作為高能耗工業(yè)場景,電力需求貫穿采掘、運(yùn)輸、洗選等煤炭生產(chǎn)的多個(gè)環(huán)節(jié),大型煤礦每年用電量可達(dá)數(shù)千萬甚至上億千瓦時(shí)。隨著智能化、現(xiàn)代化設(shè)備的快速普及,礦山對(duì)電力的依賴程度進(jìn)一步提升。
然而,高端裝備持續(xù)推廣,帶動(dòng)礦山單位產(chǎn)品能耗持續(xù)下降;礦區(qū)新能源開發(fā)不斷推進(jìn),綠電有望助力礦山電力供應(yīng)自給。未來,伴隨綠電替代更加可靠、礦山裝備持續(xù)更新、開采系統(tǒng)更加智能,煤炭生產(chǎn)將更清潔、更高效,為煤炭企業(yè)帶來更好的效益。
■煤炭生產(chǎn)耗電不少
“在煤礦中,生產(chǎn)涉及的多個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)大量耗電,主要包括井下提升運(yùn)輸、通風(fēng)排水、采掘設(shè)備、電氣化配電系統(tǒng)等。另外,地面運(yùn)輸、洗選、裝卸等工序也有大量電力消耗?!敝袊V業(yè)大學(xué)(北京)能源與礦業(yè)學(xué)院副教授王兵在接受《中國能源報(bào)》記者采訪時(shí)指出,根據(jù)礦井規(guī)模的不同,一座煤礦年用電量可達(dá)數(shù)千萬甚至上億千瓦時(shí)。
以年產(chǎn)能2000萬噸的中煤陜西大海則煤礦為例,該礦每年消耗電力8216萬千瓦時(shí)。而我國人均用電量約為1000千瓦時(shí),也就是說,這座煤礦一年的電力消耗相當(dāng)于8.2萬人的生活用電總量。
據(jù)中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),去年全國大型煤炭企業(yè)原煤生產(chǎn)綜合電耗達(dá)23.7千瓦時(shí)/噸,同比上升了3%。
去年,國家發(fā)改委等部門發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)煤炭清潔高效利用的意見》提出,健全煤礦節(jié)能降碳標(biāo)準(zhǔn)體系,促進(jìn)高能效技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用以及余熱、余壓等資源綜合利用,深入挖掘生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能潛力,合理降低煤礦生產(chǎn)能耗。到2030年,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能耗強(qiáng)度逐步下降。
王兵認(rèn)為,煤礦生產(chǎn)的節(jié)能改造應(yīng)從低碳電力替代、設(shè)備更新智能化控制系統(tǒng)、流程與系統(tǒng)優(yōu)化、管理機(jī)制強(qiáng)化等多個(gè)維度發(fā)力。“這些措施能夠保證礦山安全、高效、低碳化運(yùn)行,也可助力控制和降低礦山總體能源消耗?!?/span>
■智能“提效”也“增耗”
就像自動(dòng)駕駛等智能技術(shù)往往配備于電力充足的電動(dòng)汽車。同樣,近年煤礦現(xiàn)代化、智能化建設(shè)不斷提速,更高效、更智慧的設(shè)備被越來越多地應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場,但同時(shí),這些設(shè)備也帶來了更高的能耗需求。
“隨著礦山現(xiàn)代化、智能化水平不斷提升,自動(dòng)運(yùn)輸、無人巡檢、電氣化設(shè)備等投入使用增加了礦山用電量。”但王兵同時(shí)也表示,從中長期看,煤礦智能化可通過更高效地運(yùn)行、智能控制和優(yōu)化調(diào)度來降低單位煤炭產(chǎn)量電耗,從而在保障產(chǎn)能、提升安全與效率的前提下,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。
去年,全國大型煤炭企業(yè)原煤生產(chǎn)綜合電耗同比上升的同時(shí),原煤生產(chǎn)綜合能耗同比下降12.2%,降至7.9千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸。
王兵指出,綜合能耗同比下降,說明大型煤炭企業(yè)在能耗總量上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了較大改進(jìn)。同時(shí),電力使用比例上升,電耗出現(xiàn)上漲,意味著煤炭生產(chǎn)運(yùn)輸過程隨著電氣化、自動(dòng)化、智能化水平提升,更多依賴電力裝備和電力運(yùn)輸系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)了礦區(qū)煤炭生產(chǎn)運(yùn)輸環(huán)節(jié)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。“煤礦生產(chǎn)正在從傳統(tǒng)的高燃料消耗、機(jī)械驅(qū)動(dòng)模式,向電氣化、自動(dòng)化、低碳化驅(qū)動(dòng)模式轉(zhuǎn)型?!?/span>
■綠電替代大有可為
近年來,一批煤炭企業(yè)積極尋求風(fēng)電、光伏等新產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)會(huì)。中國神華近年設(shè)立了多家新能源公司,截至2025年9月,光伏裝機(jī)已達(dá)102.5萬千瓦。今年上半年,中煤集團(tuán)聯(lián)合國家電投、中廣核、中國能建等新設(shè)10余家新能源公司,加速拓展新能源業(yè)務(wù)。
土地資源是煤炭企業(yè)拓展新能源業(yè)務(wù)的重要優(yōu)勢。截至2024年底,我國采煤沉陷區(qū)面積約200萬公頃,這些閑置用地為新能源項(xiàng)目提供了現(xiàn)成場地。通過礦區(qū)自有電網(wǎng)可以直接消納新能源發(fā)電,形成“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化項(xiàng)目,是礦山實(shí)現(xiàn)綠電替代、生產(chǎn)減排的可行道路。
日前,國家能源局發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)煤炭與新能源融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出,到“十五五”末,煤炭與新能源融合發(fā)展取得顯著成效,煤炭礦區(qū)光伏風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式基本成熟,電能替代和新能源滲透率大幅提高,建設(shè)一批清潔低碳礦區(qū),煤炭行業(yè)綠色發(fā)展動(dòng)能進(jìn)一步增強(qiáng)。
礦山用電不僅注重功率和效率,由于礦業(yè)開發(fā)通常位于地下,環(huán)境封閉且通風(fēng)采光相對(duì)不足,一旦出現(xiàn)電力中斷,不僅會(huì)影響正常開采作業(yè),還可能對(duì)礦工生命安全構(gòu)成威脅。“對(duì)礦用電源來說,安全、穩(wěn)定、可靠等特殊要求同樣重要。因此,礦用電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)往往更為嚴(yán)格,成本、運(yùn)維要求也更高?!蓖醣硎尽?/span>
“礦山生產(chǎn)的綠電替代正逐步推進(jìn),但新能源作為主力電源穩(wěn)定支撐礦山生產(chǎn),仍存在挑戰(zhàn)。當(dāng)前礦山對(duì)綠電的依賴程度仍偏低,當(dāng)前主要集中在礦區(qū)運(yùn)輸、生產(chǎn)生活、礦區(qū)供熱等方面?!蓖醣赋觯稍偕茉丛诘V區(qū)的進(jìn)一步推廣利用,仍需持續(xù)優(yōu)化供電穩(wěn)定性、連續(xù)性,適應(yīng)礦山生產(chǎn)的高負(fù)荷要求。
來源:中國能源網(wǎng)