每经记者 周逸斐    每经编辑 陈旭

    煤炭作为我国的主体能源，对国家能源安全起着重要的兜底作用。作为国家煤矿水害防治工程技术研究中心主任，中国工程院院士、中国矿业大学（北京）教授武强长期从事矿山水防治与资源化利用和能源战略等教学科研工作，见证了我国煤炭行业的稳步发展。

    武强院士曾获李四光地质科学奖，在我国煤矿顶底板两大主要突水灾害预测预报方法与防控技术和矿井水防治、利用、生态环保三位一体优化结合模式以及矿井充水条件三维可视虚拟化分析系统研发等方面取得多项重要成果，并曾作为国务院特别重大透水事故调查专家组组长，先后负责6次特别重大透水矿难现场抢险救援或调查研究工作，为抢救多名矿工的生命作出重大贡献。

    值《每日经济新闻》创刊20周年之际，围绕煤炭工业未来发展等话题，武强院士接受了《每日经济新闻》记者（以下简称NBD）的专访。

    煤炭开发应更加追求高效益而非单纯高效率

    NBD：“双碳”目标叠加煤炭资源趋势性的减少，煤炭发展面临着一系列新的挑战和困难，未来煤炭行业最好的出路是什么？

    武强：改革开放40多年以来，我国经济社会实现了迅猛发展，生产力显著提升，人民生活水平显著提高，这一系列举世瞩目的成就背后，矿业扮演了不可或缺的重要角色。然而，矿业工程活动推动经济社会发展的同时，也暴露出一些新问题。

    第一，过去20年间，随着矿产资源的大规模高强度开发，一些地方环境保护意识和技术措施的滞后，导致部分地区出现严重的矿山环境问题，影响了当地生态平衡和可持续发展。

    具体来看，1996年，我国原煤产量达13.3亿吨，2023年全国原煤产量达到47.1亿吨，增长了近3倍，为国家的能源稳定供给和经济社会发展作出了巨大贡献。

    但在此过程中，也出现勘探不综合、开采方式粗放、环境保护意识不足等问题。比如说，有的地方煤炭勘探往往单纯聚焦于煤炭本身，而忽视了与煤层共伴生的其他矿产资源，这就导致了资源浪费。

    随着生态文明建设的不断推进，我国在国土空间规划中划定了生态红线，以保护生态环境。在这一背景下，地质勘探行业正面临着转型升级的迫切需求。我们必须实施一系列绿色勘探技术和方法。

    除了绿色勘探以外，煤炭开发过程中的安全问题也是需要关注的焦点。

    过去10年间，煤矿安全事故仍时常发生，包括瓦斯爆炸和透水事故等，造成了巨大的人员伤亡和经济损失。随着科技创新的不断推进和安全工程技术的逐步完善以及对矿工进行持续的安全教育，矿工的安全素质和意识得到了显著提升。这些措施的实施，使得煤矿安全生产形势得到较大的改善，安全事故的发生率正趋于下降。

    第二，要重视工人职业健康问题。煤炭工人长期在封闭、高温、高噪声的环境下作业，尘肺病和硅肺病等职业病频发。为此，国家加大了对职业健康的关注力度，通过改善作业环境、加强健康监测、配备职业保护用品等措施，保障工人的身体健康。

    第三，煤炭工业需要向安全、高效益发展。过去，我国煤炭工业以安全、高效为开发目标，随着中国经济转向高质量发展，我认为煤炭工业的“高效”目标不应像以前那样强调高效率，而更应注重高效益发展。

    目前，我国的煤炭成本计算中并未包括环境修复和治理的费用。若将这些费用计入煤炭成本，那么高效率开采的经济效益可能会大打折扣。因此，随着全成本核算体系的建立，煤炭工业的发展目标应转向安全高效益，而非单纯的安全高效率。

    为了实现这一目标，我们需要在高效率开采技术和装备的研发过程中，同步研发配套的环境保护和绿色开发技术。例如，通过充填技术减少开采后的空间塌陷，或者通过预裂技术控制顶板冒落的高度。这些配套技术的发展，将有助于将高效率的开采转化为既高效率又高效益的开采。

    第四，要重视煤炭回采率。煤炭资源虽然在地质尺度上被认为是可再生的，但其再生周期极长，在人类历史的时间尺度上，它实际上是不可再生的。因此，我们必须珍惜这一资源，通过提高回采率和洗选率等来充分利用煤炭资源。第五，绿色化问题不容忽视。随着环境保护意识的增强，煤炭工业的绿色化发展成为行业转型的关键。这涉及开采过程中的环境影响要做到最小化，同时在使用和消费过程中要做到低碳化、清洁化、原料化和材料化。

    煤炭在一次性能源消费与生产结构中的占比下降幅度未能保持一致

    NBD：“双碳”目标提出后，由于减排的压力持续加大，不少地方政府开始“去煤”“限煤”，不少人甚至认为煤炭已经变成夕阳产业，您如何看待这一观点？

    武强：多年前我曾提出煤炭工业不是一个朝阳产业，但也绝对不是一个夕阳产业，我认为放在今天仍然适用。

    多年来，煤炭在我国一次性能源消费与生产结构中的占比下降幅度没有保持一致步调。根据去年我国能源消费与生产结构的最新数据，煤炭在我国一次性能源消费中的占比在逐年下降，去年这一数字约为55.3%。

    但在能源生产结构方面，去年煤炭（原煤）在我国一次性能源生产中的占比高达67%，即煤炭占我国能源总生产量约三分之二。导致这一差异的主要原因，并非风能和光伏等可再生能源的大幅增加，而是大量石油和天然气进口所致。

    因此，我们必须从消费侧和供给侧两个维度全面审视每一种能源在我国能源结构中的占比、贡献度和重要性。

    我认为，相关统计单位在统计能源结构时，仅提到煤炭在我国一次性能源消费中的占比逐步下降还不够全面，还应当统计煤炭在我国一次性能源生产中的占比。对比过去几十年数据不难发现，煤炭在一次性能源生产中的占比下降幅度较小，而消费占比下降较多。这说明，中国的能源稳定供给特别是可靠稳定的供给，还离不开煤炭。

    NBD：大力推动技术创新是实现煤炭绿色低碳发展的利器，对煤炭开采和生产企业提出了新的要求。我国煤矿区当前面临哪些问题？该如何解决？

    武强：煤炭工业在资源开发过程中对环境产生的影响具有两种效应：一方面是对环境造成具有灾害属性影响的负效应；另一方面是对周围环境产生具有资源属性特征的正效应。我们过去较多关注了负效应，对正效应的关注度不够。

    负效应可以归纳为五大类问题。一是“三废”问题，即煤炭开采后产生的大量固体、液体和气体废弃物。

    固体废弃物如煤矸石、粉煤灰等固体废弃物的堆积对环境产生了多方面的负面影响。当废弃物长期暴露堆放时，由于风化作用，其中的重金属和其他有害元素可能会渗透到土壤和地下水中，造成污染。

    与此同时，固体废弃物的堆积占用了大量土地资源，这种土地占用不仅减少了可用于农业和其他用途的土地面积，还可能对生态系统的平衡造成破坏。而废弃物在风化过程中会产生扬尘，扬尘会随风飘散，对大气环境造成污染，影响空气质量，对人类健康和生态环境构成威胁。

    此外，随着废弃物堆积量的增加，边坡稳定性成为一个严重问题。废弃物堆的边坡可能会因为重力、雨水侵蚀等因素而变得不稳定，增加滑坡和塌方的风险。

    二是地面变形问题，包括沉陷坑、沉陷盆地以及地裂缝等。开采活动会导致地下大面积采空区的形成，这些采空区的出现会伴随其周围应力的重新分布，进而引发地面沉陷，形成盆地状的沉陷区域。这些沉陷区域的外边缘可能出现地裂缝，甚至引发崩塌、滑坡和泥石流等灾害。

    值得注意的是，这些灾害并非自然地质灾害，而是由于矿山活动引发的矿山灾害。

    三是含（隔）水层系统扰动破坏问题。煤炭开采会扰动煤层的顶底板，进而破坏含（隔）水层系统，导致地下水位大幅下降，引发生态环境问题。开采工程活动对含（隔）水层结构的破坏不容忽视。在一些地区，由于开采活动的影响，含（隔）水层系统遭到破坏，导致地下水位下降。为解决前述问题，今年国家发展改革委等八部门联合发布《关于加强矿井水保护和利用的指导意见》，我参与了该文件起草和解读工作，并提出“四化”解决方案，即源头减量化、过程无害化处理、末端资源化、终端地质深储化，以有效解决矿井水问题。

    四是沙漠化、水土流失问题。特别是在我国西部地区，煤炭资源丰富，生态环境较为脆弱，且随着煤炭工业逐渐向中西部转移，大规模、高强度的开发活动加剧了沙漠化和水土流失问题。

    针对上述负效应，近年来我国通过实施绿色矿山建设和推动绿色矿业发展，尤其是2016年启动的山水林田湖草沙一体化保护和修复工程（简称“山水工程”）以及EOD（生态环境导向项目），在环境保护方面取得了显著成就。

    开发可再生能源要更注重发电量，而不仅仅是装机规模

    NBD：西部地区可再生能源丰富，您认为西部地区该如何利用丰富的可再生能源资源推动绿色低碳产业发展，同时促进当地经济的快速增长？

    武强：以内蒙古为例，它是我国能源资源丰富的地区之一，能源禀赋得天独厚。比如煤炭储量位居全国第一，产量长期保持在全国第二或第一。同时，内蒙古还拥有苏里格气田等丰富的非常规油气资源，以及全国第一的风能资源和全国第二的光能资源。此外，蒙西地区还拥有独立运行的电网，为能源的输送和分配提供了有力保障。

    面对传统化石能源与新兴可再生能源并存的现状，如何高效整合这两种资源，实现共享发展，是当下内蒙古能源优化升级的关键课题。

    我建议，首先应加强可再生能源的调节能力和调节容量的研究与产业化规模。具体包括以下措施： 

    1、通过新建火电厂的灵活性改造以及老旧电厂的升级，提升火力发电的灵活性和调峰能力，为丰富的风光资源提供上网空间。这一举措不仅能够充分利用现有电力设施，还能有效促进可再生能源的并网发电。

    2、加大化学、物理、电磁等储能技术研发和产业化规模，特别是利用关闭矿井开展抽水储能、重力储能和压缩空气等物理储能的研究与示范。

    3、开展主干输送电网、配电网和局部分布式电网的智能化建设与改造，特别可以利用蒙西独立小型电网，开展新型电力系统大型特大型电网无法进行的大量智能运行的试验和示范。

    4、创新开展能源气象研究，加大短期或超短期的气象精准预报研发工作。

    其次，针对煤炭资源，内蒙古应积极探索新技术、新方法的应用，以提高其附加值。通过煤制油、煤制气、煤制氢、煤制电等转化途径，将传统高碳煤炭资源转化为低碳新能源产品，从而实现能源结构的优化升级。

    此外，内蒙古在地热能开发方面同样具有巨大潜力。通过浅层地热能和深层地热能的开发利用，可以有效解决建筑物的供暖、制冷及生活热水需求。这一技术不仅能够节约大量化石能源，还能减少环境污染，实现可持续发展。

    值得一提的是，建筑光伏一体化技术也能为内蒙古的能源优化升级提供新思路。通过建筑物光伏的结合与集成，有助于在偏远牧区实现热和电的能源自给自足，这不仅能解决牧民的基本生活需求，还能降低长距离输电和输气的成本。

    NBD：能源危机和能源转型的话题是全球焦点，未来我国能源格局会如何演变？如何解决经济发展与能源供给趋紧、能源安全与环境安全之间的矛盾？

    武强：能源安全是国家战略安全的重要一环。我认为我国未来能源的发展将呈现多元化的趋势。关于解决中国未来能源安全稳定供给与低碳绿色转型矛盾的应对策略，我将其概括为“三足鼎立”，即加快建立以风光为主+地热能、海洋能、潮汐能、生物质能等的新能源规模化开发利用体系；以煤为主的传统化石能源清洁低碳化、原料化利用；以主要能耗大户为主的提效节能系统化提升。

    具体来说，一是加快建立以风光为主+地热能、海洋能、潮汐能、生物质能等新能源规模化开发利用体系。规模化是指发电量的规模化，而非装机容量的规模化。虽然目前我国已建成世界最大的清洁能源发电体系，在技术、装备制造水平、产业规模等方面具备了良好基础，但也要看到，规模化开发利用还需要长远科学的谋划。

    我认为，开发可再生能源助力经济社会高质量发展，靠的不是装机量，而是发电量。风能、太阳能发电装机总量与火电基本持平，但其发电量远远不如火电。如何提高可再生能源的发电量，而非单纯扩大装机容量，成为当前亟待解决的问题。要实事求是地制定基于调节能力的风光装机发展规划。

    此外，要加快提升与风光装机规模和速度相匹配的，包括灵活性清洁煤电与气电以及各类储能的调节能力。推进电网基础设施智能柔性化改造和智能微电网及智能充电桩设施建设，提高电网对清洁能源的接纳、配置和调控能力。

    与此同时，还要加强能源气象学研究，加强新能源气候预测系统的关键技术研发与攻关，为能源系统安全稳定运行提供专业化、定量化气象服务。

    二是推进传统能源清洁低碳化利用。在这方面，要积极发展煤基电、煤基油、煤基气、煤基氢等清洁新质能源，形成现代化的清洁低碳能源生产系统。其中包括燃煤机组前端灵活性改造+末端CCS/CCUS（碳捕获和封存/碳捕获、利用和封存技术）的低碳清洁高效燃煤发电、低碳煤液化制油、煤层气高效抽采以及电解水煤浆制氢等。

    三是提高认识，强化“提效节能就是能源”的理念。目前我国生产1万美元GDP需消耗约3.6吨标准煤，与发达国家相差1倍，提效节能提升空间很大。尽量避免“大马拉小车”现象，推进产业结构优化，通过淘汰落后产能，严控高能耗行业产能提升，培育壮大节能环保产业等提效节能。

    为此，首先是要实现新能源或可再生能源的规模化发展，特别是以风能和太阳能为主的可再生能源，这是一个至关重要的议题。

    因为可再生能源，包括风能、地热能、潮汐能、生物质能、海洋能等，作为我国及全球能源发展的主要增量，具有巨大的市场潜力。然而，目前其规模化利用仍面临诸多难题。正如前面所说，2023年全国并网风电和光伏发电合计装机规模已达到10.5亿千瓦，尽管装机规模已相当大，但其发电量还远不及火力发电，因此当前亟待实现新能源发电行业的高质量发展。

    要实现这一目标，我们必须强调调节能力的重要性。调节能力包括各种储能技术，如物理储能、化学储能，以及火电、煤电、气电的灵活性改造，还有电网的智能化和能源气象学的应用等。一个地区或企业的可再生能源装机规模应根据其调节能力来确定，以避免资源浪费和潜在的报废危机。

    其次，是以煤炭为主的化石能源清洁低碳化原料化利用。尽管我国正在积极推动能源转型，但煤炭在现阶段及未来相当长一段时间内，仍是我国能源供给的重要组成部分。因此，研究煤炭的清洁化、低碳化利用技术至关重要。目前，我国在煤制油、煤制气、煤制氢以及煤电等方面已取得显著进展，为煤炭的清洁低碳化利用提供了有效途径。

    最后，是以能源消费大户为主的节能提效技术。通过提高能效，可以降低能源的总消耗量，从而间接提高能源的稳定供给。我国与美国在创造1万美元GDP所需的标煤量上存在显著差异，表明我国在能效提升方面仍有巨大空间。

    未来，通过优化产业结构、改进工程技术、提高设备效率等措施，我们可以有效降低能耗，实现能源的节约和高效利用。