礦區資源綜合利用路(lù)在何方
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2021-05-17
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今年(nián)3月,國家發展改革委聯合九部門印發《關于“十四五”大(dà)宗固體廢棄物綜合利用的指導意見》,從提升利用效率、推進綠色發展、推動創新發展3個方面明
确了推動大(dà)宗固廢綜合利用的13項重點任務。《指導意見》指出,2019年(nián),大(dà)宗固體廢棄物綜合利用率達到55%,比2015年(nián)提高5個百分(fēn)點。其中,煤矸石綜合利用率達到70%。
受資源禀賦、能源結構、發展階段等因素影(yǐng)響,未來,包括煤矸石在内的煤炭采選過程中的副産物,仍将面臨産生(shēng)強度高、利用不充分(fēn)、綜合利用産品附加值低的嚴峻挑戰。
爲此,針對煤炭礦區資源綜合利用當前面臨的問題和發展前景,本報記者專訪了中國煤炭加工(gōng)利用協會資源綜合利用部主任楊方亮。
采選副産物利用現狀
煤矸石、礦井水、煤層氣(煤礦瓦斯),都(dōu)是煤炭采選過程中的副産物,在現有技術條件(jiàn)下,尚無法避免此類副産物的産生(shēng)排放(fàng)。
國家統計局數據顯示,近年(nián)來,我國煤炭生(shēng)産和消費量随經濟社會快(kuài)速發展而大(dà)幅增長,能源消費總量由2005年(nián)的26.1億噸标準煤增至2020年(nián)的49.8億噸标準煤。全國原煤産量2005年(nián)爲23.6億噸,2013年(nián)達到階段峰值39.7億噸。此後煤炭産量雖有回落,但(dàn)2020年(nián)仍達到39億噸。據國家統計局相(xiàng)關數據測算,煤炭消費量由2005年(nián)的23.2億噸增至2020年(nián)的40.6億噸。
煤炭資源的大(dà)規模、高強度開發,導緻煤矸石、礦井水、煤礦瓦斯等副産物急劇增長,礦區生(shēng)态環境壓力日(rì)益加大(dà)。
煤矸石按來源分(fēn)類,主要分(fēn)爲掘進矸石和洗矸石兩部分(fēn)。2006年(nián)以來,随着煤炭産能的快(kuài)速擴張,我國原煤品質下降、灰分(fēn)上升,同時采煤機械化程度日(rì)益提高,原煤洗選規模逐步擴大(dà)。在上述多種因素的疊加影(yǐng)響下,我國煤矸石的産排量呈快(kuài)速增長趨勢,由2006年(nián)的3.78億噸增長到2015年(nián)的7.07億噸。根據相(xiàng)關數據,2020年(nián)我國煤矸石産生(shēng)量約爲7.5億噸,約占全國大(dà)宗工(gōng)業固體廢棄物總量的20%。
礦井湧水量與煤礦所處的地理(lǐ)位置、氣候條件(jiàn)、地質構造、開采深度和開采方法等有關。總體而言,中部、東部、西南(nán)地區的礦井水湧水量要大(dà)于北部、西北部礦區“。十一五”“十二五”期間,我國礦井湧水量變化趨勢與煤炭産量變化趨勢基本一緻。2016年(nián),煤炭去(qù)産能政策對煤炭産能分(fēn)布情況帶來影(yǐng)響,礦井湧水量快(kuài)速增長的趨勢開始發生(shēng)較大(dà)變化。中國煤炭工(gōng)業協會數據顯示,2020年(nián)我國礦井湧水量約爲54億立方米。
煤層氣(煤礦瓦斯)抽采目前主要分(fēn)爲地面煤層氣抽采和井下瓦斯抽采兩大(dà)類。在國家大(dà)力推進煤礦安全生(shēng)産、加大(dà)煤層氣(煤礦瓦斯)抽采和治理(lǐ)力度的背景下,我國煤層氣(煤礦瓦斯)抽采規模呈逐年(nián)擴大(dà)态勢。中國煤炭工(gōng)業協會數據顯示,2010年(nián)底,全國煤層氣(煤礦瓦斯)抽采量爲88億立方米,2019年(nián)全國煤層氣(煤礦瓦斯)抽采量增至191.8億立方米。2010年(nián)至2019年(nián)期間,地面煤層氣抽采量由14.5億立方米增至59.1億立方米,增幅達308%;井下瓦斯抽采量由73.5億立方米增至132.7億立方米。
中國煤炭工(gōng)業協會數據顯示,近10年(nián)來,煤矸石、礦井水、煤礦瓦斯綜合利用量保持穩定增長。
煤矸石綜合利用量由2006年(nián)的2億噸增至2020年(nián)的5.45億噸。如(rú)今,技術進步推動煤矸石綜合利用水平進一步提升。目前煤矸石綜合利用的主要方式爲煤矸石綜合利用發電、充填采空區、井下充填開采、沉陷區治理(lǐ)、土(tǔ)地複墾、生(shēng)産利廢建材、填坑造地築路(lù)等。
礦井水綜合利用方面,2020年(nián)全國礦井水綜合利用量爲42.5億立方米,綜合利用率達78.7%。目前主要的水處理(lǐ)工(gōng)藝和技術都(dōu)已廣泛應用于礦井水處理(lǐ)過程中,裝備水平不斷提高,逐步向大(dà)型化、系統化、自(zì)控信息化方向發展。
煤層氣(煤礦瓦斯)綜合利用方面,井下瓦斯抽采利用率由2010年(nián)的34%增長至2020年(nián)的44.8%。近年(nián)來,抽采瓦斯提純制LNG和CNG技術、中低濃度瓦斯發電及提純制備LNG技術、乏風瓦斯氧化銷毀技術等得(de)到進一步推廣,瓦斯發電規模進一步擴大(dà)。
綜合利用尚有難度
煤炭工(gōng)業發展“十三五”規劃提出,到2020年(nián),全國煤矸石綜合利用率75%左右;礦井水綜合利用率80%;煤層氣(煤礦瓦斯)抽采量達到240億立方米,利用率67%左右。
今年(nián)全國兩會期間,全國政協委員、中國礦業大(dà)學(北京)原副校(xiào)長姜耀東指出,在煤礦瓦斯抽采利用方面,從2020年(nián)實際完成情況來看(kàn),并沒有完成“十三五”規劃提出的目标任務。
究其原因,楊方亮認爲:“規劃中的相(xiàng)關指标是預期性指标,數據是基于當時的産業格局預測的。在煤炭供給側結構性改革的大(dà)背景下,如(rú)今煤炭産業格局變化快(kuài),會出現相(xiàng)對滞後的現象。”
以煤層氣(煤礦瓦斯)抽采和煤矸石綜合利用爲例,随着近年(nián)來中東部、西南(nán)部地區煤炭産能陸續退出,高瓦斯突出礦井總量持續減少,煤層氣(煤礦瓦斯)可(kě)利用總量減少。而煤矸石的集中排放(fàng)區域随着煤炭産能的西移,逐步從東部、中部礦區向西部礦區轉移,西部煤礦所在區域固廢終端産品的消納能力有限,且運輸距離遠大(dà)于東、中部地區,現有的煤矸石資源化利用方式在西部地區面臨諸多制約,這些客觀問題是影(yǐng)響規劃目标達成的主要因素。楊方亮指出,必須清醒地看(kàn)到,煤炭礦區資源綜合利用的難度正随着産能集中度增加和布局轉移進一步加大(dà),煤炭企業正在面臨更大(dà)的挑戰。如(rú)今,我國每年(nián)仍有大(dà)量新增的煤矸石、礦井水、煤層氣(煤礦瓦斯)無法得(de)到有效利用。
楊方亮指出,目前我國礦區資源綜合利用主要面臨以下幾個問題:
一是政策體系不完善,優惠扶持政策執行不力。
從現有涉及礦區資源綜合利用的相(xiàng)關政策看(kàn),主要以主管部門的規章(zhāng)、規劃爲主,法律層面直接關聯的法律如(rú)《環境保護稅法》《循環經濟促進法》等,雖然從立法的角度對推動資源綜合利用發展起到了積極作(zuò)用,但(dàn)在實際執行過程中并不能完全解決礦區資源綜合利用面臨的緊迫問題,且現有的優惠扶持政策落實不力現象較爲普遍。受到電廠環保要求逐步提高和煤電産業政策調整的影(yǐng)響,中、小型綜合利用電廠關停的現象時有發生(shēng);限制黏土(tǔ)磚政策執行不到位,使得(de)煤矸石建材項目經營難度加大(dà);大(dà)水礦區礦井水産業化受多種因素制約難以實現;低濃度瓦斯和乏風瓦斯利用、煤矸石井下充填開采等綜合利用方式,由于技術、成本等原因,應用範圍有限,在财稅、金融等方面仍有待出台更有力度的支持政策。
二是礦區資源綜合利用項目存在經濟偏差。
從大(dà)範圍上看(kàn),我國主要産煤區與煤炭消費區呈逆向分(fēn)布,煤礦一般離大(dà)、中城(chéng)市較遠,礦區資源綜合利用項目産出的産品如(rú)煤矸石建材、淨化後的礦井水等,
均有經濟運輸半徑,無法遠距離運輸或輸送,綜合利用産品的市場構建難度大(dà)。與其他(tā)非綜合利用的同類别産品相(xiàng)比,綜合利用産品的生(shēng)産成本一般都(dōu)大(dà)幅高于普通産品。在此背景下,礦區資源綜合利用項目對财稅扶持政策的依賴度較高,在财稅政策落實難的情況下,礦區綜合利用項目的經濟性普遍較差,行業的存續和發展受到極大(dà)制約。
三是資源綜合利用技術和裝備水平有待提升。
煤矸石、礦井水、煤層氣(煤礦瓦斯)綜合利用方面,均存在技術和裝備水平不高的問題。經過多年(nián)的發展,煤矸石生(shēng)産建材産品線雖有一定程度的拓展,但(dàn)産品的技術含量仍然不高,與同類其他(tā)原料建材産品相(xiàng)比,煤矸石建材産品的技術競争力不足也是導緻中西部礦區、北部礦區煤矸石建材項目逐步退出市場的重要原因之一。在低濃度瓦斯和乏風瓦斯綜合利用方面,雖然目前已有相(xiàng)關示範項目,但(dàn)在大(dà)範圍推廣過程中,仍需依靠技術進步解決适用範圍有限、利用成本高的問題。
從末端處置到源頭減量
礦區資源綜合利用發展前景如(rú)何?楊方亮表示,如(rú)今碳達峰碳中和目标提出,各相(xiàng)關文件(jiàn)陸續出台,給礦區資源綜合利用帶來機遇。
《關于“十四五”大(dà)宗固體廢棄物綜合利用的指導意見》提出,在煤矸石、粉煤灰等大(dà)宗固廢綜合利用領域,培育50家具有較強上下遊産業帶動能力、掌握核心技術、市場占有率高的綜合利用骨幹企業。
早在2019年(nián),《關于推進大(dà)宗固體廢棄物綜合利用産業集聚發展的通知》已從支持重點項目建設、鼓勵體制機制創新、加強典型經驗推廣3個方面,對推進大(dà)宗固體廢棄物綜合利用提出支持政策。
楊方亮認爲,建設50個大(dà)宗固廢綜合利用基地和50個工(gōng)業資源綜合利用基地,對于煤炭行業實施骨幹企業示範引領行動、拓寬資源開發重要領域,具有促進作(zuò)用。
挑戰與機遇并存。
楊方亮表示,就(jiù)當前資源綜合利用面臨的外部形勢來看(kàn),煤炭産能向西部、西北部地區轉移後,東部、中部等資源綜合利用發展較好的礦區已積累的發展規模将
進一步萎縮,遠離煤炭消費中心後,相(xiàng)對較弱的消費需求将制約煤炭資源綜合利用的發展。
同時,資源與環境約束加強将産生(shēng)更深遠的影(yǐng)響。随着東部礦區資源的日(rì)漸枯竭和産業結構的深入調整,煤炭需求增量部分(fēn)和原有東部産能轉移部分(fēn)都(dōu)将集中到
西部、西北部地區,這部分(fēn)地區生(shēng)态環境脆弱,環境自(zì)我修複能力差,而煤炭開采過程中引發的地表沉陷、地表植被破壞、地表水和地下水系破壞、固體廢棄物堆存等問題,在西部、西北部礦區将更爲突出。在西部、西北部地區,煤矸石、煤泥等廢棄物的處置消納成本進一步提高,減少環境破壞和損害的投入成本會更加高昂。
楊方亮認爲,在此趨勢下,礦區資源綜合利用的方向将發生(shēng)較大(dà)的變化。煤矸石、礦井水源頭減量将成爲下一階段資源綜合利用的重要方向。
“不少人(rén)存在認知誤區,認爲礦區資源綜合利用就(jiù)是末端處置,其實不然。”楊方亮說,“末端處置、源頭減量都(dōu)是礦區資源綜合利用的重要環節。在生(shēng)态脆弱區域因地制宜發展資源綜合利用及廢棄物處置項目,應更偏重于削減煤矸石、礦井水排放(fàng)對周邊環境的影(yǐng)響,降低煤炭資源開發帶來的環境擾動和損害。”
上下合力形成閉環
楊方亮分(fēn)析,從發展趨勢看(kàn),國家進一步收緊綜合利用财稅支持力度、從産業布局方面給予支持将是大(dà)勢所趨。在此背景下,更需要煤炭企業提前布局。一方面,要通過各種渠道協調解決煤炭資源綜合利用項目的增值稅退稅和其他(tā)優惠政策落實等問題;另一方面,要研究和利用好新近出台的相(xiàng)關政策,改變被動發展的理(lǐ)念,積極拓展資源綜合利用的發展空間。
2018年(nián)《環境保護稅法》實施,提升了煤炭行業的環保門檻。在實施環境稅的情況下,煤炭企業自(zì)身(shēn)開展資源綜合利用項目建設和委托第三方進行環保處置,或将是未來資源綜合利用發展的常态。
碳排放(fàng)權交易和征收碳稅是大(dà)勢所趨,将對煤炭生(shēng)産環節産生(shēng)較大(dà)的影(yǐng)響。一方面,煤層氣(煤礦瓦斯)直接排空的局面一去(qù)不複返;另一方面,煤層氣(煤礦瓦斯)綜合利用将迎來新的發展契機。研究碳稅和碳排放(fàng)權交易機制,加快(kuài)乏風瓦斯氧化銷毀技術的應用和推廣,有助于提升煤炭企業未來的市場競争力。
因此,楊方亮表示,煤炭企業應充分(fēn)利用好現有的項目資源,統籌礦區綜合利用項目及相(xiàng)關産業建設布局,提高礦區産業集聚發展水平。發揮綜合利用發電等項
目在廢棄物消納處置、礦區制冷(lěng)供暖等方面的作(zuò)用。
對于已有綜合利用電廠的礦區而言,應充分(fēn)發揮綜合利用電廠在煤基産業鏈中的節點作(zuò)用,通過綜合利用電廠将能量流、物質流等有機結合起來,通過發展煤基産業鏈,提高附加值,将各個節點進行有效耦合,提高綜合利用和環保舉措的經濟性,降低相(xiàng)關成本。
各級煤炭企業在積極開展資源綜合利用、履行企業責任的同時,應充分(fēn)利用好現有的優惠扶持政策,充分(fēn)調動各種資源,多渠道解決資源綜合利用發展過程中面臨的技術、政策、資金等問題。應充分(fēn)提高對礦區資源綜合利用重要性的認識,将資源綜合利用作(zuò)爲礦區生(shēng)态文明建設的重要抓手,着力解決煤矸石、礦井水等煤炭副産物的問題,妥善解決好煤炭資源開發帶來的環境擾動和損害問題。
“企業把産品生(shēng)産出來了,下一步去(qù)向哪裏?企業隻能解決上遊問題,下遊市場還需政府來協調。”楊方亮表示。
楊方亮指出,國家層面應進一步完善現有涉及資源綜合利用的相(xiàng)關法律法規,完善建立相(xiàng)關規範标準,例如(rú)綠色采購、綠色産品認證等,在下遊市場層面獲得(de)消
費者認可(kě),上下形成閉環。
同時,要強化落實資源綜合利用的财稅優惠扶持政策,鼓勵煤炭生(shēng)産企業從源頭削減煤矸石排放(fàng)和礦井湧水量,推動煤矸石井下充填、保水開采等綠色開采技術
的推廣和應用;加大(dà)對資源綜合利用領域的科(kē)技資金支持力度,扶持相(xiàng)關研究機構和煤炭企業,加大(dà)在資源綜合利用技術領域的研發投入,推動一批資源綜合利用研發中心的建設,吸引行業外技術、資金等進入煤炭礦區資源綜合利用領域,拓寬技術發展路(lù)徑。
“技術層面實現突破,需要資金支持、成本投入。實現地方政府主導,提升産品價格競争力,企業才能有更大(dà)積極性參與或引入第三方力量參與到煤炭資源綜合利用中去(qù)。”楊方亮表示。
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