清晨，位于安徽省淮南市丁集礦采煤沉陷區(qū)5300畝的水面上，37.28萬片藍(lán)色光伏板整齊排列，在陽光照射下與波光粼粼的水面交相輝映，格外壯麗。
這是安徽首個“光伏+采煤沉陷區(qū)綜合治理”一體化示范項目。該項目由淮河能源控股集團(tuán)有限責(zé)任公司（以下簡稱“淮河能源”）投資建設(shè)。其中，已建成投運(yùn)的一期項目裝機(jī)規(guī)模15.68萬千瓦；二期項目裝機(jī)容量24.32萬千瓦，目前正在建設(shè)中。近年來，淮河能源主動響應(yīng)國家“雙碳”目標(biāo)，走出一條煤炭與新能源共生共榮的轉(zhuǎn)型之路。
今年10月，國家能源局印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)煤炭與新能源融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》（以下簡稱《意見》），系統(tǒng)性提出煤炭與新能源融合的主要應(yīng)用場景和重點(diǎn)發(fā)展方向，為煤炭企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型指明發(fā)展路徑。
能源轉(zhuǎn)型浪潮之下，煤炭這一傳統(tǒng)能源支柱如何與新能源深度融合，實現(xiàn)“1+1>2”？目前融合取得了哪些突破，又有哪些亟待跨越的障礙？近日，科技日報記者走訪多家煤礦企業(yè)探尋答案。
為能源安全裝上“雙保險”
“既要采煤，還要發(fā)展新能源，這是由我們的國情所決定的。”安徽理工大學(xué)實驗室設(shè)備處處長、煤炭無人化開采數(shù)智技術(shù)全國重點(diǎn)實驗室副主任王磊在接受采訪時說，在“富煤、貧油、少氣”的國情下，我國能源結(jié)構(gòu)仍以煤炭為基礎(chǔ)，石油和天然氣對外依存度較高，仍然面臨能源安全壓力，因此煤炭不得不采；與此同時，實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)已成為國家戰(zhàn)略，所以必須要推動綠色發(fā)展。
《意見》提出，推進(jìn)煤炭與新能源融合發(fā)展，加快煤炭礦區(qū)新能源資源開發(fā)利用，推動構(gòu)建傳統(tǒng)能源與新能源協(xié)調(diào)發(fā)展新格局，對夯實能源穩(wěn)定供應(yīng)基礎(chǔ)、促進(jìn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型具有重要意義。
這一判斷具有充分事實依據(jù)。以淮河能源為例，作為全國億噸級煤炭基地之一，集團(tuán)在保持煤炭產(chǎn)能、支撐華東能源供應(yīng)的同時實現(xiàn)碳排放量下降。今年1—10月，萬元產(chǎn)值二氧化碳排放量較2020年顯著下降，其中煤炭產(chǎn)業(yè)降低27%，清潔能源產(chǎn)業(yè)降低約60%。
從行業(yè)屬性來看，煤炭產(chǎn)業(yè)本身是高耗能領(lǐng)域，礦區(qū)生產(chǎn)的電氣化改造、供暖制冷等需求，為新能源應(yīng)用提供了天然場景。淮河能源戰(zhàn)略投資部部長李松介紹，集團(tuán)現(xiàn)有采煤沉陷區(qū)面積超40萬畝，潛在裝機(jī)容量非常可觀，既能盤活閑置土地資源，又能為礦區(qū)提供穩(wěn)定綠電。
“丁集礦沉陷區(qū)光伏項目投運(yùn)后，預(yù)計運(yùn)行期內(nèi)可減少二氧化碳排放約1127萬噸，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)煤423萬噸，實現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益雙贏。”李松說。
煤炭與新能源融合發(fā)展更深遠(yuǎn)的意義在于，這是構(gòu)建新型能源體系關(guān)鍵一環(huán)。
“新型能源體系以非化石能源為供應(yīng)主體、化石能源為兜底保障。煤電與新能源協(xié)同，能有效平抑新能源的間歇性波動，提升能源系統(tǒng)穩(wěn)定性。”李松舉例說，集團(tuán)60萬千瓦以上清潔高效煤電機(jī)組占比超九成，這些機(jī)組通過靈活性改造后，可與光伏、風(fēng)電形成“穩(wěn)定器+增量器”的組合，為能源安全裝上“雙保險”。
王磊認(rèn)為，推動煤炭與新能源融合發(fā)展，不僅有助于國家能源結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化，也對礦區(qū)企業(yè)自身的綠色低碳轉(zhuǎn)型具有積極意義。“這既有助于節(jié)能減排，又能促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級。”王磊說。
構(gòu)建多元互補(bǔ)清潔能源體系
各地正積極探索煤炭與新能源融合發(fā)展的可行路徑。陜西榆林堅持以多能融合為主線，一體推進(jìn)煤油氣風(fēng)光電氫多能融合發(fā)展，推動現(xiàn)代煤化工與綠電、綠氫耦合，加快新型能源體系建設(shè)。貴州能源集團(tuán)統(tǒng)籌推進(jìn)煤炭、先進(jìn)煤電、新能源、天然氣、現(xiàn)代煤化工等產(chǎn)業(yè)一體化發(fā)展。
淮南因煤而建，緣煤而興。在淮南礦區(qū)，“光伏+采煤沉陷區(qū)”已成為最成熟融合模式。“丁集一期光伏電站運(yùn)營以來共發(fā)電4.4億千瓦時，完成綠電交易量超4億千瓦時，可滿足超20萬戶家庭一年用電需求，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約13.14萬噸，減少二氧化碳排放約34萬噸。”淮河能源電力集團(tuán)新能源發(fā)展事業(yè)部部長尹俊說。
“光伏+”的多元業(yè)態(tài)正在不斷延伸。在淮河能源煤礦復(fù)墾區(qū)，光伏板下種上了農(nóng)作物、養(yǎng)殖了畜禽，形成“上光下農(nóng)”的立體模式；在蕪湖奇瑞汽車超級工廠，淮河能源投資建設(shè)的安徽最大單體建筑物輕質(zhì)柔性光伏電站，為園區(qū)提供持續(xù)綠電；在礦區(qū)屋頂、停車場，分布式光伏與充換電站結(jié)合，建成“光儲充放”一體化站點(diǎn)，滿足新能源礦卡、通勤車輛的能源需求。“截至目前，集團(tuán)已累計建成數(shù)十個光伏項目，形成集中式與分布式并舉的格局。”李松說。
瓦斯利用則成為煤炭企業(yè)獨(dú)有的融合路徑。在朱集瓦斯發(fā)電站，17臺瓦斯發(fā)電機(jī)組源源不斷地將井下抽排的瓦斯轉(zhuǎn)化為綠電。這是淮南礦區(qū)首個億度級綠色瓦斯發(fā)電基地，總裝機(jī)容量達(dá)17兆瓦，每天最高可發(fā)綠電30多萬千瓦時。
“煤礦開采中產(chǎn)生的瓦斯，曾是污染環(huán)境的廢氣，如今已成為寶貴的能源資源。”李松說，淮河能源積極構(gòu)建全濃度瓦斯利用體系，30%以上高濃度瓦斯經(jīng)提純后供居民使用或發(fā)電，利用率達(dá)100%；8%—30%中濃度瓦斯直接用于發(fā)電，年發(fā)電量達(dá)3億千瓦時；8%以下低濃度瓦斯通過氧化蓄熱技術(shù)用于供熱，集團(tuán)下屬的兩個礦2024年由此產(chǎn)熱能68萬吉焦。
此外，地?zé)崮艿荣Y源的開發(fā)利用也在提速。淮南部分煤礦井下千米的地下水溫度達(dá)46攝氏度，這些曾導(dǎo)致井下高溫?zé)岷Φ乃Y源，如今被抽采用于洗浴、供暖，循環(huán)利用后再回灌井下。
“集團(tuán)已構(gòu)建起光伏、風(fēng)電、瓦斯發(fā)電、儲能等多元互補(bǔ)的清潔能源體系。”李松說。
打通政策落實“最后一公里”
當(dāng)前，煤炭與新能源融合發(fā)展已取得階段性進(jìn)展，但仍面臨政策落實、技術(shù)創(chuàng)新等多重挑戰(zhàn)。
政策落實的“最后一公里”梗阻尤為突出。王磊直言，國家層面的融合發(fā)展政策方向明確，但地方實施細(xì)則差異較大。“比如沉陷區(qū)光伏項目的土地審批，涉及國土、環(huán)保等多個部門，流程繁瑣；部分地區(qū)的補(bǔ)貼政策未能及時兌現(xiàn)，影響企業(yè)投資積極性。”王磊說。
多位受訪專家建議，企業(yè)應(yīng)主動對接地方規(guī)劃，以“鏈主”身份參與新能源園區(qū)建設(shè)，拓展合作渠道；地方政府應(yīng)落實配套政策，建立公平透明的資源分配機(jī)制，減少企業(yè)間無序競爭。李松表示，希望政府部門牽頭制定差異化儲能支持政策，通過度電補(bǔ)貼等具體措施，切實降低企業(yè)的投資成本，激發(fā)經(jīng)營主體的建設(shè)積極性。
王磊同時提到技術(shù)層面的挑戰(zhàn)。雖然“光伏+沉陷區(qū)”模式已成熟，但超低濃度瓦斯利用、地?zé)嵋?guī)模化開發(fā)等技術(shù)仍處于優(yōu)化階段，相關(guān)設(shè)備投資成本較高。對于企業(yè)而言，若長期無法看到大額投入的回報，持續(xù)投入的動力便會大打折扣。王磊呼吁加大基礎(chǔ)研究投入力度，重點(diǎn)突破煤炭與新能源耦合發(fā)電、礦井空間儲能等關(guān)鍵技術(shù)，同時積極推廣首臺（套）裝備應(yīng)用，加速技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。
對于煤炭企業(yè)自身，王磊提出“有舍有得”的發(fā)展理念：“企業(yè)要勇于舍棄短期利益，加大對新能源領(lǐng)域的投入，培育長期核心競爭力，在融合發(fā)展中占據(jù)主動。”
“煤炭與新能源融合不是簡單的‘加法’，而是能催生生態(tài)修復(fù)、碳資產(chǎn)管理等新價值的‘乘法’。”李松表示，淮河能源將堅持轉(zhuǎn)型升級、逐綠向新、提質(zhì)增效，謀劃實施“風(fēng)、光、儲、充”一體化零碳園區(qū)，讓傳統(tǒng)煤炭基地?zé)òl(fā)新活力。