科技是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐之一。黨的二十大報告指出，未來五年是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家開局起步的關(guān)鍵時期，“科技自立自強能力顯著提升”是主要目標任務(wù)之一。

在煤炭領(lǐng)域，行業(yè)科技貢獻率已從近40%提高到60%，煤田地質(zhì)勘查、煤礦災(zāi)害防治、煤礦智能開采、煤炭高效轉(zhuǎn)化等方面，一系列跨越式成果有目共睹。而此背后，離不開龍頭企業(yè)的引領(lǐng)示范作用。作為全球規(guī)模最大的煤炭公司、火電公司和煤制油化工公司，國家能源集團長期聚焦科技創(chuàng)造價值的主線，持續(xù)實施“支撐一流企業(yè)創(chuàng)建，引領(lǐng)行業(yè)科技進步，服務(wù)科技強國建設(shè)，領(lǐng)先全球能源科技”的科技創(chuàng)新戰(zhàn)略，做好煤炭清潔高效利用這篇大文章。

圍繞具體工作，國家能源集團科技部主任、煤炭開采水資源保護與利用國家重點實驗室副主任李全生接受了本報記者專訪。

中國能源報：近年來，我國在煤炭清潔高效利用科技創(chuàng)新方面的表現(xiàn)如何？

李全生：煤炭是我國的主體能源和重要工業(yè)原料。近十年，既是深化煤炭供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，實現(xiàn)煤炭工業(yè)自我革命的十年，更是煤炭兜底保障能源安全穩(wěn)定供應(yīng)，推動我國新時代高質(zhì)量發(fā)展的十年。可以說，煤炭工業(yè)科技創(chuàng)新為保障國家能源安全，發(fā)揮了第一生產(chǎn)力、第一動力作用。

具體來看科技創(chuàng)新方面的表現(xiàn)，一是我國煤炭安全生態(tài)智能開采水平顯著提升。十年來，我國百萬噸死亡率由0.374下降到0.044，下降88.2%，實現(xiàn)了煤礦事故總量、重特大事故、死亡人數(shù)、百萬噸死亡率“四個大幅下降”。

例如，在綠色開發(fā)方面，提出了“源頭保護+過程減損+系統(tǒng)修復(fù)”的生態(tài)保護理念，研發(fā)了煤炭安全高效開采與生態(tài)保護修復(fù)相協(xié)調(diào)等關(guān)鍵核心技術(shù)并推廣應(yīng)用，我國煤礦區(qū)土地復(fù)墾率由原來的10%提高到2021年的57.5%。在智能高效開采方面，通過行業(yè)持續(xù)科技攻關(guān)，我國大采高綜采、特厚煤層綜放開采、智能化開采工作面、煤礦災(zāi)害防控等領(lǐng)域的共性關(guān)鍵技術(shù)和大型裝備制造已經(jīng)達到國際領(lǐng)先水平。

二是建成了全球最大的清潔高效煤電供應(yīng)體系。煤電在我國電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)中約占2/3，這是煤炭較為清潔高效的利用方式。目前，全國百萬千瓦超超臨界燃煤發(fā)電機組有160臺在運行，超過其他國家的總和，平均供電標準煤耗約280克/千瓦時；投運了世界首臺600兆瓦超臨界循環(huán)流化床機組，擁有世界上參數(shù)最高的超超臨界二次再熱機組。煤電技術(shù)已處于國際領(lǐng)先水平，引領(lǐng)了世界燃煤發(fā)電技術(shù)發(fā)展方向。

三是現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)全球規(guī)模最大、技術(shù)整體領(lǐng)先。我國現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)已形成較為完備的現(xiàn)代煤化工工程技術(shù)體系，關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化水平不斷提高，系列技術(shù)處于國際先進或領(lǐng)先水平。其中，大型煤氣化技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平，高溫費托合成技術(shù)處于國際先進水平，煤制烯烴、煤制芳烴、低溫費托合成、煤制乙二醇、煤油共煉技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平，煤直接液化、粉煤中低溫?zé)峤饧敖褂洼p質(zhì)化技術(shù)屬于國際首創(chuàng)?？萍紕?chuàng)新帶來了煤化工產(chǎn)業(yè)從工程示范到規(guī)模全球最大的巨大跨越，有效支撐了重大“卡脖子”難題突破、行業(yè)重大工程建設(shè)和行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

中國能源報：作為中央骨干能源企業(yè)，國家能源集團在煤炭安全高效綠色開采領(lǐng)域取得了哪些代表性成果？

李全生：國家能源集團始終堅持“立足企業(yè)、面向世界、科技先行、支撐發(fā)展、引領(lǐng)行業(yè)、服務(wù)國家”的戰(zhàn)略定位，堅持“提升能力、健全機制、聯(lián)合攻關(guān)、創(chuàng)造價值”的行動路線，持續(xù)實施“支撐一流企業(yè)創(chuàng)建，引領(lǐng)行業(yè)科技進步，服務(wù)科技強國建設(shè)，領(lǐng)先全球能源科技”的科技創(chuàng)新戰(zhàn)略，聚焦科技價值創(chuàng)造這一主線，充分發(fā)揮科技創(chuàng)新主力軍作用，持續(xù)做好煤炭清潔高效利用這篇大文章，為保障國家能源安全穩(wěn)定供應(yīng)、推進能源革命和實現(xiàn)“雙碳“目標貢獻力量。

目前，集團煤炭開采機械化率已達到100%。比如，建成了世界首套8.8米超大采高智能工作面、國內(nèi)首個數(shù)字礦山示范礦井和世界首座智能煤礦地面集中控制中心，引領(lǐng)了煤炭智能開采發(fā)展。在露天開采方面，準能集團攻克了寬采掘帶高臺階拋擲爆破與吊斗鏟倒堆開采核心技術(shù)，從露天開采工藝前期環(huán)節(jié)的地表測量、地質(zhì)建模和采礦設(shè)計，到作業(yè)環(huán)節(jié)的穿爆、采裝、運輸和排棄，已經(jīng)全面實現(xiàn)數(shù)字化，部分環(huán)節(jié)實現(xiàn)了智能化。

尤其值得一提的是，我們的東部草原區(qū)大型煤電基地生態(tài)修復(fù)與綜合整治技術(shù)及示范。該項目是“十三五”國家首批重點研發(fā)計劃項目，也是生態(tài)專項首個中央企業(yè)牽頭的項目。我作為這個項目的負責(zé)人，依托國家能源集團科技部、煤炭開采水資源保護與利用國家重點實驗室，以東部酷寒草原區(qū)的雁寶能源公司、國神公司的敏東一礦，干旱區(qū)的勝利能源公司為試驗研究和示范工程實施基地，聯(lián)合中科院生態(tài)中心、清華大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)（北京）、中煤科工集團等20家單位開展產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，首次揭示了東部草原區(qū)露天開采對水、土和植被的影響機理和程度，研發(fā)并創(chuàng)建了采排復(fù)一體化開采源頭減損和水、土、植被一體化的生態(tài)修復(fù)技術(shù)體系，建成了勝利露天礦、寶日希勒露天礦和敏東一礦井工礦區(qū)等3處示范工程，面積27000余畝，2019年-2021年減少土地占用857畝，植被覆蓋度提高35%以上，多采煤炭622萬噸，增加收入11.72億元和利潤3.94億元，節(jié)約生態(tài)修復(fù)費3.37億元。成果在準能、伊敏和平莊等礦區(qū)應(yīng)用，豐富發(fā)展了煤炭開發(fā)生態(tài)修復(fù)理論與技術(shù)體系，為國家能源安全保障和生態(tài)安全屏障構(gòu)筑提供了科技支撐。2022年1月以高分通過國家科技部組織的驗收并獲得優(yōu)秀，項目研究成果獲2021年中國煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎，并入選自然資源部礦產(chǎn)資源節(jié)約和綜合利用先進適用技術(shù)目錄、中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會礦山生態(tài)修復(fù)典型案例。

再如，我們的煤礦地下水庫儲用礦井水技術(shù)，由國家能源集團科技委副主任、煤炭開采水資源保護與利用國家重點實驗室主任顧大釗院士首次提出，是礦井水保護利用的全新技術(shù)路線，提出了礦井水井下利用的新理念，將礦井水的處置模式由“外排—蒸發(fā)損失”變?yōu)?ldquo;儲存-保護利用”，變“水害”為“水利”，既大幅提高了礦井水利用率，又保障了煤炭的安全高效開采，是煤炭開采水資源保護和利用的有效途徑。本技術(shù)的應(yīng)用，為保護和利用我國煤炭開采產(chǎn)生的80億方礦井水資源提供了有效的技術(shù)支撐，對實現(xiàn)煤炭綠色開采具有重大意義。神東礦區(qū)運用該專利技術(shù)，建成煤礦地下水庫35座，儲水量最高達3500萬方（比兩個西湖容量還要多，西湖容量1400萬方），提供了神東礦區(qū)95%以上的用水需求，年供水超7000萬方，有效解決了水資源短缺制約礦區(qū)發(fā)展的重大難題，為建成世界唯一的2億噸級現(xiàn)代化礦區(qū)做出了重要貢獻，該技術(shù)正在西部礦區(qū)推廣應(yīng)用，對煤炭開發(fā)戰(zhàn)略西移和保障國家能源安全具有重要意義。該技術(shù)成果獲得2014年國家科技進步二等獎。“一種礦井地下水的分布式利用方法”“一種地下水庫壩體及其構(gòu)筑方法”專利分別獲第十七屆、第二十三屆中國專利金獎。

中國能源報：在煤炭清潔高效利用方面，國家能源集團又做了哪些積極探索？

李全生：集團引領(lǐng)火電綠色發(fā)展方向，火力發(fā)電技術(shù)整體上達到國際領(lǐng)先水平。首創(chuàng)燃煤發(fā)電污染物超低排放技術(shù)，并上升為國家規(guī)范。掌握了百萬千瓦超超臨界二次再熱機組關(guān)鍵技術(shù)，在江蘇泰州建成全球首臺百萬千瓦二次再熱燃煤發(fā)電機組，綜合指標世界領(lǐng)先（發(fā)電煤耗256克/千瓦時）。自主研發(fā)的電站分散控制系統(tǒng)（DCS）打破國外壟斷，國內(nèi)市場占有率第一。研發(fā)了智能電站一體化云平臺，建成了國內(nèi)智能化程度最高的電站。世界首創(chuàng)了60萬千瓦超臨界循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)，在四川白馬建成了世界首臺60萬千瓦CFB示范機組，大幅提高劣質(zhì)煤燃燒效率，降低了污染排放。

比如，我們的二氧化碳近零排放的煤氣化發(fā)電技術(shù)，聯(lián)合聯(lián)合中國礦業(yè)大學(xué)（北京）、華能集團、清華大學(xué)等單位開展，項目創(chuàng)建了一套CO2近零排放的 IGFC 技術(shù)理論體系，形成了IGFC原創(chuàng)技術(shù)策源地；開發(fā)了新型煤氣化凈化、高溫燃料電池、二氧化碳電化學(xué)轉(zhuǎn)化等一系列關(guān)鍵核心技；建成了國內(nèi)首個兆瓦級IGFC技術(shù)試驗基地，研制了國內(nèi)首套規(guī)模最大百千瓦級CO2近零排放的煤氣化發(fā)電（IGFC）系統(tǒng)，發(fā)電效率達53.2%，推動我國IGFC技術(shù)研發(fā)上了一個新臺階。

在煤化工高端化、多元化、低碳化發(fā)展方面，集團已全面掌握煤制油品/烯烴等大型現(xiàn)代煤化工成套技術(shù)，整體技術(shù)國際領(lǐng)先，占領(lǐng)了國際現(xiàn)代煤化工技術(shù)的制高點。目前已開發(fā)了煤直接液化和間接液化兩大煤制油品成套技術(shù)，建成了世界首套百萬噸級煤直接液化示范工程和世界單體規(guī)模最大的400萬噸/年煤間接液化示范工程，成為全球唯一掌握兩種煤制油技術(shù)的企業(yè)；開發(fā)了煤制烯烴（MTO）工程化技術(shù)，建成世界首個60萬噸級煤制烯烴示范工程。發(fā)揮煤直接液化油品高密度、高熱值、低凝點的優(yōu)勢，開發(fā)了煤基特種油品工業(yè)生產(chǎn)技術(shù),對我國的國防安全具有重要的戰(zhàn)略意義；建成全球首套5萬噸/年聚乙醇酸（PGA）可降解材料示范裝置，為解決白色污染問題提供主要技術(shù)路徑。

此外，我們還首創(chuàng)了煤化工二氧化碳捕集與封存成套技術(shù)。2011年建成世界首個煤化工10萬噸級碳捕集與封存工程，現(xiàn)已入注二氧化碳30.26萬噸。10多年的監(jiān)測表明，咸水層封存穩(wěn)定可靠。在陜西神木錦界電廠建成目前國內(nèi)最大規(guī)模的15萬噸/年燃燒后CO2捕集示范裝置，采用多項低能耗捕集、分離新工藝，再生能耗2.4GJ/t,達到國際領(lǐng)先水平。近期，又布局了泰州電廠50萬噸級碳捕集工藝研究及示范重大科技項目。

中國能源報：“十四五”期間，國家能源集團在科技創(chuàng)新的目標和重點方向是什么？

李全生：國家能源集團是全球最大的煤基能源企業(yè)，2021年煤炭產(chǎn)量突破5.7億噸，煤電裝機1.95億千瓦，煤化工產(chǎn)品約2800萬噸，均是全球第一。堅持立足企業(yè)、引領(lǐng)行業(yè)、服務(wù)國家、領(lǐng)先世界的科技創(chuàng)新戰(zhàn)略定位，集團面向國家能源保供、能源革命和雙碳目標的重大戰(zhàn)略科技需求，積極承擔煤基能源原創(chuàng)技術(shù)策源地建設(shè)等國家攻關(guān)任務(wù)，圍繞煤炭開發(fā)、燃煤發(fā)電、清潔轉(zhuǎn)化、碳捕利用與封存等四大方向，布局了一系列的攻關(guān)任務(wù)，年均研發(fā)投入超過100億元，力爭為我國能源安全保障、能源革命和雙碳目標實現(xiàn)和建設(shè)世界一流示范企業(yè)提供科技支撐。

集團現(xiàn)已出臺《關(guān)于全面加強新時期科技創(chuàng)新工作的決定》，印發(fā)了《“十四五”科技創(chuàng)新發(fā)展規(guī)劃》，提出煤炭清潔高效利用科技攻關(guān)重點任務(wù)和目標——

在煤炭開發(fā)領(lǐng)域，布局了煤炭安全綠色生態(tài)開發(fā)和煤炭高效智能開采2大技術(shù)方向，13項重點任務(wù)，實現(xiàn)百萬噸死亡率小于0.005，示范礦井地表沉降減少80%，礦井水利用率和礦區(qū)地表生態(tài)修復(fù)率超過80%，示范礦井作業(yè)人員減少70%，露天煤礦實現(xiàn)無人駕駛。

在煤炭安全綠色開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域保持國際領(lǐng)先水平，煤礦高效智能化技術(shù)領(lǐng)域達到國際領(lǐng)先水平。在燃煤發(fā)電領(lǐng)域，布局了靈活智能發(fā)電和清潔高效燃煤發(fā)電2大技術(shù)方向，10項重點任務(wù)，開展靈活高效發(fā)電技術(shù)攻關(guān)，突破燃煤發(fā)電大規(guī)模摻燒氨和生物質(zhì)技術(shù)，實現(xiàn)智能發(fā)電系列技術(shù)工程示范少人化、無人化運營新模式，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的IGFC發(fā)電技術(shù)，提升國家能源集團燃煤發(fā)電與新能源發(fā)電整體可持續(xù)發(fā)展水平，在智能發(fā)電和清潔高效燃煤發(fā)電領(lǐng)域達到國際先進水平。

在清潔轉(zhuǎn)化領(lǐng)域，布局了先進煤制油品及煤制化學(xué)品技術(shù)，8項重點任務(wù)，研發(fā)新一代高效煤直接液化和煤間接液化技術(shù)，加強煤基特種燃料、煤基可降解材料、煤基高端碳素材料研發(fā)，建設(shè)可降解塑料工業(yè)技術(shù)開發(fā)與工程示范，大幅降低煤化工單位產(chǎn)品能耗與水耗，保持煤化工領(lǐng)域的國際領(lǐng)先水平。

在碳捕利用與封存領(lǐng)域，布局了二氧化碳捕集利用與封存等3大技術(shù)方向，4項重點任務(wù)，開展二氧化碳低能耗吸收法捕集、吸附法捕集、膜分離捕集，以及二氧化碳制化學(xué)品、二氧化碳礦化等技術(shù)攻關(guān)，開展百萬噸級二氧化碳地質(zhì)封存技術(shù)研究，具備開展百萬噸級CCUS工業(yè)應(yīng)用能力。