在国内将氢气应用在1860立方米高炉,实现氢能炼钢,低碳冶金。7月,孝义市鹏湾氢港氢能产业园焦炉煤气制氢项目正式投产,这座煤城产出99.99%的高纯度氢气,当地首辆氢能重卡完成氢气加注。
钢-焦-化-氢、煤-焦-化-氢、煤-焦-碳素、煤-焦-精细化工、高硫煤清洁利用油化电热一体化等低碳产业链日益完善,煤炭正由单一燃料属性向燃料、原料方向并重转变,共同推动高碳能源低碳利用,黑色煤炭绿色发展。■
煤炭保供稳价措施 煤炭保供既增产又增绿