在今年的政府工作報告中,“污染防治持續推進,生態環境總體改善”成為2020年能源發展的目標之一。
然而,當前能源與環保的相互掣肘,卻讓中國工程院院士、中國科學院大連化學物理研究所所長劉中民滿含憂慮:“能源‘金三角’地區的寧東基地,估計已有近千萬噸固廢亟待處理。”
作為我國能源資源的富集地,西北地區被賦予為建設化石能源和可再生能源大型綜合能源基地。其中,因內蒙古鄂爾多斯、陜西榆林和寧夏寧東最為典型、集中,被譽為能源“金三角”。
當前,該地區經濟社會得到快速發展,正進入轉型升級高質量發展階段。但是,劉中民早就注意到,能源資源開發利用帶來的環境及碳排放問題,正日益成為能源“金三角”發展的“硬約束”,區域經濟發展與環境保護對立的現象日益嚴重。
于是,在剛剛結束的全國兩會上,劉中民提出了“合理設定和管理化石能源聚集區環境容量”的建議。這也與中國工程院院士、安徽理工大學校長袁亮的想法“不謀而合”。
區域經濟與環境發展“兩手抓”
關于能源發展與環境保護的相互掣肘,劉中民曾做過很多調研。
他認為,能源開發的主要問題,一是總體上環境約束指標已經限制了進一步發展;二是煤炭利用產生的固體廢棄物還沒有辦法很好地解決。另外,環境容量指標方面也有不合理的地方,如西電東送、東部用電,指標都留在當地。而要想從根本上解決問題,還要依賴多能融合發展。
袁亮團隊整個科研主戰場就聚焦在鄂爾多斯盆地,為解決煤炭開采源頭上面臨的重大科技問題,該團隊一做就是3年。“我們去年年底剛剛結題,同時,陜煤化包括神華的寧煤,涉及到煤炭資源開發的科研項目,也都是我們團隊在做。”袁亮告訴《中國科學報》。
相似的科研方向與經歷,使得袁亮對劉中民提到的能源“金三角”如何開發、如何綜合開展深度利用等觀點,完全贊成。實際上,中國工程院院士謝克昌也對《中國科學報》表示,劉中民的建議,正是他們的“共識”。
我國能源資源稟賦和消費需求長期呈逆向分布格局,形成了西電東送、西氣東輸、北煤南運的能源格局和流向。
到2018年,能源“金三角”地區以全國不到1.4%的國土面積,賦存了全國30%的煤炭資源儲量,近1/8的油氣當量儲量;提供了全國31%的原煤、5.6%的原油和29.1%的天然氣等共22.4%的化石能源;建成了全國1/4的大型煤電基地和超過1/3的現代煤化工項目;切實保障了我國能源供應安全。
區域經濟發展與環境保護對立現象,必須兩手抓,兩手都要硬,這成為科研人員的共識。
“二氧化碳雖然對環境不利,但它也是一個寶貴的資源,也是原材料。美國提出碳捕集,要埋藏。而我們國家提出要利用,叫CCUS。”袁亮說。據透露,兩會期間,袁亮提出的“盡快啟動科技創新2030——‘煤炭清潔高效利用’重大項目”的議案將會盡快啟動。
發展中保護 保護中發展
針對煤炭區域發展與環保現狀,劉中民早有自己的思考。他提出了“堅持發展中保護、保護中發展”的解決方案。
首先要正確認識和處理經濟發展與環保治理二者的辯證關系。“在不突破生態保護紅線的前提上,科學、合理地設定環境容量指標和考核方法,精準、有力地實施環保治理政策,避免不顧經濟安全運行的‘一刀切’政策。”劉中民對記者說。
其次,建立跨行政區域的環境容量協同管理機制。當前以行政區域為界的環保治理體系已經難以應對環境污染的跨區域流動問題,亟需建立跨行政區域的區域協同管理機制。化石能源集聚地區也需建立如能源“金三角”環境容量協同管理機制,探索以市場化、行政化手段協同管理區域環境容量。
另外,劉中民還提出要充分考慮化石能源集聚地區保障全國能源供應的戰略定位和能源產品外調為主的格局,對于跨區域性的碳排放控制問題,合理分配排放源地區和能源產品終端消費地區的碳排放責任。同時要建立環境容量的分區、分類差異化評價考核機制。加快建立環境質量自動監測、動態評估和決策體系,因時、因地、因項目制定相應的環境容量管理措施。
袁亮則認為,解決該問題,應該有頂層設計。“必須承認,現在由于體制和機制的問題導致條塊分割。如整個煤炭的安全精準綠色開發與清潔高效利用,涉及到的相關環境、政策等問題,在這個地區就不能夠按照其他地區統一來考慮。我也贊成在‘金三角’地區采取多種礦產資源、多種能源綜合能源開發利用體系。”
袁亮建議國家要重視未來幾十年我國能源主戰場該如何開發利用,怎么把能源價值開發利用到最大化。另外,他還強調,“金三角”地區黃土高坡雨水比較少,環境較為脆弱。通過能源資源的開發和利用,還要反過來構建該地區的生態環境。通過修復或再造,讓該地區整個自然地形地貌、自然環境能夠得到一個很好的改變。
“去煤”是無知的
此前,中國科學院曾組織27個專家,共同討論設定能源發展研究的4個方向,袁亮正是負責煤炭清潔高效利用方向的專家。他認為,我國有些學者“去煤”這個觀點是無知的。因為他們對煤的了解認識并不全面。
煤有雙重屬性,一是燃料,二是原材料。很多人認為煤炭就用來燒的,這個認識是錯誤的。
袁亮說,中國好采的煤當量是有限的。全國現在探明的資源量,僅占總量的1/10,即5000億噸。
“5000億噸什么概念?按照現在的這種開采方法和需求,我們只能采30到40年,是不是此后中國就不需要煤了?肯定不行,我們不但需要煤,還要發揮它重要的資源作用。”
科學認識并充分發揮煤的“兩重性”。我們最需要做什么?那就是煤炭的清潔高效利用。“不是把它一燒了之直接變成電,而是要盡可能的通過科技進步來延長它的價值鏈。”
袁亮對此提出“全生命周期”、“全產業鏈接”的概念,即煤礦從建設、生產到最后閉坑及煤炭從開采到利用的整個周期,都要研究煤炭的清潔高效利用。
首先是煤炭的綠色開采,開采后不能破壞土壤、地下水等生態環境。另外,要開展無損化、無害化開采。同時還要研究煤炭的清潔燃燒和高效轉化,提高它的燃燒效率,實現燃燒最充分、排放最低、耗煤最低,要降到300g/KWh以下。
袁亮告訴記者,他們團隊承擔了國家重點研發計劃核心的研究內容,項目馬上要啟動。“這是全世界第一次重大嘗試,就是如何把寧煤煤化工基地800萬噸的廢料,全產業鏈接利用后應用綠色充填技術,再給它充填回去,還到地下去。”