寧夏銀川市賀蘭縣漁業(yè)公園內(nèi)的光伏養(yǎng)魚(yú)基地。新華社記者 王鵬 攝

  我國(guó)能源活動(dòng)產(chǎn)生的二氧化碳排放占比達(dá)80%,能源領(lǐng)域是打好碳達(dá)峰、碳中和這場(chǎng)硬仗的主戰(zhàn)場(chǎng),能源綠色低碳轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的關(guān)鍵舉措。作為能源富集地區(qū),寧夏、山西、陜西榆林積極探索能源轉(zhuǎn)型,其先行先試對(duì)于我國(guó)能源轉(zhuǎn)型具有重要的意義。

  記者 于瑤 銀川報(bào)道

  實(shí)現(xiàn)從“黑”到“白”飛躍

  早在2003年,自治區(qū)黨委政府就提出建設(shè)寧東能源化工基地,堅(jiān)持資源優(yōu)勢(shì)向經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化思路,大力推動(dòng)煤炭資源開(kāi)發(fā)和就地轉(zhuǎn)化利用,掀開(kāi)了寧夏能源高速發(fā)展的序幕。

  “煤化工產(chǎn)業(yè)已成為寧夏工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的穩(wěn)定器和動(dòng)力源,除了煤電、煤化工,寧東基地新型材料產(chǎn)業(yè)茁壯成長(zhǎng),芳綸、氨綸、鋰電池材料等一批產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目陸續(xù)建成投產(chǎn),新材料產(chǎn)業(yè)占全部工業(yè)比重提高到23.3%。甲醇、烯烴、煤基清潔油品等大宗化工原料產(chǎn)業(yè)鏈拉長(zhǎng)延伸,形成精細(xì)化、高端化、集群化發(fā)展態(tài)勢(shì)。”寧東能源化工基地管委會(huì)主任陶少華說(shuō)。

  前不久,總投資超100億元的國(guó)家能源集團(tuán)寧夏電力公司200萬(wàn)千瓦光伏項(xiàng)目在寧東能源化工基地正式開(kāi)工建設(shè)。該項(xiàng)目是我國(guó)近期開(kāi)工建設(shè)的首期1億千瓦大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目之一,項(xiàng)目全部建成投運(yùn)后,每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約96萬(wàn)噸、減排二氧化碳約262萬(wàn)噸。

  這是寧夏利用豐富光照、荒地資源,加快能源綠色轉(zhuǎn)型的一個(gè)縮影。近年來(lái),隨著煤化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,能耗水耗較高、碳排放量大等問(wèn)題逐漸凸顯,對(duì)能源產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了重大挑戰(zhàn)。可喜的是,寧夏率先找到了開(kāi)啟能源新發(fā)展的未來(lái)鑰匙,在化石能源大行其道、可再生能源開(kāi)發(fā)技術(shù)還未成熟之際,寧夏就開(kāi)始了自己的清潔能源求索之路。

  如今,寧夏已成為我國(guó)首個(gè)風(fēng)電、光伏發(fā)電出力超過(guò)地區(qū)全網(wǎng)用電負(fù)荷的省級(jí)電網(wǎng)。截至9月底,寧夏新能源裝機(jī)達(dá)到2690萬(wàn)千瓦,占發(fā)電總裝機(jī)容量的47%,新能源裝機(jī)占比位居全國(guó)第二;新能源利用率達(dá)到97.7%,居西北第一。

  此外,寧夏還在新能源高比例消納、新能源外送等方面探索出了一系列在全國(guó)范圍內(nèi)可借鑒可推廣的經(jīng)驗(yàn),能源產(chǎn)業(yè)已占寧夏工業(yè)增加值比重超40%,成為名副其實(shí)的支柱產(chǎn)業(yè)。

  位于寧夏寧東能源化工基地的寶廷氫能管理中心,是一座今年5月試運(yùn)營(yíng)的新型加氫站,可以為重卡、輕卡、大巴加注氫氣。不僅如此,寶廷氫能新能源管理中心(寧夏)有限公司還給周邊精細(xì)化工企業(yè)供氫。

  目前,寧東基地依托現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)對(duì)氫氣的巨大需求,布局綠氫全產(chǎn)業(yè)鏈,擴(kuò)大綠氫耦合煤化工規(guī)模,積極培育“氫能+”新業(yè)態(tài)、新動(dòng)能,在太陽(yáng)能電解水制氫、化工副產(chǎn)氫、天然氣摻氫等領(lǐng)域“全面開(kāi)花”。據(jù)初步測(cè)算,如用綠氫耦合煤化工部分替代煤制氫,按現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)規(guī)模,寧東基地每年可實(shí)現(xiàn)壓減煤炭消費(fèi)1600萬(wàn)噸,減排二氧化碳3000余萬(wàn)噸,降低能耗1100萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

  綠氫是寧夏發(fā)展清潔能源的優(yōu)勢(shì)所在,今年寧東能源化工基地被納入全國(guó)首批燃料電池汽車示范應(yīng)用城市群。作為高質(zhì)量建設(shè)新能源綜合示范區(qū)的突破口,氫能成為寧夏重點(diǎn)發(fā)展的清潔能源產(chǎn)業(yè),創(chuàng)新能力強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)化水平高、配套設(shè)施完善、示范應(yīng)用領(lǐng)先的氫能產(chǎn)業(yè)體系正在加速形成。

  陜西榆林:探索高碳城市低碳發(fā)展

  榆林市位于陜西省最北部,是國(guó)家“西煤東運(yùn)”的核心腹地、“西氣東輸”的重要源頭、“西電東送”的主要起點(diǎn)。2020年,榆林市原煤產(chǎn)量5.17億噸、原油產(chǎn)量1048萬(wàn)噸、天然氣產(chǎn)量210億立方米,分別占全國(guó)總產(chǎn)量的13.2%、5.3%和10.9%。為擺脫“倚能重能”的經(jīng)濟(jì)特點(diǎn),榆林市大力推動(dòng)煤礦智能化建設(shè)、提高煤炭綜合利用效能、加速探索降碳技術(shù),走出一條綠色、高效、低碳的能源化工發(fā)展之路。

  45歲的費(fèi)國(guó)幸坐在陜煤榆北曹家灘公司機(jī)電隊(duì)的值班室里,打開(kāi)手機(jī)App,監(jiān)測(cè)著地下礦井的電站、水泵等機(jī)電設(shè)備信息。這是23年前剛剛進(jìn)入礦井工作的他曾經(jīng)不敢想象的畫(huà)面。彼時(shí),我國(guó)許多煤礦仍處于以炮采為主的手工作業(yè)時(shí)代。頭戴礦燈,手拿鐵锨,衣服上沾滿黑煤灰,這是許多老礦工對(duì)于那個(gè)時(shí)代的記憶。

  如今,步入位于陜西省榆林市的曹家灘礦區(qū),地上遍布綠植。調(diào)度指揮中心里,工作人員身著西裝襯衫,通過(guò)“智慧大腦”調(diào)度、監(jiān)測(cè)著井上、井下的設(shè)備運(yùn)行情況和現(xiàn)場(chǎng)工作實(shí)況。井下場(chǎng)所寬敞明亮,采煤機(jī)向前挺進(jìn)割下煤塊,經(jīng)過(guò)多個(gè)工序后,煤塊經(jīng)皮帶最終運(yùn)輸至儲(chǔ)煤倉(cāng),整個(gè)過(guò)程井然有序,很少需要人工干預(yù)。

  從炮采、普采到綜采再到智采,我國(guó)煤炭工業(yè)實(shí)現(xiàn)了從手工作業(yè)向機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化、智能化的跨越,人才結(jié)構(gòu)也逐步年輕化、高學(xué)歷化。以曹家灘煤礦為例,員工平均年齡29歲,大專以上學(xué)歷達(dá)87%。

  榆林市副市長(zhǎng)楊向喜表示,榆林將堅(jiān)定不移地走信息化、智能化之路,加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)在煤炭行業(yè)的推廣應(yīng)用,推進(jìn)煤炭生產(chǎn)企業(yè)建立安全、共享、高效的煤礦智能化大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái),構(gòu)建實(shí)時(shí)、透明的煤礦采、掘、機(jī)、運(yùn)、通、洗選等數(shù)據(jù)鏈條,實(shí)現(xiàn)煤礦智能化和大數(shù)據(jù)的深度融合與應(yīng)用。

  小到日用品如碗筷刀叉,大到用于非常規(guī)油氣開(kāi)采的高強(qiáng)度材料,甚至還有醫(yī)用的可吸收縫合線和骨骼支架……如果不是親眼所見(jiàn),很難相信這些由國(guó)家能源集團(tuán)榆林化工有限公司生產(chǎn)的系列產(chǎn)品都來(lái)自同一原料——煤炭。

  站在國(guó)家能源集團(tuán)榆林化工有限公司聚乙醇酸項(xiàng)目裝置前,公司甲醇事業(yè)部PGA(聚乙醇酸)裝置經(jīng)理陶龍指著眼前這片管廊縱橫交織、反應(yīng)爐高聳挺立的“鋼鐵森林”介紹道:“煤炭制成合成氣后將在這些裝置里完成羰化酯化,然后經(jīng)過(guò)加氫反應(yīng)得到的中間產(chǎn)品單體再次縮聚后便能得到聚乙醇酸,也就是我們通常所說(shuō)的一種可降解材料。”

  “目前我們即將建成世界首套5萬(wàn)噸/年聚乙醇酸(PGA)示范項(xiàng)目,這一項(xiàng)目也是企業(yè)在‘雙碳’目標(biāo)下實(shí)現(xiàn)延鏈、補(bǔ)鏈、強(qiáng)鏈高質(zhì)量創(chuàng)新發(fā)展的重要舉措。”

  科技創(chuàng)新助力降碳先行

  “這是國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目,2019年11月正式開(kāi)工,2021年1月安裝建設(shè)完成,主要利用復(fù)合胺吸附性能,將二氧化碳解析出來(lái),最終制成液態(tài)二氧化碳,用于油田驅(qū)油。”國(guó)家能源集團(tuán)錦界公司黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)何文介紹,這套裝備將對(duì)于二氧化碳捕集及利用技術(shù)下一步推廣起到示范作用。

  據(jù)了解,下一步榆林市將按照向外輸出與就地消納并重、集中式與分布式并舉的原則,示范推廣大容量、高塔架、輕量化、智能化風(fēng)電機(jī)組,建設(shè)百萬(wàn)千瓦級(jí)“牧光互補(bǔ)”“光伏+荒漠化土地生態(tài)恢復(fù)”“光伏+礦區(qū)生態(tài)治理”示范項(xiàng)目,力爭(zhēng)到2025年風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到1300萬(wàn)千瓦、光伏發(fā)電裝機(jī)突破2400萬(wàn)千瓦。同時(shí)還將利用豐富的氫能資源,構(gòu)建制氫、純化、儲(chǔ)運(yùn)、加氫站、氫能汽車生產(chǎn)、氫能裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈條,全力打造“西部氫谷”。

  山西:構(gòu)建清潔低碳能源體系

  在位于山西大同的晉能控股集團(tuán)塔山煤礦裝車集運(yùn)站,裝車系統(tǒng)實(shí)行24小時(shí)多人值守,一列列滿載煤炭的萬(wàn)噸重載列車,通過(guò)大秦鐵路發(fā)往沿海港口。

  增產(chǎn)保供的底氣,離不開(kāi)塔山煤礦不斷升級(jí)的智能開(kāi)采模式。沒(méi)有飛揚(yáng)的煤塵,也沒(méi)有機(jī)械的轟鳴,更沒(méi)有太多的采煤工人,監(jiān)控屏幕上各類數(shù)據(jù)的跳動(dòng)間,滾滾烏金離開(kāi)地底,不斷奔向地面。這是記者在塔山煤礦看到的智能化開(kāi)采場(chǎng)景。

  近年來(lái),山西省持續(xù)深化煤炭行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,“十三五”期間累計(jì)化解煤炭過(guò)剩產(chǎn)能15685萬(wàn)噸,煤礦先進(jìn)產(chǎn)能占比由不足30%提高到68%,全省55座煤礦進(jìn)行綠色開(kāi)采探索實(shí)踐,10座國(guó)家首批智能化建設(shè)示范煤礦實(shí)現(xiàn)全部開(kāi)工建設(shè),26座煤礦開(kāi)始全礦井智能化建設(shè),64處智能化采煤工作面實(shí)現(xiàn)減人60%至70%的目標(biāo)。

  “十三五”期間,山西非化石能源電源發(fā)展明顯加快,風(fēng)電、光伏裝機(jī)年均增長(zhǎng)分別達(dá)24.16%和63.21%。截至今年6月,山西新能源裝機(jī)達(dá)到3384.5萬(wàn)千瓦,占總裝機(jī)的31.2%,做到了“風(fēng)光天上來(lái),電從空中走”。

  山西是煤炭大省,同時(shí)蘊(yùn)藏著極為豐富的煤層氣資源。煤層氣的主要成分甲烷,既是煤礦事故的“頭號(hào)殺手”,又是一種強(qiáng)烈的溫室氣體,其溫室效應(yīng)為二氧化碳的21倍。煤層氣抽采利用,在保障煤礦安全生產(chǎn)的同時(shí),碳減排和經(jīng)濟(jì)效益顯著。

  “大量廢棄礦井中殘存的瓦斯也被抽取利用。”煤與煤層氣共采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行副主任李國(guó)富說(shuō),山西已從廢棄礦井采空區(qū)抽采利用煤層氣1.28億立方米,相當(dāng)于減排二氧化碳192萬(wàn)噸。

  “二氧化碳不是負(fù)擔(dān),而是巨大財(cái)富。”山西清潔碳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)研究院院長(zhǎng)宋維寧給記者展示了一瓶黑色的粉末,這是從大唐云岡熱電廠的煙氣里提煉出的碳納米管新材料,該材料可應(yīng)用于新能源汽車鋰電池的電極材料。

  在山西,傳統(tǒng)資源優(yōu)勢(shì)正在轉(zhuǎn)換為新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)。立足煤炭、煤電資源優(yōu)勢(shì),山西設(shè)立了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)0.3元/千瓦時(shí)的電價(jià)機(jī)制,以電價(jià)“洼地”構(gòu)建集聚戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“高地”,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。今年上半年,山西共組織交易28批次,交易電量132.64億千瓦時(shí),估算可降低企業(yè)用電成本20億元。

  統(tǒng)計(jì)顯示,今年前三季度,山西規(guī)上工業(yè)增加值增長(zhǎng)14%,快于全國(guó)2.2個(gè)百分點(diǎn)。其中,非煤工業(yè)增速快于煤炭工業(yè)6個(gè)百分點(diǎn),裝備制造業(yè)增長(zhǎng)31.9%,工業(yè)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)25.3%,高技術(shù)制造業(yè)增長(zhǎng)44.1%,均明顯快于工業(yè)增速。