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

  我國能源活動產(chǎn)生的二氧化碳排放占比達80%,能源領域是打好碳達峰、碳中和這場硬仗的主戰(zhàn)場,能源綠色低碳轉(zhuǎn)型是實現(xiàn)碳達峰、碳中和的關鍵舉措。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,其先行先試對于我國能源轉(zhuǎn)型具有重要的意義。

  記者 于瑤 銀川報道

  實現(xiàn)從“黑”到“白”飛躍

  早在2003年,自治區(qū)黨委政府就提出建設寧東能源化工基地,堅持資源優(yōu)勢向經(jīng)濟優(yōu)勢轉(zhuǎn)化思路,大力推動煤炭資源開發(fā)和就地轉(zhuǎn)化利用,掀開了寧夏能源高速發(fā)展的序幕。

  “煤化工產(chǎn)業(yè)已成為寧夏工業(yè)經(jīng)濟增長的穩(wěn)定器和動力源,除了煤電、煤化工,寧東基地新型材料產(chǎn)業(yè)茁壯成長,芳綸、氨綸、鋰電池材料等一批產(chǎn)業(yè)項目陸續(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)鏈拉長延伸,形成精細化、高端化、集群化發(fā)展態(tài)勢。”寧東能源化工基地管委會主任陶少華說。

  前不久,總投資超100億元的國家能源集團寧夏電力公司200萬千瓦光伏項目在寧東能源化工基地正式開工建設。該項目是我國近期開工建設的首期1億千瓦大型風電光伏基地項目之一,項目全部建成投運后,每年可節(jié)約標準煤約96萬噸、減排二氧化碳約262萬噸。

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

  如今,寧夏已成為我國首個風電、光伏發(fā)電出力超過地區(qū)全網(wǎng)用電負荷的省級電網(wǎng)。截至9月底,寧夏新能源裝機達到2690萬千瓦,占發(fā)電總裝機容量的47%,新能源裝機占比位居全國第二;新能源利用率達到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范圍內(nèi)可借鑒可推廣的經(jīng)驗,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月試運營的新型加氫站,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)對氫氣的巨大需求,布局綠氫全產(chǎn)業(yè)鏈,擴大綠氫耦合煤化工規(guī)模,積極培育“氫能+”新業(yè)態(tài)、新動能,在太陽能電解水制氫、化工副產(chǎn)氫、天然氣摻氫等領域“全面開花”。據(jù)初步測算,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,寧東基地每年可實現(xiàn)壓減煤炭消費1600萬噸,減排二氧化碳3000余萬噸,降低能耗1100萬噸標準煤。

  綠氫是寧夏發(fā)展清潔能源的優(yōu)勢所在,今年寧東能源化工基地被納入全國首批燃料電池汽車示范應用城市群。作為高質(zhì)量建設新能源綜合示范區(qū)的突破口,氫能成為寧夏重點發(fā)展的清潔能源產(chǎn)業(yè),創(chuàng)新能力強、產(chǎn)業(yè)化水平高、配套設施完善、示范應用領先的氫能產(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,是國家“西煤東運”的核心腹地、“西氣東輸”的重要源頭、“西電東送”的主要起點。2020年,榆林市原煤產(chǎn)量5.17億噸、原油產(chǎn)量1048萬噸、天然氣產(chǎn)量210億立方米,分別占全國總產(chǎn)量的13.2%、5.3%和10.9%。為擺脫“倚能重能”的經(jīng)濟特點,榆林市大力推動煤礦智能化建設、提高煤炭綜合利用效能、加速探索降碳技術,走出一條綠色、高效、低碳的能源化工發(fā)展之路。

  45歲的費國幸坐在陜煤榆北曹家灘公司機電隊的值班室里,打開手機App,監(jiān)測著地下礦井的電站、水泵等機電設備信息。這是23年前剛剛進入礦井工作的他曾經(jīng)不敢想象的畫面。彼時,我國許多煤礦仍處于以炮采為主的手工作業(yè)時代。頭戴礦燈,手拿鐵锨,衣服上沾滿黑煤灰,這是許多老礦工對于那個時代的記憶。

  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“智慧大腦”調(diào)度、監(jiān)測著井上、井下的設備運行情況和現(xiàn)場工作實況。井下場所寬敞明亮,采煤機向前挺進割下煤塊,經(jīng)過多個工序后,煤塊經(jīng)皮帶最終運輸至儲煤倉,整個過程井然有序,很少需要人工干預。

  從炮采、普采到綜采再到智采,我國煤炭工業(yè)實現(xiàn)了從手工作業(yè)向機械化、自動化、信息化、智能化的跨越,人才結構也逐步年輕化、高學歷化。以曹家灘煤礦為例,員工平均年齡29歲,大專以上學歷達87%。

  榆林市副市長楊向喜表示,榆林將堅定不移地走信息化、智能化之路,加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術在煤炭行業(yè)的推廣應用,推進煤炭生產(chǎn)企業(yè)建立安全、共享、高效的煤礦智能化大數(shù)據(jù)應用平臺,構建實時、透明的煤礦采、掘、機、運、通、洗選等數(shù)據(jù)鏈條,實現(xiàn)煤礦智能化和大數(shù)據(jù)的深度融合與應用。

  小到日用品如碗筷刀叉,大到用于非常規(guī)油氣開采的高強度材料,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,很難相信這些由國家能源集團榆林化工有限公司生產(chǎn)的系列產(chǎn)品都來自同一原料——煤炭。

  站在國家能源集團榆林化工有限公司聚乙醇酸項目裝置前,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)過加氫反應得到的中間產(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的一種可降解材料。”

  “目前我們即將建成世界首套5萬噸/年聚乙醇酸(PGA)示范項目,這一項目也是企業(yè)在‘雙碳’目標下實現(xiàn)延鏈、補鏈、強鏈高質(zhì)量創(chuàng)新發(fā)展的重要舉措。”

  科技創(chuàng)新助力降碳先行

  “這是國家重點研發(fā)計劃項目,2019年11月正式開工,2021年1月安裝建設完成,主要利用復合胺吸附性能,將二氧化碳解析出來,最終制成液態(tài)二氧化碳,用于油田驅(qū)油。”國家能源集團錦界公司黨委書記、董事長何文介紹,這套裝備將對于二氧化碳捕集及利用技術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、智能化風電機組,建設百萬千瓦級“牧光互補”“光伏+荒漠化土地生態(tài)恢復”“光伏+礦區(qū)生態(tài)治理”示范項目,力爭到2025年風電裝機達到1300萬千瓦、光伏發(fā)電裝機突破2400萬千瓦。同時還將利用豐富的氫能資源,構建制氫、純化、儲運、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:構建清潔低碳能源體系

  在位于山西大同的晉能控股集團塔山煤礦裝車集運站,裝車系統(tǒng)實行24小時多人值守,一列列滿載煤炭的萬噸重載列車,通過大秦鐵路發(fā)往沿海港口。

  增產(chǎn)保供的底氣,離不開塔山煤礦不斷升級的智能開采模式。沒有飛揚的煤塵,也沒有機械的轟鳴,更沒有太多的采煤工人,監(jiān)控屏幕上各類數(shù)據(jù)的跳動間,滾滾烏金離開地底,不斷奔向地面。這是記者在塔山煤礦看到的智能化開采場景。

  近年來,山西省持續(xù)深化煤炭行業(yè)供給側結構性改革,“十三五”期間累計化解煤炭過剩產(chǎn)能15685萬噸,煤礦先進產(chǎn)能占比由不足30%提高到68%,全省55座煤礦進行綠色開采探索實踐,10座國家首批智能化建設示范煤礦實現(xiàn)全部開工建設,26座煤礦開始全礦井智能化建設,64處智能化采煤工作面實現(xiàn)減人60%至70%的目標。

  “十三五”期間,山西非化石能源電源發(fā)展明顯加快,風電、光伏裝機年均增長分別達24.16%和63.21%。截至今年6月,山西新能源裝機達到3384.5萬千瓦,占總裝機的31.2%,做到了“風光天上來,電從空中走”。

  山西是煤炭大省,同時蘊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“頭號殺手”,又是一種強烈的溫室氣體,其溫室效應為二氧化碳的21倍。煤層氣抽采利用,在保障煤礦安全生產(chǎn)的同時,碳減排和經(jīng)濟效益顯著。

  “大量廢棄礦井中殘存的瓦斯也被抽取利用。”煤與煤層氣共采國家重點實驗室執(zhí)行副主任李國富說,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,相當于減排二氧化碳192萬噸。

  “二氧化碳不是負擔,而是巨大財富。”山西清潔碳經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)研究院院長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)勢正在轉(zhuǎn)換為新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢。立足煤炭、煤電資源優(yōu)勢,山西設立了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)0.3元/千瓦時的電價機制,以電價“洼地”構建集聚戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“高地”,推動產(chǎn)業(yè)結構轉(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,估算可降低企業(yè)用電成本20億元。

  統(tǒng)計顯示,今年前三季度,山西規(guī)上工業(yè)增加值增長14%,快于全國2.2個百分點。其中,非煤工業(yè)增速快于煤炭工業(yè)6個百分點,裝備制造業(yè)增長31.9%,工業(yè)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)增長25.3%,高技術制造業(yè)增長44.1%,均明顯快于工業(yè)增速。