觀察丨黑色煤炭邁向智能綠色之路
來源：中國能源新聞網 時間：2024-09-20 16:38
黑色煤炭邁向智能綠色之路
——煤礦智能化建設和煤炭清潔高效利用工作推進會觀察
中國能源新聞網記者 莫非
煤炭是我國的主體能源，在保障國家能源安全中發揮著“壓艙石”和“穩定器”作用，在當前一次能源生產和消費中占比67.4%和56.2%。
黨的十八大以來，習近平總書記多次強調立足以煤為主的基本國情，抓好煤炭清潔高效利用。
經過近年的探索實踐，我國煤炭智能安全高效綠色開采發展如何？煤礦智能化建設中遇到哪些突出難題，有什么創新路徑？煤炭清潔高效利用取得了哪些成果，未來的發展又將邁向哪里？9月19日，國家能源局召開煤礦智能化建設和煤炭清潔高效利用工作推進會，中國工程院院士、中國煤炭科工集團首席科學家王國法與中國工程院院士、中國礦業大學教授趙躍民就相關話題作出闡述。
煤礦智能化進入加快發展、縱深推進新階段
煤炭行業作為我國重要的傳統能源行業，是我國國民經濟的重要組成部分，其智能化建設直接關系我國國民經濟和社會智能化的進程。
煤礦智能化是煤炭工業高質量發展的核心技術支撐，對于提升煤礦安全生產水平、保障煤炭穩定供應具有重要意義。
“煤礦智能化建設的技術路徑越來越清晰。”王國法介紹，目前，以智能化生產決策控制+井下智能裝備（機器人）自動化作業為目標，構建融合一張網，建設統一數據平臺，實現融合管控與智能決策。在裝備方面，應用先進工藝和智能裝備，實現生產全流程設備自動控制、無人值守作業。
煤礦智能化是一個多系統、多層次、多專業技術融合的復雜系統工程。
王國法坦言，現階段我國煤礦智能化建設還存在技術標準不健全、接口協議不統一等問題。“我們需要持續推進智能化支撐技術與標準體系建設，不斷完善煤礦智能化頂層設計，推進信息基礎設施迭代升級，加快數據資產積累，優化數據資源采集、處理、確權、使用、共享等環節管理機制，加速推進新一代信息技術、人工智能等新技術與煤炭開采技術深度融合，賦能煤炭產業數字化和智能化高質量發展。”
王國法建議，推進煤炭智能柔性開發供給體系建設，同時加速數據驅動下的管理變革轉型，增強信息安全保障能力。推進煤礦系統智能與人文智慧的融合，把減人、增安、提效落到實處。“要推進煤炭開采方式向綠色低損害和智能高效方向轉型，盡可能降低開采對生態環境的擾動，實現無害化開采。”
“當前，煤礦智能化建設進入加快發展、縱深推進新階段，首批智能化示范煤礦實現了部分建設目標，但仍然存在諸多技術難題亟待攻克。”王國法透露，已組織相關科研單位的煤礦智能化團隊，結合建設標準（指南），剖析實際建設成效和驗收結果，梳理出12*100項難題，凝練難題描述和技術現狀，提出攻關思路或方向。
王國法列舉了7個共性問題，并提出創新路徑和思考意見。
在薄煤層無人化高效智能開采方面，他建議創新總體解決方案，研發薄煤層液壓支架與控制系統、煤礦井下精準智測系統、多參量耦合規劃截割系統，由“可視遠程干預模式”向“智能自適應模式”邁進。
對于全面提升礦井智能安全保障能力，王國法建議研發應用新一代安全智能監控與預警系統。“加強智能傳感與監測監控技術裝備研發應用，實現全時空‘通-感-算’一體化，突破感知信息一站式匯接、數據就地快速處理、災害趨勢精準預測等難題，建立礦井全時空感知、地下空間三維重構和地圖構建、地下場景識別、設備群位姿可靠監控、拓展融合基于視覺的感知技術應用，形成集監測、預警、防控、應急于一體的智能安全閉環管控體系。”
煤炭清潔高效利用需全流程發展
黨的二十屆三中全會強調，健全煤炭清潔高效利用機制。煤炭清潔高效利用，是實現“雙碳”目標的重要途徑。
趙躍民表示，煤炭清潔高效利用指綠色開采、煤炭洗選、燃煤發電、清潔轉化、廢棄物資源化利用等環節全過程全要素節能減排、清潔低碳利用。
“綠色開采和煤炭洗選是清潔高效利用的源頭和基礎環節，燃煤發電是主要利用方式，清潔轉化和材料制備是潔凈化、高值化利用途徑，CCUS可實現煤炭利用全流程零碳負碳。原煤開采后混有大量矸石和雜質，經分選后可脫硫、降灰、除雜、提質，生產供應電力、冶金、化工、建材等用戶的商品煤。選煤可提升煤炭生產端經濟效益，提高消費端利用效率，實現減污降碳。”趙躍民介紹說。
“我們創立了煤炭高效深度篩分技術，形成了動力煤煤泥減量化新工藝，實現了我國動力煤大規模提質加工。研制了世界上首臺超靜定大型振動篩，改變了我國大型振動篩完全依賴進口的局面。”趙躍民說。
趙躍民表示，實現煤炭產業高端化、智能化和綠色化可持續高質量發展，要緊密圍繞“能源安全、低碳轉型”需求，開展煤炭清潔高效加工利用全產業鏈協同與多學科交叉發展。
“發展煤制油是保障國家能源安全的戰略性舉措。”趙躍民介紹，我國已建成了世界上單體規模最大的煤制油項目——400萬噸/年煤間接液化示范工程，實現長周期連續穩定生產。開發了全球首套百萬噸級煤直接液化裝置，主要性能指標達世界領先水平。
“隨著煤炭開采向深海、深地、深空發展，建議積極推進采選充一體化和井原位態化開采，推動全產業鏈向‘清潔、低碳、高效、智能、精深、高值’升級，實現CCUS技術低能耗、全流程、集群化發展。”趙躍民表示。
對于煤炭清潔高效加工利用發展，趙躍民認為，首先應該建立商品煤質量標準體系，實施精煤戰略，采用商品煤計量，提升原煤入選率，提高用煤質量，精準適配電力、化工、冶金、建材等行業煤質需求，提高煤炭燃燒、氣化、液化等轉化利用效率，降低能耗以及廢棄物排放。
“其次要推進政產學研用深度融合，”趙躍民建議，在政府主導下，組織國內外煤炭行業優秀企業、高校、科研院所、金融機構等，開展具有前瞻性、先導性基礎理論和“卡脖子” 重大技術裝備攻關與工程示范，盡快實施煤炭清潔高效利用國家重大專項。
“同時要健全煤炭清潔高效利用機制，制定財稅鼓勵政策，采-選-電-化-材-循聯合，協同共建產業聯盟，組建煤炭資源清潔高效分選加工全國重點實驗室等平臺。立足我國能源資源稟賦，充分發揮煤炭兜底保障作用。”趙躍民說。
責任編輯：余璇
