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袁亮院士：廢棄礦井資源綜合開發(fā)利用 助力實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)

點(diǎn)擊：  作者：袁亮    來源：科技導(dǎo)報 微信號  發(fā)布時間:2021-08-12 10:50:33

 

袁亮，中國工程院院士，安徽理工大學(xué)黨委副書記、校長，研究方向?yàn)槊禾堪踩悄芫珳?zhǔn)開采、廢棄礦井綜合開發(fā)利用、煤及共伴生資源協(xié)調(diào)開采、工業(yè)粉塵防控與職業(yè)安全健康等。中國能源結(jié)構(gòu)“缺氣、少油、相對富煤”的基本特征，決定了煤炭在保障國家安全、推動經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展中的重要支撐作用。

 

2020年，中國煤炭占一次能源消費(fèi)比重56.7%，原油、天然氣對外依存度分別達(dá)73%、43%。

 

中國工程院預(yù)測：2050年中國煤炭占一次能源消費(fèi)比例還將保持在50%左右，2050年以前，以煤炭為主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)難以改變。

 

煤炭仍將長期在能源體系中發(fā)揮穩(wěn)定器和壓艙石功能，承擔(dān)能源安全“兜底”使命。

 

同時，應(yīng)對全球氣候與生態(tài)環(huán)境變化，服務(wù)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)達(dá)成，煤炭工業(yè)也承擔(dān)著加強(qiáng)廢棄礦井資源綜合開發(fā)利用、服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會全面綠色轉(zhuǎn)型的重要使命任務(wù)。

 

習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，中國煤炭資源豐富，在發(fā)展新能源、可再生能源的同時，還要做好煤炭這篇文章，為綜合開發(fā)利用廢棄礦井資源、推進(jìn)煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了根本遵循。

 

當(dāng)前，煤炭行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革持續(xù)推進(jìn)，國內(nèi)綠色煤炭資源量逐年減少，廢棄礦井?dāng)?shù)量日益增多。

 

“十三五”期間全國累計(jì)退出煤礦約5500處、退出落后煤炭產(chǎn)能10億t，“十四五”期間煤礦數(shù)量還將進(jìn)一步壓縮。

 

關(guān)閉/廢棄礦井中賦存遺留煤炭資源量高達(dá)420億t，非常規(guī)天然氣近5000億m³，礦井水（約1/3礦井為水資源豐富礦井）及地?zé)豳Y源，同時廢棄礦井地下空間資源（約60萬m³/礦）、生態(tài)開發(fā)及工業(yè)旅游資源開發(fā)利用潛力巨大。

 

廢棄礦井在抽水蓄能、空氣壓縮儲能、遺留煤層氣地面抽采、遺留煤炭地下氣化、二氧化碳地質(zhì)封存等方面的高效開發(fā)利用將在能源行業(yè)減碳、降碳、控碳、增能方面發(fā)揮重要作用。

 

開發(fā)利用好廢棄礦井資源是構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系的重要戰(zhàn)略部署，同時是踐行“雙碳”目標(biāo)的重要舉措。

 

美國、德國、澳大利亞、烏克蘭、奧地利等國率先開展廢棄礦井資源開發(fā)利用研究，并形成了較為成熟的開發(fā)利用模式，成效顯著。

 

如利用廢棄礦井進(jìn)行旅游開發(fā)，將廢棄礦井開發(fā)為醫(yī)院，利用廢棄礦井修建極深地下實(shí)驗(yàn)室，將廢棄礦井改建為地下儲氣庫，將廢棄礦井作為壓縮空氣蓄能發(fā)電站，利用廢棄礦井進(jìn)行抽水蓄能發(fā)電，將廢棄礦井用于放射性核廢料處置。

 

相比之下，國內(nèi)廢棄礦井資源開發(fā)利用尚處于起步階段，基礎(chǔ)理論研究薄弱，關(guān)鍵技術(shù)不成熟，先導(dǎo)示范工程相對缺乏，僅在煤礦瓦斯（煤層氣）、煤炭地下氣化、地下水庫構(gòu)建等能源化、資源化利用方面進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)，開展了廢棄礦井儲氣庫、儲油庫以及工業(yè)旅游等功能化利用方面的探索性研究。

 

針對中國煤炭資源安全與廢棄礦井資源開發(fā)利用戰(zhàn)略性問題，開展中國煤礦安全及廢棄礦井資源開發(fā)利用戰(zhàn)略研究，研判煤礦安全重大變革，提出新時代煤礦安全科技重大需求及發(fā)展戰(zhàn)略，及基于能源化、資源化、功能化的廢棄礦井資源開發(fā)利用模式，形成廢棄礦井油氣儲庫和核廢料處置庫的庫址篩選原則和技術(shù)方法，構(gòu)建基于抽水蓄能的氣油水光互補(bǔ)能源技術(shù)體系，建立關(guān)閉礦井+旅游產(chǎn)品、關(guān)閉礦井+產(chǎn)業(yè)融合、關(guān)閉礦井+區(qū)域協(xié)同模式，明確廢棄礦井資源開發(fā)利用方向、技術(shù)路線、時間表。

 

系統(tǒng)部署廢棄礦井資源綜合開發(fā)利用基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究、創(chuàng)新關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)、先導(dǎo)示范工程實(shí)踐，對國家低碳能源發(fā)展將產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響。

 

要準(zhǔn)確把握全球氣候變化與經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展的能源需求，應(yīng)對煤炭資源逐漸由主導(dǎo)能源向兜底保障能源角色轉(zhuǎn)變，發(fā)揮科技創(chuàng)新在煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展中的核心地位，創(chuàng)新建立廢棄礦井資源開發(fā)利用科技投入長效機(jī)制，加大科技人才保障力度，加強(qiáng)廢棄礦井綜合開發(fā)利用工程科技與科研創(chuàng)新平臺建設(shè)，加強(qiáng)政產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新，鼓勵支持二氧化碳地質(zhì)封存，推動廢棄礦井能源化、資源化、功能化綜合開發(fā)利用，推進(jìn)“廢棄礦井抽水蓄能+”開發(fā)利用模式，促力發(fā)展可再生能源，支撐傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，提高能源利用效率，服務(wù)國家低碳能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，力爭在2025年，廢棄礦井資源綜合開發(fā)利用取得重大突破；2035年，廢棄礦井資源綜合開發(fā)利用率達(dá)到35%；2050年，廢棄礦井開發(fā)利用率達(dá)到50%以上，開發(fā)利用技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

 

原文發(fā)表于《科技導(dǎo)報》2021年第13期

 

 作者：袁亮   來源： 科技導(dǎo)報