我国大型煤炭企业低碳经济发展模式研究

2012-01-05 08:58孙秀丽张俊华
中国矿业 2012年6期
关键词:煤矸石瓦斯煤炭企业

苗 盼,孙秀丽,张俊华

(山东女子学院,山东 济南 250300)

低碳经济是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少高碳能源消耗,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态[1]。其实质是一种新型的经济发展模式,主要特征是低能耗、低污染、低排放。煤炭行业作为一种高碳行业,传统的高度开采、高度排放、低度利用的开发利用模式不但造成了严重的资源浪费和环境破坏,更难以满足经济发展的需求。因此,积极探索煤炭企业低碳经济发展模式,对于实现我国经济和社会的可持续发展具有重要意义。本文主要分析大型煤炭企业低碳经济发展模式,根据国家统计局2011年颁布的《统计上大中小微型企业划分办法》的规定,大型工业企业是指年营业收入在40000万元以上,从业人员在1000人以上的企业,煤炭企业属于工业企业范畴。

1 煤炭企业发展低碳经济的必要性

1.1 发展低碳经济是煤炭企业提高资源综合利用水平的需要

煤炭企业传统粗放式的开采利用使得资源利用率低,资源浪费现象严重。煤炭企业大多为高能耗、重污染企业,技术设备、生产工艺落后,资源综合利用率低。目前,造成煤炭企业资源综合利用率较低的原因有以下几点:①煤炭开采过程中资源浪费严重。企业放弃薄煤层和开采较困难的煤炭资源,也有一些企业采取采全高的方式,只采中间一层,放弃顶底煤开采,还有一些企业开采方法落后,煤炭回采率不足30%;②原煤开采后的洗选比例较低。虽然近些年国内煤炭选洗加工技术有了较大进步,但与美国、俄罗斯等产煤大国相比入洗率还有较大差距,2009年我国原煤入洗率为43%,而美国、俄罗斯、南非均达到60%,德国和加拿大则高达95%[2];③大量伴生、共生资源和废弃物利用率低。例如,目前我国煤矸石、煤矿瓦斯、矿井水综合利用率为40%,如果将这些二次资源的利用率提高到70%,每年可节约2000万t标准煤。此外,煤炭共生、伴生20多种矿物,大多数没有利用。上述原因造成的低资源利用率已经成为制约煤炭企业降低生产成本、提高经济效益的重要因素,因此,大力发展低碳经济,提高资源综合利用率,已经成为煤炭企业重要而紧迫的任务。

1.2 发展低碳经济是煤炭企业应履行的社会责任

企业既是社会财富的创造者,也是资源浪费者和环境破坏者,煤炭作为高投入、高排放行业尤其如此。因此,践行低碳经济是煤炭企业义不容辞的责任。煤炭企业发展低碳经济要加速落后产能的淘汰,加强低碳技术创新,在短期内必然会增加成本费用的支出,但也会获得国家节能减排的相关政策鼓励。因此,较早采取低碳行动的企业会获得成本领先优势,有利于企业进一步扩大规模和技术优势,从而为企业赢得长期效益和良好的社会声誉。

1.3 煤炭企业低碳化是我国社会经济可持续发展的要求

伴随经济快速发展和巨大成就的取得,经济发展与资源环境的矛盾日益尖锐,气候变暖、能源短缺等问题严重威胁着人类的生存与发展。从哥本哈根到德班,应对气候变化、践行低碳发展已经成为全球关注的焦点。中共十六届五中全会明确提出了“建设资源节约型、环境友好型社会”,并首次将其确定为国民经济与社会发展中长期规划的一项战略任务。这一战略任务的提出为我国社会经济发展指明了方向。2009年中国在哥本哈根世界气候大会上做出承诺:到2020年二氧化碳排放量将比2005年减少40%~45%[3]。“十二五”规划提出“十二五”末单位国内生产总值能源消耗降低16%,单位国内生产总值二氧化碳排放降低17%。一系列节能减排中长期目标的提出,显示了中国发展低碳经济,实现社会经济可持续发展的决心。

长期以来,煤炭在我国一次能源消费量中占70%左右,并且我国“缺油少气富煤”的能源结构特点决定了在未来较长时期内煤炭的主体能源地位难以改变,而煤炭是我国高碳排放的主要源头,其低碳发展不仅关系自身的节能减排,也为后续产业如煤化工、火力发电、建材、冶金等行业的低碳发展创造条件。因此,煤炭企业是推动我国低碳经济发展,最终实现经济社会可持续发展的重要力量。

2 大型煤炭企业低碳经济发展模式

国内大型煤炭企业主要以循环经济为基础探索低碳经济发展模式,具体说来有清洁生产模式、资源综合利用模式、多元化发展模式、产业集群模式、低碳经济型煤炭城市模式等。

2.1 清洁生产模式

煤炭企业清洁开采主要是通过采煤技术或工艺的革新,减少煤炭生产过程中产生的污染物和废弃物,保护生态环境。清洁生产主要体现在以下几个方面。

1)发展煤炭选洗加工技术。煤炭洗选加工是提高煤炭品质、提高资源利用效率、实施环境保护的有效途径,是实现煤炭资源洁净、高效、综合利用的重要措施,是煤炭洁净技术的基础与主要构成部分。煤炭选洗加工可以除去煤中60%以上的灰分和50%~70%的黄铁矿硫,有效减少原煤中的含硫量与含灰量。大量的实践表明,经过洗选的动力煤发电,可节约10%左右,同时硫分每降低0.1%,可减少8%的SO2排放量;经过洗选的无烟煤进行合成氨生产,可节煤20%左右。此外,煤炭选洗加工技术的发展也可以减少运力浪费,降低运输成本。

2)减少煤矸石、瓦斯等污染物排放。煤矸石是煤炭开采和洗选加工过程中产生的固体废弃物,煤矸石堆积不仅占用大量土地,而且长期露天堆积还会发生自燃,释放大量的CO、CO2、H2S、SO2等有害气体,给周边环境带来严重危害。另外,矸石中含有铜、铬、铅等有害重金属元素,雨淋作用下会溶出,污染土地,危害人类健康。煤炭企业利用煤矸石井下充填技术,把井下产生的煤矸石加工处理后,直接充填到采空区里,既防止了煤矸石出井带来的占地和环境污染,又消除了采空区地质灾害。频繁发生的矿井瓦斯灾害制约着煤炭生产发展,而无节制地向空气中排放瓦斯会造成大气污染。目前,煤矿企业对瓦斯进行抽排利用综合治理,既减轻环境污染,又保障煤矿安全生产。

3)大力推行煤层地下气化技术。煤炭地下气化是将地下煤炭有控制地燃烧,产生可燃气体的一种开发清洁能源与化工原料的新技术。气化后产生的灰渣仍留在地下,无固体物质排放,大大减少了地表塌陷,因而大大降低了对地面的环境破坏,提高了煤炭资源的利用率。同时,在运输和利用过程中均可实现低碳化,是一种理想的低碳能源技术。

2.2 资源综合利用模式

资源综合利用是指通过回收利用企业在煤炭生产过程中产生的煤矸石等其他伴生矿物,加强对瓦斯、地表沉陷、矿井水等方面的治理,以提高资源利用效率。

1)煤矸石综合利用。煤矸石中含有一些煤或可燃成分,可作为燃料使用,因此发展坑口火电,利用煤矸石发电,不仅有效地减轻环境污染,还能减少资源投入,取得一定的经济效益。煤矸石还可用来生产建材产品,矸石电厂产生的粉煤灰,可用于生产水泥等建筑材料。

2)矿井水资源化。据统计,平均每开采1t原煤排出2t矿井水,不仅对周边水资源质量造成严重破坏,还会造成生活用水和生产用水紧张。煤炭企业应针对不同水质的矿井水采取不同的处理方法,使之净化为生产用水或生活用水,既减轻环境污染,又能创造经济效益。

3)瓦斯利用。瓦斯是害亦是宝,煤炭企业要结合实际情况,创新瓦斯的地面开发和井下抽采技术,构建先抽后采的巷道系统和抽采系统,加大瓦斯抽采利用力度,大力发展瓦斯发电发热、瓦斯生产炭黑等。

4)加强土地复垦。煤矿开采所造成的地表塌陷,占用了大量的耕地和经济用地,并且带来安全隐患。因此,煤炭企业要加大土地复垦力度,采用合适的复垦方法开展复垦工作,恢复土地资源利用价值,改善矿区生态环境。

2.3 多元化发展模式

多元化经营是一种企业同时经营两种以上用途不同的产品或服务的发展战略,是企业发展到一定阶段,为适应外部环境,寻求长远发展而采取的一种扩张行为[4]。低碳经济要求煤炭企业从事低碳生产与经营,这为企业多元化发展提供了一种思路。煤炭企业应立足自身资源,超前做出企业的低碳战略规划,开展多元化经营,既符合低碳经济的环保理念,又可以充分利用企业资源创造经济效益。

煤炭业是现阶段国内煤炭企业的主业,企业一般采用相关多元化的发展方式,以原煤开采为基础进行煤炭深加工,形成煤炭—气化—输送、煤炭—气化—化工—深加工、煤炭—电业—电解铝—铝产品深加工、煤炭—焦化—钢铁、煤炭—建材、煤炭—液化—化工—深加工等多条产业链[5]。从未来较长时期看,通过相关多元化培育核心竞争力,进而追求相关业务的规模增长,仍然是国内煤炭企业多元化的主要战略。同时,也有一些企业已经开始非相关多元化经营的探索,这些非相关行业对煤炭资源的依赖程度小,是企业从战略高度,适应低碳经济需要,对企业产业结构进行的调整。这些非相关行业可能成为煤炭企业未来新的经济增长点,当煤炭这一主业发展到成熟期和衰退期时,更有可能取而代之,实现煤炭企业的可持续发展。

2.4 产业集群模式

产业集群是集煤炭开采加工、发电和煤化工等产业于一体的多产业聚集体,其核心产业是煤炭资源的开采与加工。产业集群的形成要求该地区具有煤炭资源优势,并以原煤开采为基础,从煤炭产业延伸的角度,向后、向前关联,形成不同的产业链。这些产业链不仅拉长了煤炭资源加工的价值链,还在很大程度上减少了废弃物的排放,减轻了对生态环境的破坏。集群内各企业之间形成工业代谢和共生关系,资源互补或循环使用,即一家企业产生的废弃物成为另一家或多家企业的原材料。集群内的企业之间通过市场关系进行物质交换,争取达到各个企业废弃物或污染物的零排放(图1)。

图1 产业集群模式[6]

目前,国内煤炭产业集群主要由煤炭开采、煤化工、发电和建材四大主导产业组成,形成了“煤电—建材”和“煤—化工”两个主要的产业链。“煤电—建材”产业链是以煤炭企业为基础,将煤炭开采生产的产品输送到电厂发电,而发电厂和煤矿产生的固体废物如煤矸石、粉煤灰又可被水泥厂用于水泥的生产,水泥厂产生的废渣可用来生产新型砌体材料等建材产品。“煤—化工”产业链是以煤炭企业为基础,通过煤炭气化、液化、干馏、焦化等方法,使煤转化为燃气、液体燃料和固体燃料以及化学品。这些产业链提高了煤炭资源利用率,降低了废物排放,增加了经济效益。

2.5 低碳经济型煤炭城市模式

煤炭城市一般是指拥有天然的煤炭资源优势,并且煤炭采选以及相关产业在当地经济结构中占据重要地位的城市。低碳经济型煤炭城市是以煤炭资源为核心,以煤炭产业链延伸及产业间协作为基础,在一定的外部因素推动下,在某区域内形成的自然、工业和社会的复合体,是煤炭产业集群发展的高级形式。较之煤炭产业集群,两者均体现了空间聚集性、政府推动性与市场引导性相结合等特征;两者不同之处在于煤炭产业集群主要是煤炭相关产业的聚集,而低碳型煤炭城市强调向非煤产业的科学延展,以及区域核心产业与其他产业间的关联性。具体来说,煤炭开采与加工业是复合体的核心产业,电力产业、建材产业、煤化工产业、交通运输产业、钢铁产业、煤炭深加工产业、矿区旅游等是相关产业,服务机构、政府部门、教育及科研机构等是复合体内的辅助机构。复合体通过产业间废弃物与副产品的交换、能量和水的逐级利用、基础设施的共享来实现良好的经济效益与环境效益。在发展低碳经济型煤炭城市的过程中,政府是主要的推动力量,通过有效的宏观调控,如:改善投资环境、完善相关法律以及政策引导等促进低碳型煤炭城市健康发展。坚持以市场机制为主导,实现自然资源、人力资源、资金等要素在区域内的自由流动和优化配置,可以有效解决煤炭企业多元化模式和产业集群模式下可能产生的人员短缺、资金不足、区域受限以及供求市场过小等问题,实现规模化和集约化的发展[7](图2)。

图2 低碳经济型煤炭城市模式

3 结束语

我国的自然条件、经济发展阶段和能源结构现状,决定了发展低碳经济是我国基于当前和长远的必然战略选择。为适应发展低碳经济的新形势,国内一些大型煤炭企业已经在低碳经济方面进行了积极有益的探索,并初步形成了上述五种低碳经济发展模式,这对于促进整个煤炭行业乃至全社会的低碳化发展具有重要意义。同时,也应当看到目前我国煤炭行业在低碳化发展方面还存在一些问题,如资源回采率较低、能耗较大、管理水平落后等。因此,解决好技术和管理等问题,我国煤炭企业的低碳化才会有更大的发展空间。

[1] 詹花秀.低碳经济的理论与实践[J].湖南行政学院学报,2011(1):28-32.

[2] 陈乐乐,陈彦羽,徐永鑫.我国煤炭资源综合利用的问题与对策分析[J].科技创新导报,2010(15):76-77.

[3] 刘炯天.关于我国煤炭能源低碳发展的思考[J].中国矿业大学学报:社会科学版,2011(1):5-12.

[4] 迈克尔A.希特,R.杜安.爱尔兰,等.战略管理 [M].6版. 北京:机械工业出版社,2005.

[5] 陈伟. 新汶矿业集团循环经济发展战略研究[D]. 济南:山东大学,2007.

[6] 孙晓慧. 煤矿企业与地方经济协同发展模式研究[D].青岛:山东科技大学,2010.

[7] 翟燕妮,赵国浩.基于循环经济的煤炭工业发展模式研究[C]//中国系统工程学会第十五届年会论文集[M].南昌:中国系统工程学会,2008:57-61.

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