循环经济发展模式下的煤炭产业结构调整研究

循环经济发展模式下的煤炭产业结构调整研究

张　闯1　史志斌2　吴　钢3

(11中国科学院研究生院,北京市石景山区,100085;

21生产监督管理总局发展中心,北京,100713;

31中国科学院生态环境研究中心,北京市石景山区,100085)

　　摘　要　循环经济是一种生态经济,是解决经济发展与资源、环境的冲突,实现社会可

持续发展的有效模式。在循环经济发展模式下,中国煤炭产业结构的调整与升级被赋予了新

的内涵。文章在介绍循环经济的发展历程、基本内涵与主要原则的基础上,对煤炭产业结构

调整与循环经济发展的互动关系进行了研究,并且以潞安集团公司为例进行了实证分析,得

出了含义。

关键词　循环经济　煤炭产业结构调整　可持续发展

中图分类号　TD-9　　文献标识码　A

A study on coal sector industrial restructuring under circular economy mode

Zhang Chuang1,Shi Zhibin2,Wu Gang3

(11Graduate University of Chinese Academy of Sciences,Shijingshan District,Beijing100085,China;

21Development Center,State Administration of Work Safety,Beijing100713,China;

31Research Center for Eco-Environmental Sciences,Chinese Academy of Sciences,Shijingshan District,Beijing100085,China)

　　Abstract　Recycling economy is an ecological economy,an effective and optimal development model solving the conflicts between economic development and the resources and environment,and also achieving sustainable social de2 velopment1In the mode of circular economy development,China’s coal industrial restructuring and upgrading have been given a new connotation1On the basis of introducing the process of circular economy development,the basic and inner meaning and the main principles of the circular economy1This paper also presents a study on the coal sec2 tor industrial restructuring and the interaction between the circular economy development and the coal industrial re2 structuring1This is done on the basis of the actual case of L u’an Mining Group,which also produces some policy side recommendations1

K ey w ords　circular economy,coal sector industrial restructuring,sustainable development

　　20世纪以来,传统的工业经济为人类创造现代文明的同时,也带来了资源短缺、能源危机、环境污染和生态破坏等一系列全球性问题,迫使人们对工业化历程中传统的高投入、高消耗、高污染的工业发展模式进行深刻的反思。为了有效应对面临的危机,人们提出了以资源利用最大化和污染排放最小化为主线、在资源环境不退化甚至得到改善的情况下促进经济增长的循环经济发展模式。相应地,循环经济发展模式下的产业结构调整也被赋予了新的内涵。1　煤炭产业结构调整与循环经济发展的关系

产业结构调整与循环经济有着深刻的内在联系。一方面,循环经济对产业结构提出了新的要求,能促进产业结构按照生态学原理进行调整和优化;另一方面,产业结构调整是发展循环经济的重要手段,是国民经济可持续增长的动力和源泉。循环经济对我国煤炭产业结构调整提出新要求并促进产业结构调整。20世纪80年代以来,可持续发展战略日益深入人心,发展循环经济的实质就是要实现社会经济的可持续发展。2002年以来,中国煤炭工业处于快速增长阶段,煤炭生产保障了国民经济快速发展的能源需求,有力地支撑了经济与社会的发展。然而,煤炭工业在为国民经济发展、社会进步和人民生活水平提高提供不可缺少的物质来源的同时,正面临着种种挑战,煤炭资源低水平开发和大量煤炭直接燃烧带来了许多生态环境和社会问题,以煤为主的一次能源消费结构所带来的环境压力愈来愈大。煤炭工业发展循环经济能有利于提高煤炭资源有效供给能力,保障国家能源安全;转变煤炭工业传统发展模式,提高资源综合利用效率;保护矿区生态环境,实现煤炭经济、社会和环境协调发展。

111　提高产业集中度,突破煤炭资源存量分散现状

目前,中国大型、现代化煤矿比例少,落后的小型煤矿占90%以上。2005年全国现有生产煤矿中,120万t/a以上的大型矿井285处,核定生产能力占3713%;21～120万t/a的煤矿7处,核定生产能力占1716%;3～21万t/a的煤矿8035处,核定生产能力占2819%;3万t以下的煤矿15729处,核定生产能力占1611%。目前矿井回采率35%左右,多数煤炭资源白白浪费。据调查, 20世纪末的20年,中国共生产煤炭逾200亿t,累计浪费煤炭资源280亿t,相当于目前经济可采储量的25%。以山西省为例,每开采1t煤炭平均消耗煤炭资源215t,按5亿t产量计算,每年消耗煤炭资源达12亿t之多。考虑到以前煤炭资源回收率更低,改革开放以来的20多年间,山西省开采近70亿t煤炭,消耗的煤炭资源就高达200亿t。

资源综合利用程度低,共生、伴生资源破坏惊人。2006年中国煤矿排放煤矸石、煤泥318亿t,利用率为53%;抽采瓦斯32亿m3,抽采瓦斯利用率只有35%,而煤矿瓦斯排空量在150亿m3;排放矿井水46亿m3,利用率为44%。其他煤炭共伴生矿物利用水平也很低,例如高岭土和油母页岩仅在部分矿区得到开发,利用量少。

总之,大型特大型煤炭企业拥有先进的技术和丰富的人力资源,是发展循环经济的基本平台。112　发展煤基产业链项目,突破生态破坏和环境污染压力

煤炭开发利用对环境造成的污染,已经成为制约煤炭产量增长的主要因素之一。中国燃煤产生的SO2排放量占全国总排放量的74%;产生的CO2排放量占总排放量的85%;产生的NO X排放量占总排放量的60%;产生的总悬浮颗粒(TSP)排放量占总排放量的70%;酸雨覆盖面积已占国土面积的30%以上;煤矿开发中瓦斯年排放量已超过150亿m3,而抽放利用率不足10%。

煤炭开采造成严重的环境污染。较为突出的是煤矸石和矿井废水带来的污染。以山西为例,全省煤矸石堆存总量达到1114亿t,每年新增煤矸石在5000万t以上;全省各类煤矿矿井排水总量达319亿t/a,矿井排水严重污染了地表水体,受污染河流长达3753km,其中超五类污染河道占6712%。矿井废水渗入地下水系,还造成地下水的严重污染。

采煤造成的土地塌陷问题严重。截至2004年,山西省矿区面积累计已达8000km2,引起严重地质灾害的区域达2940km2以上,每年新增加塌陷区面积约94km2。发生地质次生灾害的范围波及1900个自然村,涉及上百万人。据地质遥感测量,仅1993-2003年全省因煤炭开采就有40余万亩水浇地变成旱地,平均每年4万余亩。

采煤造成矿区水土流失日趋严重。煤矿开采加重了水土流失,平均每开采1亿t煤造成水土流失影响面积约为245km2。煤炭开采造成水利设施报废,地表植被死亡、粮食减产甚至颗粒无收。山西省主要矿区内,平均每公顷耕地粮食减产250kg,每年减少粮食产量1117亿kg。与此同时,煤炭开采还对地表植被、生态景观、生物多样性带来了严重影响。

煤炭开采造成重大经济损失。据有关部门测算,2003年,山西每挖1t煤造成不合理的煤炭资源损失30元,环境污染、生态破坏及地表塌陷造成的损失为52185元。1978-2004年,山西煤近70亿t,仅生态环境损失达3700亿元。

在市场经济条件下,煤炭产业结构调整的过程实质上是新、老产业为了追求经济效益最大化而不断演变的过程,也是一种使物质产品、信息、人力资源和资金从不可持续运行的产业领域向可持续运行的产业领域不断转移,从而能大大增长社会经济财富总量的过程。在经济不完善的情形下,基于市场经济的产业结构调整会产生重经济轻环境的现象。循环经济则要求产业结构调整要兼顾经济、社会和环境综合效益,循环经济要求产业结构按照可持续发展的要求进行调整、优化和升级。

2　潞安集团循环经济模式下的产业结构调整实践

潞安矿业(集团)有限责任公司在多年的煤炭生产实践中深刻认识到,必须走出一条资源型企业资源综合高效利用,消耗低、污染少、经济效益好的新型工业化路子。为此,探索循环经济模式,确立洁净生产、综合利用、无害处理的发展思路,是煤炭企业走新型工业道路的需要,也是企业生存发展的需要。潞安集团公司抓住煤化工发展机遇,已形成煤炭—电力—乙炔化工、煤炭—焦炭—碳化工循环产业链,正在发展煤炭—煤基合成油和煤炭—煤气化多联产的循环产业链,循环经济方面已具备了较好的工作基础,已初步形成了富有特色的循环经济体系。

211　潞安循环经济的绿色产业链

(1)绿色开采。采用先进适用的煤炭开采技术,提高煤炭资源回收率,减少污染物的产生和对环境的破坏。

(2)绿色加工。洗选加工———通过原煤入洗,部分原煤加工为精煤和中煤、煤泥、矸石,精煤出售;部分原煤加工为喷吹煤,喷吹煤出售。

(3)绿色转化。电力———以原煤和洗煤后产生的中煤、煤泥、矸石为原料发电,生产清洁的二次能源;油化———开采下组劣质高硫煤,生产煤基合成油,并联产甲醇;焦化———以洗精煤和购入部分主焦煤生产焦炭,回收焦油、粗苯等化产品,进一步进行加工,发展焦油化工;焦炉煤气生产甲醇,进一步发展甲醇化工,开发M T G(甲醇制汽油)、M TO(甲醇制低碳烯烃)、M TP(甲醇制聚丙烯)、M TA(甲醇制芳烃)等;电化———以充足的电力,生产电石,发展电石乙炔化工,进一步生产聚氯乙烯、烧碱、氯丁橡胶、炭黑等。

212　循环经济的物料和能量循环

(1)原煤经过洗选之后,可以产生约67%的精煤、13%的中煤、10%的矸石、10%的煤泥。

(2)发电过程中,发热量在12124MJ以上的煤矸石可用来发电,平均每生产1kWh电量消耗煤矸石800g;煤矸石电厂每1万kW装机的煤矸石年消耗量为418万t,27万kW的煤矸石电厂,需消耗煤矸石130万t。

(3)焦炭生产过程中,每生产1t焦炭消耗精煤1135t;每1t焦炭可以产生4%的焦油、1%的粗苯;每1t焦炭可以产生380m3的焦炉煤气,其中45%回炉自用,55%用来生产甲醇。

(4)电石生产过程中,每生产1t电石消耗焦炭019t、石灰石112t、电力3500kWh;,每生产1t聚氯乙烯消耗电石118t、原盐116t、电力3206kWh。

(5)煤合成油过程中,每生产1t油品消耗煤炭415t。

3　潞安集团发展循环经济的思路

311　坚持绿色开采,提高资源利用率

循环经济要求提高资源利用效率,减少生产过程的资源、能源消耗,最大限度地降低污染排放。集团公司坚持从生产源头抓起,煤炭生产采用以准大采高综采放顶煤为核心的绿色开采技术。同时,强化全过程控制,努力生产洁净产品,实现废物排放减量化,把对环境的影响降到最低限度。

集团公司积极进行煤矿绿色开采技术研究。应用矿区水资源保护与利用、矿区煤矸石处理与利用和矿区塌陷治理模式与技术等研究成果,提升整合成具有潞安特色的资源与环境协调开采的潞安开采模式。最大限度地提高水资源循环利用率,减少煤矸石出井与综合利用的技术途径,实现煤矸石零排放目标。绿色开采技术的研究完成,为潞安循环经济的发展奠定坚实的基础。

312　采用洁净煤技术,发展洗选加工

煤炭的物理加工途径可以显著提高煤炭质量,采用加工后的煤炭产品可减少污染物排放,提高利用效率,减少设备磨损、检修时间和煤炭运输费用。

31211　加大煤炭洗选力度,加快选煤厂新建和改扩建

对生产厂进行技术改造包括增加原煤入洗能力和工艺设备的更新使其尽快投产。建设选煤厂与矿井配套建设,同步投产。采用振动筛分级、选碎机破碎、跳汰机粗选、重介质旋流器精选、煤泥浮选、煤泥水闭路循环的生产工艺,提高原煤入洗率,降低产品的灰分、硫分,为社会提供了精品煤炭和洁净能源。

31212　发展动力配煤技术

将不同品质的煤经过破碎、筛选,按比例配合,并辅以一定的添加剂以适应用户对煤质的要求。发展动力煤配煤,采用动力配煤技术,可以利用劣质煤,有利于拓展煤炭资源,减轻环境污染。31213　加大煤层气开发利用

在潞安矿区的井田范围内,赋存大量煤层气(瓦斯),资源丰度大于115×108m3/km2,产出与投入比为5∶1,在煤炭生产过程中也排出大量的煤层气。煤层瓦斯综合治理的主要手段是提前抽采,就地利用,将高瓦斯矿井改造成为低瓦斯矿井,在资源有效利用的同时,煤炭开采过程中的能耗可降低20%以上,是绿色生产的关键技术之一。抽采的矿井瓦斯将主要用于发电及民用,使原来的废弃物转换成清洁能源,避免了煤层气对于大气的污染。

31214　加大高炉喷吹煤技术研发力度,建成喷吹煤基地

随着高炉使用喷吹煤量大幅度提高,焦比大幅度降低,节能效果显著。2006年集团公司的喷吹煤年产量达到700万t,初步建成中国最大的喷吹煤基地。

313　开展废弃物综合治理,改善环境质量

集团公司环境综合治理主要包括固体废弃物(煤矸石和灰渣)的综合利用和废水的综合利用和矿井瓦斯的综合利用。循环经济要求对无法处理的废弃物集中回收、处理,扩大环保产业和资源再生产业的规模。在循环利用的基础上,对污水、矸石、废气、塌陷地等进行综合治理,实现污染物的去污化、去毒化、再利用,改善生态环境。

31311　固体废弃物综合治理工程

公司主要固体废弃物有煤矸石、粉煤灰和炉渣等。2005年煤矸石的综合利用率为29%,粉煤灰综合利用率为25%,固体废弃物的综合利用方式主要有发电、制砖、土地复垦和外销。以煤矸石、粉煤灰的综合利用为重点,加强煤、电、建材产业链的高度耦合,实现工业废渣资源化,以适应企业煤炭生产规模不断扩大的要求。

集团公司矿区现有煤矸石堆存总量1944149万t,占地32192hm2。为使煤矸石得到充分利用,使煤矸石资源化,投资建设了以下项目。

(1)发展煤矸石电厂。煤炭开采和洗选深加工产生了大量的煤矸石和中煤,由于无法充分利用,只能异地堆放,造成了能源的浪费和环境的污染。为综合利用,减少污染,应确立“以消化全部低热值燃料为目的,自发自用、多余上网”的电力建设思路,发展煤矸石电厂。

(2)扩建潞安新型墙体材料厂,大力发展煤矸石制砖产业。

(3)利用煤矸石作普通水泥的原燃料,生产水泥建材。水泥厂利用煤矸石作普通水泥的混合材,生产无熟料或少熟料水泥,作氯氧镁水泥的抗水添加剂;利用煤矸石热电厂的粉煤灰和废渣生产特种水泥。

(4)利用煤矸石修筑公路、充填塌陷地,实施矸石山造景工程。积极探索矸石山表面复土种植技术,矸石山复垦,引水上山,既解决了矸石自燃问题,又避免了环境污染,为矿区创造良好的工作、生活环境。

(5)利用煤矸石生产生物菌肥。煤矸石复合微生物新型肥料,可为环保事业和绿色农业作出贡献,产品具有广阔的市场前景。2005底年集团公司积存的粉煤灰量20107万t,其中,综合利用211万t生产水泥,其余运往灰场处置。随着潞安容海电厂、屯留热电厂、高河电厂的建设和投产,到2010年,电厂粉煤灰产生量将达到350万t/a,计划用以生产水泥或粉煤灰烧结陶粒,使粉煤灰利用率达到70%。

31312　废水综合治理工程

集团公司通过加大投入,加大污水治理力度,建设矿井水、生活污水、工业医疗废水处理站,采用絮凝沉淀法、活性污泥法、生物转盘法、接触氧化法、氧化沟和氧化塘等方法进行污水处理,使矿井水处理率达到100%,利用率达到95%以上;生活污水达标排放率达到100%;选煤厂洗煤水实现一级闭路循环。

31313　大气污染综合治理工程

矿区的大气污染源主要是生产过程排放的烟、尘和矿井瓦斯,其主要成分是可吸入尘、二氧化硫、甲烷等。减轻大气污染的措施有:采用高效污染治理技术,降低污染物的排放浓度;大力推进清洁能源尤其是煤层气的利用;进一步实施集中供热工程,减少小锅炉的数量,改善环境。坚持发展集中供热,取缔淘汰6t以下小型工业锅炉;使用在线监测仪器,加强对污染源状况的监测;加大电厂脱硫设施建设,技改配套脱硫项目,削减二氧化硫、烟尘等污染物的排放量,使矿区环境得到大幅改善。

31314　土地塌陷综合治理工程矿区因煤炭生产形成的塌陷地面累计达2556 hm2。地表沉陷造成了大量建筑屋、道路受损。为缓解用地矛盾、重塑生态环境,主要采用土地复垦、矿区绿化和地表沉陷治理等措施。同时加大井下治理力度,利用粉煤灰井下覆岩离层注浆,缓解地表塌陷,取得较好社会效益和生态效益。

314　发展煤基多联产,建设四大循环经济园区四大生态工业园区是集团公司现阶段发展循环经济的主要载体,包括屯留煤2油园区、高河煤2电园区、东古电2化园区、潞城焦2化园区。通过建设屯留煤2油等四个生态工业园区,使不同企业之间形成共享资源和互换副产品的产业共生组合,使上游生产过程中产生的废物成为下游生产过程的原料,实现资源综合利用,相互间资源的最优化配置。

4　含义

发展煤矿企业循环经济,需要国家在宏观层面上调整基于可持续发展的煤炭产业,如在发展煤基产业链项目核准上给予大力支持;需要国家在资源保障上给予支持,支持特大型煤炭企业通过煤炭资源整合、联合、扩张等措施,实现煤炭的集约化生产,提高煤炭资源回收率;需要国家在国债投资、信贷等方面给予支持;需要国家把发展循环经济作为投资的重点领域并给予资金补助、税收、信贷等方面的支持;需要制定资源综合利用优惠,如国家应出台电厂使用中水的优惠,将洗煤副产品、炼焦副产品、焦炉煤气和矿井瓦斯列入国家资源综合利用目录,并享受国家规定的资源综合利用税收优惠等。

参考文献:

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[8]　[美]WW・罗斯托1经济增氏的阶段[M]1郭熙保,土松茂译[M]1北京:中国社会科学出版社,2001 [9]　杨建龙1我国产业结构调整的状况、趋势和取向[J]1经济研究参考,2003(1)

[10]　曲福田1可持续发展的理论与选择[M]1北京:中国经济出版社,2000

作者简介:张闯(1972-),吉林松原人,中国科学院研究生院博士研究生,主要研究领域生态经济。

(责任编辑　张大鹏)

(上接第11页)　权评估机构、储量认定机构、投资咨询机构、法律咨询机构、矿业权交易中心、市场监管机构等,进行矿业权评估、储量评估、企业信用评级等,评估标准和方法要与国际矿业接轨。

(9)完善矿政管理体系。中国的行政审批制度正在改革过程中,传统的审批体系还在一定程度上加大了项目融资的难度。对矿业的分级管理体系不明晰,和地方在矿业开发中承担的职责不清,如何对项目融资提供恰当的担保成为难以定义的问题。而按照国际通行的惯例,在项目融资中担保是必不可少的,它能够极大地增强项目融资的安全性。

另外,为实现在矿业中开展项目融资,需要系统化地改善项目融资的整体法律环境(包括矿业法律环境),而不是单纯地依靠局部的改进。参考文献:

[1]　戴大双1项目融资[M]1北京:机械工业出版社, 2005

[2]　中国矿业融资培训与研究项目组1中国矿业融资专家谈[M]1北京:中国大地出版社,2004

[3]　李瑞跃1国际项目融资法律研究[D]1中国大学,2004

[4]　李晓峰1中国矿业法律制度与操作实务[M]1北京:法律出版社,2007

作者简介:吴神法(1971-),中国矿业大学管理学院,博士,研究方向:项目融资。

(责任编辑　张大鹏)