生态化能源结构

生态化能源结构（精选9篇）

生态化能源结构 第1篇

当前,我国正处在向工业化、城镇化、信息化、农业现代化不断发展迈进的关键时刻,迫切需要拥有一个安全、稳定、经济、清洁的现代能源体系。国家“十二五”规划中明确指出,要大力调整能源结构,控制传统能源消费,大力开发非常规天然气资源,加快发展风能、太阳能等其他可再生能源。再结合党的十七大初次将“生态文明”写进报告,十八大明确提出把生态文明建设放在突出地位,生态文明建设已然处在国家总体布局的高度[2]。在此背景下,实现能源经济与生态建设和谐共进之路成为可持续发展的重要途径。

目前国外内很多学者已对能源结构进行了相关研究,国外关于能源结构的研究主要集中于定量分析一次能源结构及不同能源之间的互补或替代关系。Brannlund和lundgren(2004)用一个动态的线性Logit模型,采用公司层面的数据估算了瑞典供热厂燃料之间的替代效应。计算结果显示,所有燃料的自价格弹性全为负,所有燃料之间的交叉价格弹性全为正[3]。Gabriel,Kydes和Whitman(2001)使用Gauss-Seidel方法,在美国能源部的NEMS模型基础上得出确切的美国一次能源结构[4]。Catherine Redgwell(2008)等人分析了中国与印度的能源消费结构,指出了这两个国家的能源消费对世界影响的重要性,为发展中国家改变能源消费结构提出了可行性建议[5]。

与国外学者不同,国内学者大多是定性研究,通过研究我国的统计资料并与国外能源结构比较,指出我国以煤炭为主的能源结构的不合理性,并提出相关调整战略以改善能源结构。林木西(2010)等从能源的生产结构出发,选择了影响能源生产结构适度性的相关指标,对能源结构生产结构中各要素的变化情况与GDP增长率进行比较,结果显示我国能源生产结构适度性较低,应从能源生产总量、单位GDP能源生产增长量、能源生产弹性等方面加以改善[6]。徐东(2011)等人认为低碳经济已变成世界的主题,我国能源结构在这种形势下遭到严峻的挑战,强烈需要调整能源结构应对能源危机与减少碳排放,在此基础上,提出了调整我国能源结构的建议[7]。

但国内外学者们较少从生态化的视角来分析。我国能源结构非生态性问题的存在,要求从生态化的视角来看问题。综合现有研究成果,本文对生态化能源结构的含义做出界定:绿色能源,这一新兴能源实际上代表着有别于传统能源结构的一种新的、不危害生态安全又具有可持续发展性质的能源运行结构的形成,绿色能源的出现从宏观层次上建立起体现经济系统与生态系统同构性的生态经济型能源运行结构,就是“生态化能源结构”。

在知识经济、低碳经济、生态经济的时代图景下,实现我国能源结构向生态化发展演进已成为必然趋势。本文关于生态化能源结构的研究,可以为我国能源战略的制定以及实现减排承诺提供指导,对促进生态经济的实现以及我国经济的可持续增长具有极为重要的现实意义。

1研究方法

1.1指标权重分析

能源结构生态化发展水平的判定是一个多目标决策问题,不能简单将各个指标相加来判定。本文采用层次分析法(AHP)确定评价指标的权重。通过邀请10位相关领域的专家组成专家系统,按照标度说明(见表1)进行评价打分,填写判断矩阵表,构造出相应的判断矩阵,矩阵表在这不一一列举。

由于判断矩阵是根据多位专家给出的分值得出的,因素在进行两两比较时可能会出现彼此矛盾的情况。鉴于此,我们应该计算一致性指标C.I.来进行一致性检验。步骤如下:

(1)使用Matlab软件计算判断矩阵A的最大特征根λmax和特征向量Wi。

(2)进行一致性检验

(3)计算一致性指标

其中,λmax为判断矩阵的最大特征值,n为矩阵的阶数,W为本层次各指标的权数,Wi为其组成的特征向量,C.I.为一致性指标,C.R.为相对一致性指标,R.I.为平均随机一致性指标(R.I.可查表得出)。若C.R.<0.1,则可以确定判断矩阵满足一致性检验。综上计算可得如下表所示各指标体系中各个指标的权重,且均通过了一致性检验[8]。

1.2指标的无量纲化

为避免各变量指标数量级上的差异而带来的比较上的困难,在进行能源结构生态化水平测算之前,应对原始数据采取无量纲化处理。

进行指标无量纲化,首先要考虑指标的特点与类型。指标实际值对评价值的影响不是等比例的,基于正指标(随着指标实际值的增大,评价分值相应增大)、负指标(随着指标实际值的增大,评价分值不断减小)和中间型指标(指标值越接近于某一固定值其评价分值越高)的不同,选用不同的方法。本文对正负指标采取极值处理法,对中间型指标采用差值处理法[9]。

1.3生态化能源结构评价测算公式

假设我国能源结构生态化的水平为E,Sij表示第i个准则的第j个指标的无量纲化后的实际值,其相应的权重为Wij,则能源结构生态化的水平的测算公式可以表示为:

2指标建立及数据来源

2.1指标体系建立

实现能源结构生态化是促进传统能源结构向着生态能源系统演进,进而带动整体经济生态化的过程,是实现我国经济增长方式由粗放型向集约型转变,实现社会、经济、生态协调可持续发展,提高能源利用效率、降低环境污染,建设生态文明的有效途径。

为实现能源结构生态化,本文从3个维度建立了一个全面的评价体系:自然、经济和社会角度[10]。3个维度是一个相互耦合、相互作用的有机整体。其中,自然分为资源和环境两方面,包括单位GDP能耗、能源自给率、可再生能源占能源消费总量的比重、环境保护投资指数、工业二氧化硫排放量、工业废水排放量、工业烟尘排放量7个指标;经济包括人均GDP、工业总产值、第三产业比重和进出口贸易总额4个指标;社会包括就业率、城镇化率和人口总数3个指标(见表2)。

注:(+)为正指标;(-)为负指标;无符号为中间指标。

2.2数据来源

为了保证指标的一致性,文章研究所需的原始数据均主要源于《中国统计年鉴》[11]和《中国能源统计年鉴》[12],限于数据的可获性和完整性,本文研究的时间范围是2002~2011年。

2.2.1自然维度中的数据

单位GDP能耗、可再生能源、能源消费总量、工业二氧化硫排放量、工业废水排放量、工业烟尘排放量均可由《中国统计年鉴》直接查到,能源自给率为能源生产总量占能源消费总量的百分比,环境保护投资指数为环境保护投资占国内生产总值的百分比,其数据可由《中国统计年鉴》及《中国能源统计年鉴》查到。

2.2.2经济维度中的数据

人均GDP、工业总产值、进出口贸易总额均可由《中国统计年鉴》直接查到,第三产业比重为第三产业总值占GDP的百分比,其数据也可由《中国统计年鉴》查到。

2.2.3社会维度中的数据

就业率为就业人口占劳动力人口的百分比,城镇化率为市人口和镇驻地聚集区人口占全部人口的百分比,其数据及人口总数均可由《中国统计年鉴》查到。

3计算结果与分析

3.1中国生态化能源结构水平测算

3.1.1指标权重

计算可得如下所示各指标体系中各个指标的权重,且均通过了一致性检验。

3.1.2指标的无量纲化

计算得到2007~2011年能源结构生态化水平测度指标无量纲化后的结果。

3.1.3能源结构生态化水平测算

利用公式进行计算得到2002~2011年我国能源结构生态化水平在自然、经济、社会三方面的得分。

3.2结果分析

(1)从各指标的权重来说,经济发展的权重为45.46%,说明促进经济的健康快速发展是实现能源结构生态化所必须遵守的首要条件。其中,人均GDP的组合权重明显大于其他指标,表明只有在控制区域人口总量的基础上合理提升区域内国内生产总值的绝对量才能保障能源结构趋于生态化。自然的权重虽然不及经济发展的权重,但也达到34.69%,说明能源结构生态化是需要利于自然环境的改善,从而实现生态型社会的构建。相比前两个指标而言,社会发展的指标的权重所占比例就略小,为19.85%,而其中当属就业率的所占权重较大,表明保证就业的重要性不容小觑。

(2)从各指标的得分来说,自然环境发展的指标得分从2002~2005年呈下降趋势,其后至2011年呈缓慢上升趋势,这说明了我国在促进经济快速发展的过程中认识到了建设能源结构生态化的重要性,而后致力于调整能源结构来保护自然环境,虽然涨幅不明显,但是也略有改善。而经济发展的指标得分从2002年的0.2065增加到2011年的0.5452,相比其他两个指标,增长幅度较大,且一直呈上升趋势。一方面说明了生态化能源结构是促进经济快速发展的有力保障;另一方面说明了能源结构生态化在保障经济发展的需求方面是比较合理的。社会角度的得分变化不大,说明能源结构生态化在保障就业、推进城镇化建设和控制人口方面一直都是强有力的保障。

(3)从总体上来说,本文从生态化的角度建立了能源结构生态化水平测度指标———自然、经济和社会指标。根据2002~2011年这段时期的指标实际数据进行测算可知,我国的能源结构生态化的发展水平是呈不断上升趋势的,说明我国已经认识到建设生态化能源结构的重要性,不断从粗放的增长模式向集约的增长模式转变。但是仍然表现出一定的不合理性,这种不合理主要表现在单位GDP能耗仍然较高、造成的生态问题仍然没有彻底解决、一次能源的比重仍然远远高于可再生能源等方面。

4结论与政策启示

通过分析可以发现,当前我国能源结构虽缓慢趋于生态化,但生态经济建设仍滞后于能源经济整体发展,尚未达到和谐均衡状态。这就需要经济行为主体做出各方面的努力来全面推进自然环境与经济社会协调发展。要使我国的能源结构生态化取得多层次的、实质性的发展,应从以下3个方面着手[13]:

4.1努力增加清洁能源在能源供应和消费中的比重

加大对新能源研发与应用的投入力度,实现传统能源及新能源之间、传统能源之间的替代是解决我国能源供需结构矛盾、供需瓶颈以及实现生态化能源结构的有效途径。通过提高煤炭的清洁高效使用水平,减少终端行业煤炭使用量,降低煤炭需求增长,将煤炭生产和消费量控制在生态环境和空气质量能承受的范围之内;加速国内非常规及常规天然气资源开发,尽快较大幅度提升天然气的使用规模;大力加快水电、风电、核电、生物质能及太阳能等新能源和可再生能源的开发利用;推进建立以企业为主体的技术创新系统,鼓励企业与科研单位、大专院校进行产学研联合,开发拥有自主知识产权的能源开发新技术与产品,推动科研成果的推广及产业化。

4.2制定国家层面的生态型能源发展规划

一方面要深化能源制度改革。传统的能源产业,比如煤炭、石油和天然气,需要强化市场化的方向,打破现有的利益格局,构建各类所有制经济公平竞争、实现共赢的环境;在新能源领域,比如核能、水能、太阳能和风能,还没有一个规范的机制,需要根据其不同特点进行规划,尽量避免政府的过度控制和市场调控的盲目性[12]。另一方面要构建多元能源供给体系。实现我国能源供应来源的多元化,实现能源来源地域与品种的多元化,减少对任何单一地域或品种的过分依靠,要积极增进国内不同地区与品种的能源开发利用。建立传统能源与新能源相互支持相互合作的多元供应体系。

4.3建立国家、能源产业和企业三方协调机制

通过引进先进技术装备与外资,增强人才交流与引进。鼓励并协调国内实力较强的能源企业加大参与国外能源开发的力度,通过参股、合伙经营等方式开展跨国经营,开拓国际经营业务。需要国家、地区和城市的共同发展和协调运作,国家应该为项目的实施提供相应的政策引导与技术支持,地方政府要做好项目实行的组织工作[14]。采用上述指标体系和评价模型,能够对生态化能源结构发展水平进行分析与评价,对发现制约生态化能源结构发展的瓶颈具有一定的诊断能力。

建设能源生态体系促进能源生态文明 第2篇

建设能源生态体系促进能源生态文明

文章介绍了生态文明的内涵,具体阐述了生态系统的`四个特点,提出要不断提高生态文明程度,必须充分认识节能减排的重要性、长期性和艰巨性,坚持科学发展、清洁发展、节约发展和安全发展,促进我国能源事业真正走上全面协调可持续发展的轨道.

作 者：徐锭明  作者单位：国家能源专家咨询委员会,北京,100058 刊 名：中国科技成果 英文刊名：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY ACHIEVEMENTS 年，卷(期)：2008 “”(16) 分类号：X3 关键词：建设   能源生态体系   能源生态文明  

生态化能源结构 第3篇

冀中能源以煤炭为主业, 同时发展电力、化工、医药、机械、建材、物流等多个产业板块。集团在册职工13万人, 资产总额700亿元, 煤炭资源储量260亿吨。2009年完成煤炭产量4237万吨, 销售收入550亿元, 实现利润20.1亿元。2009年, 冀中能源综合实力居中国企业500强149位 (不含华药) , 中国大型工业企业集团500强第117位, 中国大型企业集团经济效益200佳第88位, 中国煤炭行业前10位, 是中国第二大主焦煤基地。2010年, 冀中能源确立了“保双五、争跨越”新的发展目标。截至3月底, 冀中能源原煤、洗精煤、总进尺、销售收入、利税等主要经济技术指标又创历史新高, 其低碳运行生态矿山建设, 正领跑中国煤炭工业发展方式转变和结构优化升级, 得到业内外高度关注和充分肯定。

冀中能源的低碳运行生态矿山建设, 特点是生态保护, 途径是科技创新, 过程是低碳运行, 关键是转变发展方式, 目的是科学发展。

一、低碳运行生态矿山建设的思考——头脑里的革命

不断升华的理念

作为传统煤炭企业, 在转方式、调结构中, 到底应该向哪转?怎么转?转什么?带着这些问题, 乍暖还寒的3月, 我们在冀中能源集团进行了深入的调查, 得到了准确的答案。

近几年, 冀中能源集团始终处在快速的发展中, 就其扩张规模、资产总额、煤炭产量、销售收入、经济效益等, 都在几倍、几十倍地增长着, 在外人眼里, 冀中能源集团简直就是一天一个样, 一天一个可喜的变化。更为难得的是, 冀中能源的“快”是好字当头的“快”, 是又好又快的“快”, 在做强做大的同时, 主要是做强, 并不一味求大。这正印证了冀中能源集团的核心价值观:不断创造历史。

2010年3月, 全国“两会”召开前夕, 我们欣闻, 冀中能源集团以“低碳运行生态矿山建设”为突破口, 走出了一条科学发展的成功之路。他们通过低碳运行生态矿山建设, 自觉地转变发展方式, 有力地促进了产业产品结构调整。可以说, 低碳运行生态矿山建设, 推动了冀中能源好字当头的科学发展。

何谓低碳运行生态矿山建设?它新在何处?实在哪里?冀中能源集团董事长、党委书记王社平的解释是:“长期以来, 我国煤炭企业的发展模式一直是快速建矿、强力开采、废物排放。这种传统的粗放发展模式虽然为经济发展及时提供了能源, 奠定了经济高速发展的物质基础, 但也存在高碳排放、资源浪费、资源利用率低、环境污染、生态失衡等深层次的问题。

冀中能源的低碳运行生态矿山建设, 是在近年来大量科技创新丰富实践的基础上, 结合国内外形势发展而提出来的一个全新概念。它旨在把发展方式转向高质量、优结构、可持续、惠民生上来, 把高能耗、高污染、高投入、低效益、低效率转到低消耗、低污染、低投入、高效益、高效率上来, 注重企业效益与发展, 同时注重生态环保、社会效益和社会责任。

随着调查的深入, 我们了解到, 冀中能源的低碳运行生态矿山建设, 特点是生态保护, 途径是科技创新, 过程是低碳运行, 关键是转变发展方式, 目的是科学发展。

所谓低碳运行生态矿山建设是将矿山人文环境、生态环境、资源环境和技术经济环境相互联系起来, 对采矿活动提升改造, 构建低碳、环保的矿山工业系统, 以最小的生态扰动获取最大资源、经济效益和社会效益, 并在采矿活动结束后通过最小的末端治理, 使矿山工程与生态环境融为一体。其含义是遵循自然生态系统的物质循环规律, 重构生产系统, 使其和谐地纳入自然生态系统物质循环过程, 形成产品清洁生产、资源高效回收和废物循环利用为特征的低碳运行生态矿山新的发展方式。

冀中能源的低碳运行生态矿山建设是一个融汇新理念、高科技、全方位、长时效的系统工程。建设低碳运行生态矿山, 一个重要的理念就是, 在煤炭开采的过程中, 不只把煤炭看作是资源, 更要把空气、土地、地下水、周围环境等构成环境生态的这些因素, 都当作是一种重要的资源, 科学开发, 综合利用, 把煤矿建设和开采过程中对环境的破坏和影响, 用科技创新加以抑制和消除。低碳运行生态矿山的一个突出的标志就是, 煤矿开采过程中的运行是低碳的, 结束后, 仍然没有对周围生态环境形成影响, 新矿井建设完全是一种新的低碳运行生态环保模式。

思维方式决定发展方式。要转变发展方式, 首先要转变思维方式。先进的理念是由大量朴素艰辛的实践一步步提升出来的。不冲破惯性思维的束缚, 不走出认识与实践的误区, 怎能进一步解放思想, 形成共识, 创新实践, 敢为人先?

冀中能源“低碳运行生态矿山建设”理念的升华有一个过程。

早些时候, 他们极其重视煤炭回采率, 各矿井为了最大限度提高回采率, 曾经各使奇招, 把底层深处、边角、超薄煤层、急倾斜地质条件赋存的煤炭吃干榨净, 因此创下过回采率全国最高的纪录。后来, 他们在国内首创了邢东矿矸石井下回填技术工艺, 实现了煤矿采煤矸石不升井的“奇迹”, 并据此提出了绿色开采的理念。2009年, 他们在绿色开采理念的基础上进一步升华, 特别是去年底哥本哈根气候变化领导人峰会之后, 他们请专家教授为集团公司、子公司两级领导授课培训, 组织领导层和部室机关人员学习《低碳之路》一书, 在冀中能源党委中心组进行集中培训, 然后是讨论、调查、研究, 解放思想之后再统一思想, 随之正式提出了“低碳运行生态矿山建设”的理念。他们还结合环保、科研院所以及其他社会力量, 全面加大这方面的研发力度, 又提出了一系列与之有关的理念。比如过去, 作为煤炭企业, 他们更多重视和关注的是自己赖以生存和发展的“煤炭资源”与“周边环境”, 即考虑的是怎样拥有和开采更多的煤炭, 保护好地方的土地、水和工农关系等资源, 想的范围小, 思维不够广阔。现在, 他们虽然也这样考虑, 但不仅仅考虑这两三点了, 他们在关注自己手里煤炭资源的同时, 把与煤炭有关的前后左右的因素一并视为自己的资源, 从国际到国内, 从煤炭主业到其他产业, 从发展方式转变到结构调整优化, 从企业技术管理水平升级, 到企业文化理念宣传导引等等。当然, 更包括无边的空气、广阔的土地、丰沛的地下水、周围的大环境等等。他们在自己的有关研究成果中这样表述:“这些构成环境生态的主要因素, 都要作为重要资源, 科学开发, 综合利用, 加强保护, 造福社会国家的同时, 也造福企业自身。”

卓有成效的思路

“低碳运行生态矿山建设”的理念, 犹如一个宏伟的蓝图。为了实现这一蓝图, 冀中能源集团经过不懈的科学研究, 几年的探索创新实践, 深入的总结提升, 理出了一个基本的思路, 从而也找到了一条实现蓝图的途径:在目前现有技术的基础上, 以国际化的视野, 根据国家、省委省政府和省国资委的政策, 以高于国家的标准, 加强科技创新、管理创新, 将国际、国内有关的各种高端技术有效集成, 构建一个崭新的低碳运行生态矿山建设模式, 一个长期高效运转的管理体系, 把低碳运行生态矿山机制的运转融入生产全过程之中, 成为正常生产的一个环节, 使得煤矿在组织生产时, 必须按照预定的生态机制运转, 否则, 生产就不能正常进行。换句话说, “低碳运行生态矿山建设”的每一个科技手段和措施, 都不是孤立的、单独的, 而是相互作用的有机整体。再通俗点说, 就是把低碳运行生态矿山建设的具体技术工艺, 作为整个生产链条的一环, 嵌入生产过程, 若舍弃某一环, 整个生产就无法运转。

经过进一步调查, 记者发现, 他们想出的这一奇招实招, 是缘于目前工业企业中普遍存在的一些现象。比如有的企业, 为了应付环保部门的检查, 必须投入一些相关技术设备, 而这些技术和装备往往是要付出成本的, 所以检查一过, 便把这些技术和设备甩开了。如果这些技术和设备是整个生产链条的一环, 一旦甩开, 整个生产就得停滞, 那这些技术和设备就必须得自觉地使用。循着这样的思路, 冀中能源集团做了大量的技术创新, 比如在自己最大的矿井东庞矿, 就研制成功了“井下风源热泵系统”, 通过一系列的科技创新手段, 把井下废弃的地热转换为工业和生活取暖, 如果取消这种方式, 那么矿井将不能生产, 从根本上有力地保障了“低碳运行”的过程, 实现了生态矿山建设成果。

集群式的成功技术

理念决定行动, 正因为先在决策层的脑子里有了一系列的先进理念, 正因为要从基础上转变发展方式调整结构, 正因为要实现可持续惠民生的目标, 冀中能源集团才对“低碳运行生态矿山建设”情有独钟, 强力推进。与此同时, 其所有的理念, 都不是空中楼阁, 而均有实实在在的成熟技术作支撑。

企业在不断做强做大的过程中, 他们就不动声色地着手研究解决因煤炭开采而引起的各种环境问题了, 在治理地表沉陷、矿井废水、矿区废气、节能减排等方面创出了一系列国内国际领先技术工艺。据统计, 仅成熟的技术已达上百项, 有五项荣获国家科技进步奖, 有56项荣获中国煤炭工业和省科技进步奖, 有9项被国家权威机构和专家院士评审团鉴定为“国内首创, 国际领先水平”。

仅2009年一年, 冀中能源就有36项科技成果获得国家、省部级科技进步奖;22项获中国煤炭工业科技进步奖, 其中一等奖6项, 占全国煤炭行业一等奖总数的四分之一。

目前, 有的矿实现了井下、井上矸石充填, 有的矿实现了“三下开采”;有的矿实现了风源热泵、水源热泵供热制冷, 有的矿实现了“无锅炉可以取暖, 无空调可以降温”;有的矿实现了出煤不见煤, 排矸不见矸;有的矿实现了用水不排水, 循环再利用;有的矿实现了废物零排放, 节能又减排;有的矿实现了只见机器转, 不闻机器声的噪音根治等等。

冀中能源集团是以“高碳产业”为主业的, 但却一步一个脚印地“低碳运行”着, 并将矿山人文环境、生态环境、资源环境和技术经济环境相互联系起来, 对采矿活动提升改造, 重构矿山工业系统, 以最小的生态扰动获取最大的资源、经济效益和社会效益。现在, 他们自觉地让整个开采过程不仅不对周围的生态造成负面影响, 而且对周围环境在原有基础上进行改善, 做到采前青山绿水, 采后依然是绿水青山。冀中能源近几年一直在扎扎实实地转变着发展方式、调着结构……

二、低碳运行生态矿山建设的实践——沉甸甸的责任

让责任在实践中生发

冀中能源集团的各级领导, 绝大部分都是从煤矿干出来的, 他们在实际工作中, 亲眼看到煤炭生产在给国家和社会发展做出巨大贡献的同时, 也带来了诸多的问题, 如煤炭开采造成的环境污染、地表塌陷、土地资源和生态系统损毁等。为了又好又快科学发展, 为了建设资源节约、环境友好型社会, 他们不断思索研究, 还不断地进行科技创新。冀中能源集团在快速发展的同时, 也深切地体会和认识到, 目前我国的煤炭开采“高碳”运行对生态环境的影响有两方面:一是煤矿生产排污对生态的影响, 主要表现为废水、废气、废渣的排放和生产过程中的噪声等对生态环境的影响;二是煤炭开采引起的地表沉陷对生态环境的直接破坏。比如在水体污染研究中, 他们发现矿井水在开采过程中散落了大量的煤粉、岩粉和其他伴生矿物, 都可分解氧化等导致污染。还有选煤废水中含大量悬浮煤粒, 各种药剂及有害金属离子等。此外, 煤炭的开采会破坏地下蓄水层, 改变水文地质和水文条件, 使水均衡系统失衡, 甚至引发大的水害;比如在固体废物污染研究中他们发现, 我国煤矸石累计堆积已达30亿吨, 占地55万Km2以上, 有矸石山1500座左右, 其中正在自燃的145座。

矸石是煤矿开采过程中不可避免的伴生物。长期以来, 煤矿生产过程中产生的矸石都需要提升到地面堆成矸石山, 提升和运输过程中, 需要消耗大量电力、运力资源, 还要修建小铁路或专用公路。矸石在地面长期堆存过程中, 不仅占用土地, 还会产生大量有害气体、分解物, 对周围空气和水体造成严重影响。为从根本上解决这些高碳问题, 最有效的低碳举措就是不把矸石提升到地面, 直接在井下处理。

除此之外, 他们还在地表沉陷、保水开采、废气利用、噪声污染等很多方面进行了专业研究和创新实践, 通过研究实践, 冀中能源集团获取了大量的科研数据, 打牢了科技创新的基础, 数据汇总以后, 大家认识和体会到, 有些问题虽然不完全是自己造成的, 也不是一朝一夕形成的, 但肯定有自己的一份责任, 因为自己毕竟是以煤炭为主业的。这也是他们提出且下决心搞“低碳运行生态矿山建设”的缘由之一。这并不是上级压给他们的任务, 而是企业主动转变发展方式, 调整产业产品结构, 实现技术管理优化升级的选择, 是一种高度的社会责任感使然, 是企业科学发展的必由之路。他们知道, 搞低碳运行生态矿山建设, 目前还没有一个现成的模式, 没有一套完善、系统的标准, 更多的是靠自己的摸索和科技创新, 还要大量的投入资金, 即使这样, 他们也要搞下去, 并且要搞出个样子来。于是他们产生了一系列先进的理念, 形成了独特的思路, 并实施了许多切实可行的有力措施。

让煤矿在低碳中运行

既然煤矿生产存在着诸多的环境问题, 那么首先就要设法使煤矿在低碳中运行。为此, 冀中能源集团除自己大力进行科技创新外, 还正在集成国际国内的各项新型节能技术, 努力做到最大限度减少能源消耗, 最大限度增加废物回收复用, 最大限度减少废弃物的排放, 最大限度地保护生态环境。下列的几项, 仅是他们低碳运行中诸多案例中的几种。

———煤矿矸石不升井, 不建矸石山

邢东矿是冀中能源低碳运行生态矿山建设的先导, 2004年就创造性地实现了国内首创的矸石井下充填采煤新工艺, 实现了矸石不升井、地面不建矸石山, 不但消除了井上排矸石带来的占压耕地和矸石对环境的影响, 还可利用这些矸石对采空区掘进后的煤巷进行充填支撑, 最大限度地开采煤炭资源。此项技术工艺荣获“国家科技进步二等奖”。

邢台矿是一个老矿, 经过40年的开采, 排到地面大量的矸石, 形成了一个金字塔式矸石山, 同时电厂、水泥厂还排放大量的粉煤灰。如何利用矸石和粉煤灰做井下充填材料, 置换出建筑物下宝贵资源, 该矿推广应用了井下矸石充填技术工艺, 把地面的矸石、粉煤灰等再回填到矿井下, 利用这些碎矸石、粉煤灰对采空区的采面进行充填支撑, 也获得了巨大的成功, 为我国煤矿“三下”压煤的大规模开采开辟了一条新途径, 仅2009年, 这个矿用充填的方式, 从永久煤柱中就采出优质煤几十万吨, 获利近2亿元, 减少二氧化碳等废气排放36000吨。

陶一矿研发出用高水材料推行“沿空留巷”技术, 把高水材料充填到采空区使之不塌落, 同时把巷道留下来, 少掘一条巷道。这一技术代替了木垛支护, 少留20米宽煤柱。2009年夏, 邯矿集团应用这项新技术采出煤炭44464立方米, 井下矸石充填体积39766立方米, 充填率达82%。如果没有这项新技术, 村庄下、建筑下、水体下边缘的煤只能采20%~30%, 利用这项新技术, “三下”压煤95%以上可得到开采, 不可再生的资源得到有效利用, 陶一矿就能解放出600多万吨煤炭资源, 邯矿集团就能解放3000多万吨煤, 冀中能源就能解放出4亿多吨煤炭。如果这项新技术在全国煤矿系统推广应用, 多回收的煤炭资源可达120亿吨, 随着推广规模扩大, 超高水材料还有望形成新材料产业, 前景非常广阔。

矸石回填技术工艺带来了低碳运行生态矿山建设的集群式效应:首先, 矸石回填后可把用常规方法不可能采出的煤炭资源采出来, 实现了建筑物下安全采煤, 提高了资源产出率。每充填1米巷道, 就可多产煤30吨;断面25立方米的巷道, 直接经济效益为18000元~23000元, 年创效益达2000万元以上, 采面充填经济效益和社会效益更为可观, 消耗的矸石量更大。其次, 矸石回填代替保护煤柱, 避免了地面塌陷, 不但有效地保护耕地, 降低生产成本, 防止了矸石山长期风化造成的污染, 实现了低碳生态开采, 而且不再提升矸石, 不再堆矸石山, 不再占用土地, 不再污染地面空气。据测算, 一个年产100万吨的矿井, 矸石山的占地面积大约在110亩左右。其三, 矸石回填技术工艺还带动了其他一系列难题的解决。建筑物下开采, 一直是煤炭业界的一大难题, 其中煤炭开采出来后的充填材料和充填技术工艺, 就是两大难关。这些都在冀中能源被一一攻克。

煤炭回采率提高带来的低碳好处是显而易见的。如果按照我国煤炭回采率若每提高1%, 在不增加基建投资的情况下可增产1000万吨煤炭, 若提高10%则可增产1亿吨煤炭。

冀中能源的矸石、膏体、粉煤灰、超高水材料等井下充填技术工艺, 在全国第一家实施后, 对此技术工艺并不保守, 先后引来了美国、英国、波兰、印度、澳大利亚、越南等国家和全国煤炭企业168个团次参观学习, 使这一自主知识产权技术工艺逐步推向了全国其他煤炭企业。

——煤矿产煤不烧煤, 利用风源、水源热能取代锅炉

冀中能源煤矿产煤不烧煤, 利用风源、水源热能取代锅炉, 在全国煤炭行业是第一家, 是具有示范、导向作用的科技创新项目。

冀中能源集团副董事长、副总经理刘建功对此作了很专业的说明:“东庞矿北井为取消燃煤锅炉, 解决职工冬季取暖夏季制冷问题, 利用矿井独具的回风源、水源特点, 研制了高效矿井回风热交换器, 利用矿井回风温差作为能源, 通过热交换器提取热量, 带动压缩机做功实现机组冬季采暖夏季制冷的目的。另外还研制出了低温、低噪音井筒防冻散热器, 以适应进水温度45℃和环境温度-15℃的要求;保证进风井筒中混合空气温度2℃以上, 解决了井筒防冻等问题。利用热泵技术回收矿井总回风中、电厂冷却水中的热量, 成功地为煤矿建筑供暖, 井筒防冻水平大幅提升, 另外还能为生活区提供生活热水, 东庞矿取缔了所有燃煤锅炉, 实现了‘产煤不烧煤’。”

记者在冀中能源矿区看到, 目前, 这项技术已在东庞矿、梧桐庄、云驾岭等矿成功应用。该项技术的推广不但满足了东庞矿、梧桐庄、云驾岭等矿井供暖空调、井筒防冻需要, 解决了职工洗澡、宿舍冬季取暖问题, 而且利用井下与地面水的温差, 来制造“天然空调”实现冬天取暖、夏天制冷。此项技术的应用, 仅东庞矿一个矿采暖季就可节约燃煤和运行费用220多万元, 减排二氧化碳排放5000多吨。

3月4日, 冀中能源党委副书记高同燕在东庞矿风源热泵现场对我们这样表述:“据初步估算, 此技术若在全国推广, 每年利用的热能折合标煤可达2485万吨, 相当于一个大型煤炭企业的产量。这是煤碳企业一个典型的低碳运行科技创新项目, 实现了不烧煤、不排废气、废渣。”

——实施节能减排, 推进产业升级

冀中能源峰峰集团、邯矿集团、股份公司等均列入了河北省2008年节能减排“双三十”单位, 责任重大、任务艰巨。

对于节能减排, 王社平董事长坚决地说:“拒绝理由, 一票否决, 完不成任务, 不但就地免职, 还要追究责任。冀中能源在抓节能减排的过程中, 主要是大力改进传统技术, 淘汰落后设备、工艺, 积极利用资源节约新技术, 努力促进企业产业升级”。

为此, 他们一直狠抓低碳运行和节能减排工作, 以科技进步带动产业升级, 以科技进步提高产业技术管理水平。具体讲, 就是把低碳运行技术贯穿到企业活动的全过程, 依靠项目建设来推动低碳运行, 依靠加强管理来促进低碳运行, 依靠科技进步来实现低碳节能。

数字本身是枯燥的, 但是数字背后的意义却是丰富的。让我们看看下列冀中能源各子公司和各矿厂具体的数字, 就能充分地体会到, 他们完成了多少节能减排的任务, 可谓是“耐烦不怕艰巨和琐碎, 攻坚何惧转变发展方式。”

云驾岭矿对主井进行了转子变频调速攻关, 不仅技术先进, 填补了国内空白, 而且节电效果明显, 达到了19.6%。该项目荣获“国家科技进步二等奖”。集团所属大部分矿井实行了井下工作面用电考核, 避峰就谷, 效果十分明显。总之, 凡是能够采取的低碳节能手段和改为低碳节能的设备, 全部采取和改了过来。以东庞一个矿为例, 改造之后节电达25%, 年节电120万/千瓦时。

在葛泉矿, 使用的燃煤蒸汽锅炉共有8台。但由于部分部件老化, 并存在有一定的技术缺陷, 能耗一直居高不下, 二氧化硫排放也超标。为低碳运行减少排放, 他们通过科学创新, 对蒸气锅炉的给水泵、引风机、鼓风机等重要部件进行了一系列变频自动控制改造, 将其原来使用的陶瓷多管旋风除尘器更换为先进的水膜脱硫除尘器。成功运行后, 为使其更好地实现低碳、高效、节能、少排放, 他们又在每一台锅炉上安装了全自动软化水设备。仅此一项, 可年节电90万/千瓦时, 节煤400余吨, 减少二氧化碳排放量1600吨。

邯矿集团通过多种渠道筹集8000万元低碳运行节能减排专项资金, 经过调研论证确立了涉及粉尘治理、污水处理、淘汰更新高耗能技术设备、改造优化用能系统等10项低碳运行节能减排重点项目, 按照质量、投资和工期“三包干”, 责任单位、分管领导、牵头部门“三明确”的原则, 定期组织项目调度会, 加强项目跟踪管理, 抓准入, 抓创新, 抓减排, 确保了各项低碳节能工程的按期完成。

截至2009年底, 邯矿集团实现节能量13586吨标准煤, 完成年计划的122.4%, 提前两个月顺利完成了河北省政府和省国资委下达的全年节能减排计划指标。其中节能量已提前完成了“十一五”规划目标。

股份公司仅2007—2009年期间, 就投入5亿元用于节能减排, 实施碧水蓝天工程, 安排了低碳节能减排工程11项, 更新高耗能及淘汰落后设备4695台, 使老矿井低碳节能工作取得重大进展。

峰峰集团针对本集团生产矿厂多、部分设备落后能耗高的现状, 于2008年投入低碳运行节能减排资金共14783.3万元, 在淘汰落后设备设施和落后产能方面出实招求实效, 积极推广新技术、应用新工艺, 向产业技术升级要低碳。仅2008年就淘汰更新高耗能的电机36台、水泵22台、照明灯1326盏、变压器68台。关停了峰煤建材有限责任公司的20万吨年机械立窑水泥厂和薛村矿等10台燃煤生活锅炉;关停了邯郸市洁能煤焦化公司、邯郸市兴泰焦化有限责任公司、羊渠河矿焦化厂炭化室高度小于4.3米的小焦炉。小屯矿对两个中央洗煤厂投资进行工艺技术改造, 减少了耗煤量, 提高了精煤回收率。实施电厂余压余热综合利用, 对生活区实现集中供热、制冷, 取消小型燃煤锅炉, 优化能耗结构, 实现了低碳运行。

冀中能源正是尝到了科技创新带动产业升级, 提高技术水平在低碳运行节能减排上的甜头, 所以才实施“用科技创新带动低碳节能”“用科技创新推广低碳节能”“用科技创新解决企业整体低碳运行节能减排的问题”。科技带动战略有力助推了企业节能减排目标的实现。

在2008年下半年至2009年, 即使在金融危机影响下, 冀中能源的节能减排工作依然取得了长足进展。其中, 峰峰集团、股份公司、邯矿集团还被中国煤炭工业协会、中国煤炭加工利用协会联合评选为2009年度全国煤炭工业节能减排先进企业。

2010年, 冀中能源除继续加大力度淘汰高耗能设备外, 还将在变频技术推广、矿井风源水源热能综合利用、高效电机、变压器等低碳节能型机电设备推广、低碳照明技术应用等方面推广应用低碳节能技术设备, 重点支持新能源、新材料、新设备等产业技术研发和产业化, 继续抢占节能减排低碳发展的制高点。

——煤矿废气不外排, 低碳工作上水平

中国大部分煤矿都有瓦斯, 并且高瓦斯矿井和煤瓦斯突出矿井约占40%左右。此外, 在井下其他作业过程中还产生部分有害气体, 如井下使用的硝胺炸药在放炮中产生CO和NOx;使用柴油动力机械 (凿岩台车、柴油机牵引单轨吊机车等) 排放的废气中含有大量的NOx;煤炭自燃产生CO、CO2等。为了井下生产安全, 通常采用通风方式将井下的有害气体抽出矿井排入大气中。加强煤层气的开发利用, 不仅可有效解决诸如煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸等安全隐患, 而且也可缓解能源紧张的状况, 更好地保护生态环境。

在这项工作中, 我们同样看到冀中能源低碳运行抓得紧抓得实抓得细, 可以说是全方位、全覆盖、全过程, 其科技创新、研发和应用的快捷、精细、执着, 可见一斑。

冀中能源把煤矿瓦斯抽采与综合利用技术研究当作低碳重点任务, 在保证地面瓦斯抽放系统正常运行的基础上, 加大对瓦斯地质构造的研究, 掌握瓦斯涌出规律, 成功开发并研究推广了瓦斯可控抽采技术, 实现了资源的综合利用和低碳最大化, 瓦斯发电已经在张矿集团宣东矿运行达五年。

东庞矿在瓦斯治理与应用方面采取地面瓦斯抽放系统, 2008年底建成并投入使用, 累计抽排纯瓦斯140多万立方米。2010年, 将继续进行煤矿瓦斯抽采与综合利用技术研究, 在保证地面瓦斯抽放系统正常运行的基础上, 加大对瓦斯地质构造的研究, 掌握瓦斯涌出规律, 实现对瓦斯的可控抽放, 还将在具备条件的情况下利用瓦斯发电, 实现全面低碳和资源综合利用。

邯矿集团副总、云驾岭矿矿长班士杰, 说起该矿瓦斯治理, 如数家珍:“云驾岭矿属于低瓦斯矿井, 在煤炭工作面生产过程中采取了抽放、煤层注水、引排等多种措施治理瓦斯。首先, 通过运、付巷本煤层深孔抽放、工作面浅孔抽放、顶板高位抽放、上隅角抽放等, 使工作面瓦斯抽放量达到2 m3/min, 瓦斯抽放率达28.7%;其次, 通过工作面煤层浅孔注水, 使工作面瓦斯涌出量降低了0.5 m3/min, 工作面瓦斯不均衡系数由原来的2.5降低到了1.8。”

投资1600万元的东庞矿矸石电厂脱硫工程已经完工投入运行。此项脱硫工程, 以低碳为目标, 应用先进的氧化镁加炉内喷钙技术, 配置四套先进的监测系统, 可连续监测烟气中的二氧化硫的浓度、烟尘压力, 实现对脱硫系统的远程控制。脱硫系统改造后, 二氧化硫排放量由509.28吨/年降至50.9吨/年, 使东庞矿周边环境大气质量进一步明显改善。

赵鹏飞矿长指着矿上的巨大储煤仓边走边对我们说:“梧桐庄矿抓低碳运行从细节入手, 为消除煤尘飞扬对周围环境的污染, 在原来3个万吨储煤圆筒仓的基础上, 又建立了一座能容纳7万吨煤就像北京鸟巢建筑的封闭储煤场, 从根本上消除煤尘, 实现出煤不见煤。同时, 为减少井下矿尘的产生, 该矿采取了煤壁注水、岩石喷水、除尘分机吸尘、大巷洒水车定时洒水等措施实现了井下防尘治理, 完善了矿井综合防尘系统, 有效治理了废气、废尘的排放。”

——优化产业链, 低碳循环化

冀中能源矿多厂多, 一矿一厂都有各自的特点, 为此, 他们因地制宜, 有的放矢。

煤炭生产过程中经常会产生一些副产品, 造成资源浪费和环境污染, 也加重了企业低碳运行生态矿山建设的难度和经济成本。为此, 冀中能源运用低碳循环经济模式优化产业链, 将传统的单向直线式经济发展模式变为反馈式循环经济发展模式, 利用各个产业链内部消解工业废弃品, 通过近几年的尝试, 章村矿走出了一条“煤—电—建材”的新型工业化道路, 基本形成了自己独特的低碳循环经济圈, 做到了无废物生产。章村矿将矿井生产的原煤首先进入洗煤厂洗选, 优质的洗精煤作为工业用煤, 主要作为炼钢、化工产品的原料;劣质煤以及煤矸石作为坑口电厂的燃料。采矿产生的矿井水经过净化处理后, 一部分作为电厂的冷却循环水, 一部分作为洗煤厂的生产用水, 还有一部分作为厂区内生产及生活用水。

坑口电厂产出的电主要满足生产矿井和水泥厂生产所需;电厂的粉煤灰和炉渣作为水泥生产的配料;电厂产生的余热为办公区、家属区供暖。水泥厂生产的水泥一部分供矿井生产、维护使用;水泥生产过程中利用回转窑产生的余热发电, 直接供水泥生产使用。

章村矿低碳循环经济链条的形成, 做到了上道工序的废料就是下道工序的原料, 通过传统的煤炭资源产业与低碳科技创新相结合, 实现了多产业、多产品、多功能的组合, 实现了企业的低碳化、集约化和生态化。目前, 章村矿的低碳循环模式正在向冀中能源其他条件相似的矿井推广, 效果显著。

让我们再看看冀中能源生态矿山建设的一个个亮点。

——保护土地保水开采——土地与水都是宝贵的资源

通过大量深入现场的调查, 我们也有了自己的认知。我们分析, 其实, 低碳运行与生态矿山建设是相辅相成、互为条件和因果的。实现了低碳运行, 生态矿山的建成也就不远了, 只不过生态矿山更综合一些。

我们的看法得到了高同燕副书记的认可。他说:“冀中能源集团一旦开矿, 这个矿我们就视之为自然中的一部分, 所有的生产活动都应与自然建立了联系, 并与自然共荣共存。这就要求我们每一个员工, 都要树立起生态观念、生态意识和“天人合一”的思想。为此, 我们提出要在生态中发展、在生态中提高, 使所有生产活动, 都与自然和谐起来。”

土地是煤矿最亲近的自然资源之一, 减少和避免对土地资源的破坏, 是冀中能源发展所必须坚守的原则, 更是他们生态矿山建设的重要内容之一。多年以前, 每开采一座矿井, 要么地面塌陷、建筑物受损, 要么矸石如山、污水横流, 总之损坏环境。近几年, 实行矸石充填等技术工艺之后, 已有了根本的改观, 实行生态矿山建设后, 再加上目前他们的井下、井上充填开采技术工艺已经非常成熟, 这项技术的推广应用, 不仅解决了矸石等伴生物的排放, 还保证了地表完好无损, 地面上的山河、植物、庄稼以及铁路、民居等建筑物不受影响, 同时还可以把地面的城市垃圾和工业固体废弃物充填到井下, 使矿区周边大环境得到了更好的改善。

水, 特别是地下水, 是我国的一种珍贵资源, 冀中能源煤矿开采不但不破坏地下水, 而且还有效保护了地下水资源, 实现了循环利用。这也是低碳运行生态矿山建设重要使命之一。

冀中能源董事长、党委书记王社平对记者说:“矿井突水是一个世界性的难题, 我国煤炭资源与水资源具有逆向分布的特征, 一方面是富煤地区严重缺水, 一方面是少煤区域矿井水的大量排放, 造成水资源的严重破坏和浪费, 且容易造成矿井的水灾害。目前, 全国每年矿井排水量约45亿立方米。冀中能源矿井井下多处于华北多水区域, 这要求冀中能源在矿井生产过程中, 既要采取保水开采、回灌治理等技术手段, 对导水构造和含水层进行探查, 制定技术方案进行封堵和治理, 减少矿井涌水量, 保证安全生产, 又要建立井下水澄清系统和地面水回灌系统, 将经过治理的水通过回灌孔重新注入井下含水层中, 保证地下水资源的相对平衡, 实现对水资源的保护和循环利用。”

冀中能源科技部部长高会春向我们讲述了两个案例。

梧桐庄矿是一个被水威胁的典型矿井。井下水文地质条件复杂, 水压高、水温高、突水量大、水质差, 对煤矿的安全生产构成巨大威胁, 较深部地区因受水威胁一直不能开采。通过综合物探、导水陷落柱注浆封堵、断裂构造探查治理、工作面底板预注浆加固改造等工程, 对矿井突水进行了彻底封堵, 将涌水量由每秒17.5立方米减少至5立方米。

梧桐庄矿坚持按照防治水工作程序, 在矿井达到减水效果的基础上, 再利用井下澄清系统对矿井水进行澄清处理, 将每秒5立方米的涌水量排至地面石英砂过滤, 降低水质浊度后再回灌到井下用于矿井防尘、注浆、矸石洒水等各个方面。另外, 把剩余水量经过过滤、消毒后压至井田内含水层, 从而实现了矿井劣质水源的闭路循环复用。

该矿在膏体充填、封闭煤仓建设和废水利用、固体废弃物处理、噪声防治、防尘等方面取得了重大进展, 正逐步将梧桐庄矿打造成为“采煤不见煤、出煤不烧煤、用水不排水、排矸不提矸”的科技高效低碳运行生态矿山。

洗煤污水, 也是煤矿难点, 近几年, 他们对所有洗煤厂进行了大规模技术改造, 实现闭路循环污水处理。为解决煤矿生产生活中产生的大量污水问题, 邢东矿、东庞矿、邢台矿等投资8100万元, 建设中央水处理系统、污水处理厂, 对澡堂洗浴水进行处理, 日处理量达610立方米以上。建设污水处理厂, 处理全部的生活污水和井下矿井水, 日处理能力在4360立方米以上。经过处理后的污水全部都高于环保标准, 可用于降尘、喷灌、景观、洁卫等, 实现了矿井水的全部开发和循环利用。

我们在实地认真地察看着, 见到了报表, 见到了监控数字, 见到了洁净的流水, 见到了眼前的生态环保景观……

三、低碳运行生态矿山建设的发展——好字当头

低碳运行催动生产方式转变

因历史原因, 冀中能源集团下属的许多矿井, 基础条件是比较差的, 甚至有的矿井还是在小煤窑基础上发展起来的, 所以粗放型的生产方式一直困扰着企业。低碳运行以前, 他们已开始大规模地转变生产方式, 上科技装备, 培训技术队伍, 提供人才保障等, 很好地解决了这些问题。低碳运行实施以后, 那种粗放型的思维和管理好像再也行不通了, 要求更高了, 标准更具体了, 操作更严格了, “低碳”“逼迫”着人们不得不转变生产方式了。

煤炭生产, 自古以来哪有不排水、不排矸、不排气、不产生噪音的?然而冀中能源集团就能做到不排, 并且静悄悄出煤、干干净净生产, 在绿色生态的环境中生产。不少的矿井, 成为了减排和零排放的典范。邢东矿、梧桐庄矿不但基本实现零排放, 而且还出煤不见煤, 建成了真正意义上的绿色矿井。

煤矿大都远离城市, 享受不到城市里的集中供暖, 所以自建锅炉很普遍, 夏天炎热, 安装空调制冷也在情理之中。然而, 冀中能源集团就能把矿井里的地热利用起来, 省却了锅炉。这种“低碳”式的运行, 使企业在规划、部署、安排生产时, 不得不摒弃原来粗放的思维模式和行为方式, 凡事都往更先进、更精细、更科学的方面转。本来, 冀中能源集团邢东矿在全国首创了“井下矸石充填技术工艺”, 实现了矸石不升井。但当国内外许多企业纷纷向他们学习的时候, 他们却又更进了一步, 独创了“建筑物下综合机械化充填采煤技术工艺”, 把以前排放到地面的矸石, 重新回填到井下, 置换出无法开采的“三下”压煤。这种低碳运行的不断进步, 给集团内所有的员工传递的明确信息便是:煤矿不污染或低污染照样能高效生产。

生产方式的转变, 还表现在用工上。以前, 一说提高效率, 就强调人力。长期以来, 煤矿也确实是劳动密集型行业, 动辄便是人海战术, 给安全生产埋下很多隐患。冀中能源集团在低碳运行建设生态矿山中, 把节约人力资源也考虑在内了。他们认为, 少用人、高效率, 或者把人从井下环境中解放出来, 少生病、少出事故, 保持一个健康的体魄, 也是以人为本、科学发展和低碳运行生态矿山建设的题中应有之义。而这一切的实现, 必须靠高科技的装备来保证。就是在这种背景下, 他们研制成功了一系列以一当百的采掘设备和先进技术, 比如6米煤层一次采全高及综采液压支架、自动化采煤工作面、锚网支护、大断面自动化掘进、岩巷快速掘进机等, 特别是冀中能源集团石煤机公司承担的采掘装备国家“863”重点科技研发项目, 将使煤矿生产许多岗位实现自动化控制、无人值守成为现实。其中的“掘进机智能型恒功率自动成形截割与定位控制系统”, 就是针对目前在煤巷综掘方面作业环境复杂、劳动强度过大而设计的。“掘进机智能型恒功率自动成形截割与定位控制系统”的研发成功, 实现了巷道掘进的自动化作业, 达到国际同类技术先进水平, 更为重要的是, 使煤矿的生产方式发生了巨大转变, 很多单位都敢拍着胸脯说:“即使用过去三分之一的人, 我们也能创造新记录”。

生态矿山建设促进结构调整

把煤矿作为整个生态中的一环来加以建设、发展的理念, 使得冀中能源必须站得更高、看得更远才行。煤炭产业小而散的弊病之一, 就是各自为战、乱采乱排、低水平生产, 这在消耗和破坏大量资源的同时, 对整个生态系统也有一定的破坏。冀中能源通过近几年的联合重组, 把省内绝大部分的煤矿都整合在一起, 从而避免了过去的那种弊端。鉴于这样的经验, 这次在生态矿山建设中, 再次提出要担当社会责任, 积极谋求内外两个整合, 提高煤炭生产集中度, 提升煤炭产业至少是河北省煤炭产业结构的升级。

煤炭产业结构的升级, 肯定包括低碳运行, 更包括生态矿山的建设, 而要使低碳运行、生态矿山建设成为可能, 就必须做到高效开发并保护性利用煤炭资源。事实上, 目前我国煤炭的综合回收率只有30%, 不到国际先进水平的一半。这种“高开采、低利用和高排放”的开发方式, 造成了严重的资源浪费。为克服这种状况, 冀中能源集团实施大集团战略, 一方面从采区设计入手, 改革巷道布置, 减少井下岩巷开掘量, 尽量采取全煤巷开拓方式, 减少破岩量和排岩量, 提高煤炭采出质量。另一方面合理选择采煤方法和生产工艺。根据煤层赋存条件, 在安全、高效的前提下, 优化矿井和采区设计, 为绿色开采提供了条件。

具体到煤炭产品也是这样。生态矿山建设的实施, 使得煤矿不能再像以前那样采出什么卖什么了。首先, 采出的原煤不可避免地要含有矸石, 灰分大, 若销售出去, 本来就很紧张的陆路、海路运输, 就会增加无用功, 给用户造成损失的同时也造成了巨大浪费。这不符合冀中能源集团低碳运行生态矿山建设的理念。另外, 矿井的低碳运行, 早已使深加工产生的洗煤水和矿渣派上了用场, 所以, 生态矿山建设带来了新一轮的煤炭深加工热潮。目前, 全集团实施着一个“精煤战略”, 各个矿无论什么煤种, 都积极主动地建起了煤炭洗选系统, 对井下上来的煤炭, 精挑细选, 用户需要什么 (包括颗粒规格、发热量、灰分等) 他们就生产什么, 原来只有几个品种, 现在增加到几十个品种。并且, 附加值也不断地增长着。据统计, 仅去年, 冀中能源的精煤产量就达1670万吨, 同比增加165万吨, 增幅11%。

令人惊叹的是, 冀中能源集团还打算把洗选厂建到井下。负责这项工作的副董事长、副总经理刘建功介绍说:“围绕着低碳运行生态矿山建设的理念和实践, 可把矸石筛选系统前移到井下, 这样至少会选出10%~15%的矸石, 矿井提升效率将大大提高, 井下开拓及选矸产生的矸石, 可直接在井下充填, 在消除煤矸石及其污染的同时, 可以减少开采造成的围岩变形破坏、地表下沉等。冀中能源还要继续进行保水开采、井下充填技术工艺和充填材料的研究、科技创新高端项目的普及与应用, 低碳运行生态矿山技术工艺完善及产业化等。”

如按这个思路进行科技创新, 又将是中国煤炭工业的一次“革命”, 到那时, 冀中能源升井的煤炭, 将直接成为“精品”。目前, 冀中能源正在全力推进“低碳运行生态矿山建设”, 一个个详尽的操作性、针对性强的规划方案已经出台, 有关的标准和机制正在完善之中。他们将根据具体情况和全国煤炭行业实际, 全面改造现有矿山, 积极推进清洁生产, 发展循环经济, 实现资源利用高效化、开采方式现代化、采矿作业清洁化、环境影响最小化等目标, 并计划用两年的时间, 将几个做得好的煤矿集成所有先进技术工艺, 打造成为完全的低碳运行生态矿山。对新建煤矿, 从设计和建设开始, 就按照低碳运行生态矿山的模式建设, 直到把多数矿井最终打造成不同规模、不同环境的煤炭行业“低碳运行生态矿山”示范矿山。

生态化能源结构 第4篇

服务生态农业建设

摘要：抚松县地处长白山区，有丰富的森林资源和水资源，森林覆盖率86%，总人口32万，其中农业人12万，70%的农户住在次生林区，由过去的依赖薪柴为主要生活用能转变为主要使用煤炭、水电。露水河镇、泉阳镇、松江河镇和沿江乡均与长白山保护区接壤，而且该区离江源县产煤区很远，燃煤运费很高，因此居民使用煤作为生活用能的积极性不高，必然会掠夺性地破坏森林资源而使用薪柴为主要生活用能。本文就合理开发农村沼气能源，加强对森林的保护，对该县经济建设的意义、成就、发展展望和对策，为发展沼气建设达成共识做如下探讨。

关键词：沼气能源;生态;经验;对策

中图分类号： F323.2 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2015.24.001 开发农村新能源对生态经济建设的重要意义

1.1 农村能源建设是生态农业建设的基础

生态农业是一种多元的能量投入和产出过程，特点是遵循生物良性循环规律，充分合理利用资源，使生物之间的多种物质，在良性循环中保持平衡。系统内部的多种物质可以多次重复利用，从而降低能量消耗，保护自然资源，改善环境质量，提高产品品质。深层次开发利用自然资源，协调农业生物同环境的关系。

发展沼气可使农业向无污染的方向发展，突出表现如下：治理环境污染。沼气发酵能消除人畜粪便对环境的污染，能杀灭其中部分病菌和寄生虫卵;减轻农药污染。施用沼肥沼液，可以使作物不发生病虫害，减少农药使用，降低农产品中农药残留，生产出无公害的农产品;改良土壤。使用沼肥，可以改善土壤的理化性状，提高土壤有机质含量，促进作物生长;减轻对环境的破坏。沼气应用解决了农民生活能源，能减少对薪柴的砍伐，有利于保护自然环境。

1.2 利于发展庭院经济

庭院经济具有方便性、集约性、开发性、商品性、积累性等特性，有小规模、大群体、小商品、大市场和投资少、见效快、家家户户都能干等优点。因此，庭院经济是农村扶贫攻坚，实现小康工程的有效举措。而发展庭院经济与开发农村能源有千丝万缕的关系。

沼气池在产沼气的同时可提供沼渣沼液，在农事活动中均可充分利用。例如沼气用作生活用能，可节省燃料费;沼渣、沼液用作肥料，能够减少农作物病虫害的发生，同时还可节约农药;沼肥也能改良土壤，提高耕地土壤中有机质含量;沼液可作为饲料添加剂，喂养鸡、鱼、猪等，节约饲料成本的投入。建设成就和重要经验

2.1 取得的成绩

抚松县沼气池的推广应用走在了全省的前列。2005年以来，省能源站先后在该县分年度安排了国债沼气建设项目。据统计，到2015年底，全县累计建成农村户用沼气池1300户。沼气发展逐步实现了“三结合”――沼气池与畜厩、厕所相结合，每年保护森林3900亩，节省烧柴2600吨，节省燃料资金来源60万元，沼肥每年每池可节省化肥投资130万元。对生态环境建设起到了促进作用。

2.2 方法经验

2.2.1 加强组织领导，提高了对发展沼气的思想认识 根据农村沼气建设国债项目管理实施细则的有关规定，为认真实施好项目，保证项目的顺利实施。一是县委、政府组织召开了项目启动会，认真学习农村沼气国债项目的管理规定和发展沼气的意义、好处，从而使全体能源站和各项目乡、村干部进一步提高了对发展沼气的思想认识，真正认识到了发展沼气能够进一步推动我县的养殖业和种植业的大发展，是保护森林资源，改善农村用能结构，美化农村环境的一项重要措施;二是各项目乡（镇）把农村沼气国债项目建设作为农村工作的一项重要内容列入本年度目标考核。

2.2.2 狠抓宣传工作，使广大群众对沼气认识有了进一步的提高 针对广大群众对沼气认识不深，对国家的扶持政策不太了解的现状，县能源站和各项目乡（镇）、村干部一方面充分利用有线电视、宣传材料、图片简报和会议等形式，大力宣传沼气建设与环境保护，水土流失的因果关系，宣传发展沼气所带来的经济效益。宣传国家对发展农村沼气的有关政策、补助标准和县里出台的优惠政策等;二是组织群众参观示范村、组，使群众了解沼气的好处。通过宣传，提高了农户的能源意识、环保意识、无公害生产意识、调动农户对建设沼气的积极性，达成农村能源的共识，为全县农村能源沼气的实施打下了坚实的基础。

2.2.3 提高技工的工艺水平，保证了建池质量 提高技工工艺水平是保证建池质量的前提。因此，县能源站为了进一步提高技工素质，全年共组织了5次技工业务培训学习。通过办班培训，总结了经验使全县技工改进了技术，提高了工艺水平。由此全县涌现出一批优秀技工。在狠抓技工培训的前提下，同时制订严格的技工管理办法，为保证项目的顺利实施及保证建池质量打下了坚实的基础。全县已建好的沼气池到目前没有一个因技术原因而出现质量问题。发展方向和对策

3.1 政府指导，吸引社会各界投资农村新型能源建设

政府部门应当鼓励社会各方面力量参与农村新能源的研究和推广，使农村新能源的利用和推广走上全社会共同发展的道路。同时，给农村新能源的推广应用相应的政策倾斜，使农村新能源的利用得以健康发展。

3.2 多方连动发展农村新能源建设

在农牧局成立了农村能源站，专职负责农村新能源的开发应用，大力推广国家国债项目建设。完善后续服务工作是我们目前面临的课题：一是解决历史遗留问题，提高沼气池使用率，使其发挥更大的经济效益;二是完善乡镇沼气池服务队伍，解决出现的各种问题;三是积极发展太阳能、水能等能源;四是积极利用社会力量，给予相应的政策扶持，吸引社会力量参与新能源的建设。

农家能源生态工程模式设计 第5篇

“生态工程模式”的种植面积、畜禽养殖规模应与沼气池容积按一定比例确定, 以果园、生猪为例, 一般按建一个6~8立方米的沼气池, 常年养猪4~6头, 果园种植面积2700平方米进行配套。对于开发利用场地面积大的, 可按种养业的规模, 确定沼气池容积或建沼气池数量。

1. 沼气池的设计与施工。

按“生态工程模式”设计, 选用国家统一的标准池型, 做到沼气池与猪舍、厕所三结合。沼气池离厨房的距离一般不超过30米, 建池场地应选择避风向阳、地下水位低的地方。沼气池池型可选用上流式浮罩沼气池。以1立方米沼气池池容每天进料量为标准, 根据人、畜粪便每天排放量来确定造沼气池的容积。也可建多个沼气池并联。

2. 猪舍的设计与施工。

一般选择不积水、向阳、水源充足、水质好的缓坡地建猪舍, 猪舍坐北朝南或坐西北朝东南, 偏东12度左右。向南的猪舍间距一般为猪舍屋檐高的3倍, 其他方位的猪舍间距为屋檐高的3~5倍。猪舍基础墙墙厚18厘米、高230厘米, 活动场墙高110厘米。猪舍地面用混凝土浇筑, 水泥砂浆抹平, 地势高出沼气池水平面10厘米以上, 猪舍向沼气池进料口坡度呈5度。猪舍前墙一侧设置一个宽60厘米、高90~120厘米的舍门, 向内侧开放。猪舍前后墙中央各设置一个宽120厘米、高100厘米, 距地面90~100厘米的通风窗。按每头成年猪占地1.2平方米的标准, 在猪舍前方建运动场, 地面采用混凝土浇筑, 水泥砂浆抹平。大中型养猪场猪舍可呈双排设置, 中间过道宽150~190厘米, 地面中间高、两侧低。猪舍外围建排粪和污水沟道, 沟宽15厘米、深10厘米, 沟底呈半圆形, 向沼气池方向成2~3度的坡度倾斜。

3. 厕所的设计与施工。

厕所应紧靠沼气池进料口或者利用进料口设置, 蹲位地面标高高于沼气池水平面30~40厘米以上。蹲位面积一般为1.5~2平方米, 用马赛克或釉面砖贴面。蹲位粪槽或大便器应尽量靠近沼气池进料口和水压酸化池, 粪槽用瓷砖贴面, 坡度大于60度, 回流冲刷管安装位置要合理。

4. 果园的设计与施工。

生态化能源结构 第6篇

优化能源生产布局

“十三五”能源生产布局方面, 将从“十二五”规划的“五基一带”能源开发布局升级为“五基二带”布局, 其中近海油气开发带是“十三五”规划新增内容。

在能源输送方面, 将形成“四横三纵”输送格局, 内外衔接, 海陆并举。到2020年, 全国煤炭铁路运输能力达30亿吨, 成品油输送能力达2.5亿吨, 天然气输送能力达4800亿立方米, 天然气主干道里程达12万千米, 西电东送总规模力争达到3亿千瓦。

常规能源“控煤增气”

作为合理控制能源消费总量的大头, “十三五”能源规划的一项重点就是降低煤炭消费总量。

在煤炭开发方面, 将以14个大型煤炭基地为重点, 集约开发煤炭, 稳步开发9大煤电基地。推行区域差别化开发政策, “十三五”期间将优先开发蒙东、黄陇、陕北三个基地, 鼓励发展宁东、神东、山西三个基地, 限制发展冀中、鲁西、河南、两淮等区域, 优化发展新疆作为储备。

在电力方面, 优化水电开发时序, 重点建设西南大型水电基地, 2020年前重点开发雅砻江、大渡河、金沙江、澜沧江等河流, 2020年后重点开发怒江和雅鲁藏布江。到2020年, 力争常规水电装机达到3.5亿千瓦左右。

可再生能源补贴将设总额限制

“十三五”期间, 将大幅提高可再生能源比重, 到2020年, 风电和光伏发电装机分别达2亿千瓦和1亿千瓦以上。前者是“十二五”目标的一倍, 后者是“十二五”目标的五倍。

在风电方面, 以市场需求引导风电开发, “三北”地区大基地和其他分散式相结合。加强集中风资源开发、稳妥推进海上风电、因地制宜开发分散风能。

在光伏发电方面, 扩大屋顶分布式光伏发电应用规模, 有序推进光伏基地集中开发, 未来分布式将占主导。

可再生能源补贴今后将有总额限制, 以后每年都会有相关政策出台。新能源发电企业只有主动提高技术水平, 把成本降低才能获得市场竞争力。

能源“四位一体”生态模式 第7篇

所谓农村能源“四位一体”生态模式是指在日光温棚内以沼气为纽带,使养殖业和种植业有机结合,发展高产、优质、高效农业的一种生产模式。

利用该模式可充分整合农民零碎劳动时间,提高资源利用率和产出率,实现多层次综合利用,是一种高效的循环经济模式,具有可持续发展的特点。

这一模式是在庭院中建一座户用沼气池,池上方建一个10~20平方米的猪舍,侧面配建1~2平方米的厕所,与猪舍平行的是蔬菜大棚。猪舍与大棚之间由带换气孔的山墙隔开,使猪舍和沼气池全部位于塑料大棚内。除沼气池用砼结构外,地上部分可根据用户经济承受力不同,采用竹木结构或钢砖结构。前者的特点是简单易建,成本低,但使用寿命短;后者使用寿命长,但成本较高。根据方位布局不同,还可分为前后布局和左右布局。前者是指沼气池、猪舍、厕所位于日光温室的后部,后者是指沼气池、猪舍、厕所位于日光温室的一侧。这两种布局主要取决于农户庭院的大小和地形,应用较多的是左右布局。

生态化能源结构 第8篇

1 新疆常规能源的特点

新疆常规能源有以下特点:

(1)储量及其丰富

新疆石油、煤炭、天然气的预测储量[2]分别为209.2亿t,2.19万亿t和10.4万亿m3。按全国第二次油气资源评价,三者的储量分别约占全国陆上石油资源量的30%,陆上煤炭资源量的40%,陆上天然气资源量的34%。

(2)分布广泛

新疆的石油资源主要分布在准噶尔盆地、塔里木盆地以及吐哈盆地等3大盆地。新疆的煤炭资源主要分布[3]在准噶尔、天山、昆仑山、塔里木和阿尔泰五个区域的27个含煤盆地,共计57个煤田。

(3)污染严重

常规能源石油、煤炭、天然气等在开采时释放废气,炼制过程中产生大量废水,燃烧时产生大量的CO2、CO、SO2、氮氧化物以及粉尘,这些污染物会造成大气、水、土壤等多重污染。

(4)消费比重大

从1980年到2008年常规能源消费比重达到95%以上,而可再生能源的比重仅约5%。新疆能源消费结构[4]见图1。

常规能源不仅对环境污染大,而且是不可再生能源,针对目前严峻的能源形势,新疆的能源结构必须调整。根据环保要求和可持续发展的理念,为实现资源利用的最优化,积极发展可再生能源是必然趋势。

新疆可再生能源种类多样,储量充足。主要有风能、太阳能、水能、生物质能,其中风能、太阳能储量均占全国第二位[5],且分布广泛,开发技术较成熟,势必成为新疆未来的主要能源供给。

2 新疆风能资源

2.1 新疆风能资源分布

风能资源在新疆分布广泛,共有九大风区。新疆风能资源分布区域及资源量[6]见表1。

2.2 风能资源的优势

研究者对中国的风能资源做了一项研究[7],认为我国作为CO2排放大国,其风能资源足以满足整个国家到2030年的全部电力需求,届时的耗电量将是2009年的两倍。通过投资占地大约50万平方公里的电站,中国将消除其电力部门几乎所有的碳排放。

资料显示,100 MW风场相对于同样100 MW的燃煤发电厂而言,一年运行小时数按2 800 h计算,每年可以减少排放烟尘7 700 t,CO2 21万t,SO2 2 710 t,废渣1.1万t,同时,节约标准煤11.5万t,节约水84万t。2006年底,全疆风力发电已实现装机206.610 MW,年发电量达到6.2亿kWh。年节能近23.76万t标煤,年减排SO25 392.5 t,CO2 464 872.5 t,NOx2 789.2 t,废渣2.27万t[8]。

风能相比其他可再生能源,价格更低廉,技术更成熟安全。面对如此丰富的风能资源,风电装机容量却仅占全疆电力装机总容量的2.7%左右[9]。风电是风能利用的直接表现形态,在新疆大力发展风电有其显著优势:充沛的风电资源及巨大的开发空间。

2.3 促进风电快速发展的建议

(1)加大风电的研究。

技术相对落后是阻碍新疆风能发展的根本问题[10],要想大力推广风电,就必须从技术上入手,研制出效能更高的装置,以满足风电市场的需求。

(2)设备生产规模化。

目前国内生产风电设备厂家较少[11],规模较大的更少,根本无法满足市场需求,应尽快解决生产制造不能满足需求的矛盾。

(3)加快风区开发进程。

新疆九大风区资源丰富,但是全面开发,需要大量资金、人力以及物力,全面展开仍然比较困难,因此采用分阶段开发是最理想的开发模式。考虑到风能的储量、技术水平、自然条件等多方面因素,建议优先发展已具备建设大型风电场的成熟条件的四大风区:达坂城、吐鲁番小草湖、阿拉山口和十三间房风区。罗布泊风区虽然蕴藏量巨大,达到总蕴藏量的30%,但是自然条件极其恶劣,开发难度较大,可暂缓开发。其余风区可以作为后备开发区,逐步开展规划。

(4)提高风能检测和预报技术,细化调控技术。

风能是一种不稳定资源,要想理想利用,必须提高生产效率,应随时监测甚至提前预测大气环境,而且提高其可信度。

3 新疆太阳能资源

3.1 新疆太阳能资源分布及储量

新疆太阳能资源分布及储量见表2。

3.2 太阳能资源的优势

随着光伏发电的发展及应用,我国已经基本形成完整的光伏产业链[12]。多晶硅产业化生产及应用水平已日趋成熟,形成了较为完整的产业链,生产工艺和技术大幅提升,已可实现多晶硅生产产业链和系统内部封闭运行,达到接近零排放的水平。对于国内环境污染严重的情况,无疑为未来的可持续发展奠定了坚实的基础。据不完全统计,目前光伏产业从业人数约为30万人,解决了广大群众的就业问题[13]。

3.3 针对光伏产业发展缓慢的建议

太阳能资源在新疆开发利用已有一定年限,但相比新疆庞大的太阳能资源,开发力度欠缺严重,仅限热水器,取暖及小型光伏发电厂,相比其他可再生能源,光伏发电结构小,运行维护方便,清洁,寿命长。要想充分解决新疆的供电问题,甚至其他西部省份的供电问题,就必须大力发展光伏发电产业。

光伏产业的发展速度较慢,为促进其发展,建议如下:

(1)加大光伏发电的研究和创新。光伏发电技术涵盖知识面较广,需要基础知识稳固的专业技术人才,而且实际经验对研究创新有很大影响,所以研究该领域的专业技术人才稀缺。尤其对于新疆地区,自然及人文环境相对较差,高新人才难以坚守。

(2)加速开发地区的开发进程。四个资源带均具有开发价值,但应优先发展综合因素较好的地区。首先是哈密南、北戈壁地带,太阳能辐射量最强,自然环境也优异,具备大力开发的条件。

(3)提高电池效率,降低生产成本。这是目前光伏产业面临的最严峻的问题。电池效率的高低,决定生产成本,也间接决定了光伏产业发展的前景。上网电价的居高不下也导致了光伏发电难以普及。

(4)解决不能并网的问题。太阳能发电的时效性导致其对电网要求极其严格,并网技术难题亟待解决。特别是新疆目前正在加大太阳能的开发,对于即将面临的问题,必须提前拟定解决方案。

(5)完善产业配套服务。要完善太阳能产业,就必须应用资源整合的方式建立完整、合理的产业链,为产业规模化发展提供强大的保障。新疆地区多晶硅生产已经有所发展,但是下游的配套产业还不够完善,对于整体产业的发展影响较大。

4 能源发展策略

现阶段,非常规能源与常规能源无法竞争的根本原因在于非常规能源的开发和利用成本太高,因此需要政府强有力的政策措施推动非常规能源的开发利用,建议如下:

4.1 法律强制措施

针对非常规能源,尤其是光能颁布的法律、法规极少,对于整个光能源市场的调控缺乏有力证据。另外,光能源的开发推广方面必须进行一些强制性规定,以促进其快速良性发展。

4.2 政策引导措施

根据欧美国家对光能源开发的政策来看,国家政策引导和支持,对光能源的大规模推广起决定性作用。

措施表现在以下几点:

(1)提高风能和太阳能在能源结构中的地位。风能、太阳能作为新疆可再生能源的主力,在分布、可利用率、开发技术等方面均拥有强大的发展空间。要使其得到全面发展,就必须大力提高风能和太阳能的战略地位,充分重视其战略价值。在能源经济条件下,综合考虑可持续发展,统筹规划,逐步调整新疆能源结构为以可再生能源为主,常规能源为辅的可持续发展模式。

(2)实施全面统筹规划,促进市场规范化、产业合理化布局。避免部分企业生产技术力量达不到标准水平,导致不合格产品流入市场。促进市场规范化,需制定一整套标准完善的体系。坚持政府和市场共同协调,大力扶持规模完善、产业链完整的企业,引导企业的优胜劣汰,在市场竞争的作用下,达到产业的合理化布局。

(3)国家出台严格的管理制度。根据行业发展实际需要,制定可再生能源行业管理制度,推动节能减排落到实处,规范产业的健康全面发展,建立健全的准入标准,避免市场恶性竞争。

(4)大力鼓励企事业科研创新,增强核心竞争力。鼓励企业技术革新,加大对工艺创新奖赏力度,掌握核心专有技术,巩固和提高企业竞争力。

5 结论

生态化能源结构 第9篇

能源管理相对于单一的智能化项目而言有其特殊性。主要表现为和能源消耗相关的因素很多,建筑物由于其所处的位置和用途不同而呈现出不同的能源消耗模型特征。因此,我们需要跳出单一的建筑对象并将工作聚焦于建筑群落乃至整个城市的建筑和其相关因素的集合。一个行之有效的方法就是基于建筑智能化的技术基础,搭建城市级的建筑能源管理中心,整合不同的信息资源,并依据中心构建整个建筑节能业务的生态系统,将建筑节能工作科学化、长效化。

1 智能建筑能源管理体系

在传统智能化业务的基础上增加针对建筑能源、环境以及使用者用能行为的管控。旨在保证建筑物在使用高效率和舒适度的基础上降低建筑物的化石能源消耗,是我们目前倡导的绿色建筑和智慧建筑的要点。在智慧城市建设中,智慧建筑应用的发展是以现有的建筑智能化、建筑能源监管和绿色建筑运维管理为基础,通过针对智能建筑中的能源控制、楼宇自控、建筑能效的在线监测、信息管理、数据的互融互通等需求,建立城市级的智能建筑数据和应用整合平台,为客户提供建筑能源管理、节能应用、智能化系统的运营以及绿色建筑的运行评价等服务。智慧建筑是信息化技术和智能化技术的紧密融合,通过物联网、互联网、云计算和大数据处理技术以及建筑信息模型(BIMS)等具体技术的应用,建立城市级智能建筑的对象模型,通过数据采集、实时传输、集中存贮和共享以及深度的数据挖掘,将建筑智能化设备信息、建筑能耗信息和建筑运行的能效信息进行有效的整合,建立起城市级基于建筑智能化的智能建筑能源管理体系,为客户提供舒适、节能的建筑使用体验,为建筑物的业主、建筑物的使用者以及政府提供全方位的信息服务。

在智能建筑节能体系建设中,需要依据传统的智能化业务进行多方面的拓展,以达到节能型智能建筑的需求。主要体现在:

(1)建筑能源管理系统引入:通过智能化技术的应用,可以获得建筑物消耗能源的实际情况,通过对于数据的分析和挖掘,我们可以获得整个建筑物在不同的时段和不同条件下的能源消耗情况,使得针对建筑物的节能改造工作能做到有的放矢,精确管控。可以实现针对建筑物本体和建筑物使用的改造和考核,达到建筑节能的目标。

(2)绿色建筑的运行和维护:针对绿色建筑的运行维护,通过对于智能化系统的能源管理扩展建设,可以完成依据绿色建筑标准的建筑能效和使用评定,完成时时刻刻地对于建筑物能源耗散指标的监视和评价,并通过对于绿建中新能源的监管,达到实现近零碳建筑的目标。

(3)云端的城市级能源信息服务的共享:智慧城市中的云中心,汇集了城市相关的各种信息,可以通过基础设施服务、平台服务和软件服务等方式,为智能建筑提供全方位的支撑与应用服务。因此智能建筑要具有共享城市公共信息资源的能力,尽量减少建筑内部的系统建设,达到高效节能、绿色环保和可持续发展的目标。

(4)引入基于分布式能源的智慧能源系统:基于分布式能源系统和传统能源系统相结合的智慧能源系统是在智慧城建设中最关键的应用。智慧能源的具体描述是:传统能源(天然气、电力、煤炭、热力等)+分布式能源(太阳能、风能、冰蓄冷、热泵、建筑节能、能源微网等)+集中优化控制=智慧能源系统;在区域智能化的系统设计中,引入混合储能系统、柴油发电机、光伏发电等分布式电源建设,通过微电网的保护和控制、能量优化管理、后台运行监控等实现并网时向供电系统持续稳定供电,离网时通过负荷的控制达到平衡供电,以减少纯粹化石能源的消耗。

通过针对智能建筑和区域建筑群落的智能化系统进行能源管理的扩展,实现将建筑、环境和使用者等诸多因素综合考量。通过设备节能和管理节能方式进行建筑能耗的降低,同时通过引入智慧能源供给系统,最大限度降低对于化石能源的依赖,是智能建筑通过两头挤压降低能源消耗的有效途径。

2 基于云的能源管理中心

为实现面向智能建筑和建筑群落的区域级能源管理和能源供给管理的工作,我们需要一个重要的信息化系统的支持——基于云构架的区域能源管理中心。不同于建设站级平台、市级平台和省级平台这种传统的针对某一个具体应用的定向开发。基于云的能源管理平台拥有基础牢固的技术平台和构架,实现区域级应用的弹性扩展和系统的多维度扩张。

具体实践中,能源管理中心系统需要符合下面的开发理念:

(1)系统能够满足多层次用户需要的产品,实现从表具、传感器到桌面的信息贯通。

(2)能够集中融合数据,为保证不同类型的业务数据能够整合在一起达到综合视图的目标,从而避免盲人摸象、数据重复投资的浪费和人为的壁垒。

(3)能源管理数据服务是一项长期的工作。需要科研人员、用户和专业人员长期绑定,集约化的能源管理中心能够提供这类技术构架和共享的方法促进这种合作。

(4)数据服务除了具备共性,针对不同的环境和行业都具有其个性,能源中心能够建立使不同专家协同工作的技术平台。

(5)能源中心以及依据能源中心的生态系统提供的不仅是一种解决方案,更加重要的是通过解决方案的实践过程潜移默化地产生创新的思维和创新的工作方式,并创造价值。

3 搭建建筑节能的生态系统

实现基于云的核心技术平台的目标是为了更好地在市场上为客户提供优质的服务,实现价值。这些任务在实现的过程中单单依靠现有的智能化系统在技术上的扩展是远远不够的。因此,需要在智能化的技术基础上,依据基于云技术的能源数据中心,以节能减排为终极目标,在研发、生产、推广和运维的过程中和不同的伙伴合作,形成一种共生的关系,实现运行过程中互相依存的商业化生态系统。

这种商业化生态系统以相互作用的组织和个体为基础的经济群落,通过能源管理和节能的技术和产品的研发以及工程的实施过程,依据能源中心的大批量数据,通过技术实践聚拢起一批相互关联和相互促进的合作伙伴、技术提供和维护者、知识和技能的传授者以及相应的领导机构和工具等。完成建筑节能这一宏大的课题,这些保证创新的元素均应该具有相同的价值观和相近的创新实践文化。

通过建筑节能的共同目标,依据基于云的城市级建筑能源管理中心,在智能化技术和设备功能的支持下,该建筑节能生态系统将包含以下重要的内容:

(1)市场及供应链的生态系统:市场及供应链生态系统有助于客观、准确地把握市场及供应链生态系统的产生、发展、领导、自我更新或消亡,有助于企业制定基于市场生态系统的战略,处理好和客户、供应商、方案解决提供商、施工组织之间的相互关系。在项目实践过程中,需要依据工程实践过程进行大量的采购、维护、生产工作。围绕着数据中心提供的数据服务系统,进行产品的供应、接受改进的反馈、设计方案的支持等相互关联的互动。

(2)增值应用的生态系统:依据于数据中心的建筑节能体系是完整的,可二次开发和增长的系统,可以提供给使用者和增值应用的开发者非常巨大的想象空间。通过不同类型服务的支持,增值应用的合作伙伴将专注于他们的业务开发而不需要关注IT系统的技术细节。随着每一轮新的供货商、生产商、竞争对手、利害关系人的加入,系统的价值就随之增加,为用户带来更多好处。

(3)合作伙伴的生态系统:在生态系统的循环应用的过程中,通过其作为纽带,可以汇聚业内的知名企业和具有专长技术的企业共同协作建立大规模的合作伙伴生态系统,其中涉及技术、渠道和系统集成合作伙伴。这有助于推出基于标准的全面解决方案,实现服务的交付并为数据中心架构提供支持。将彻底打破传统的按照行政区划建立物理数据中心的构架。这些合作关系将超越技术集成的范畴,为建筑节能统一平台的服务提供有力的支持。

4 结束语