“為保障國家能源安全,我國亟待加強廢棄礦井資源開發(fā)利用的戰(zhàn)略研究。”11月10日,中國工程院院士、安徽理工大學校長袁亮在中國礦業(yè)大學(北京)建校110周年學術活動——“清潔能源時代的大學使命”中外大學校長論壇上呼吁。
在經(jīng)濟新常態(tài)和供給側改革背景下,我國煤炭消費需求下降,廢棄礦井數(shù)量日益增多。有數(shù)據(jù)顯示,“十二五”期間,我國關閉落后煤礦7250處,每年淘汰落后產能5.5億噸,預計到2020年廢棄礦井數(shù)量達到1.2萬處,2030年達到1.5萬處。袁亮表示,廢棄礦井存在大量可利用資源,開發(fā)利用意義重大。
唐山廢棄煤礦成千頃花海(新華社楊世堯攝)
井封了,地下遺留的煤、煤層氣、水、巷道還在;礦關了,地上的土地、閑置廠房、設備還在。礦關人散,就這么簡單粗暴地將各種資源棄之不管,實在可惜?!澳壳埃澜缍挤浅jP注廢棄礦井的資源利用?!痹琳f。
從當前能源結構看,加強廢棄礦井資源利用對我國有著現(xiàn)實意義。我國缺氣、少油、富煤,煤炭在我國一次能源中占比接近60%。“2050年以前,這種格局很難改變?!痹琳f。但由于中國煤層條件十分復雜,能夠滿足安全技術、經(jīng)濟環(huán)境等復合條件的綠色煤炭資源量僅占總資源量的1/10。
據(jù)介紹,我國預測煤炭資源量約為5.97萬億噸,探明煤炭儲量為1.3萬億噸,其中綠色煤炭資源量僅為5048.95億噸。如果按照當前每年35億噸到36億噸商品煤的產量開發(fā),綠色煤炭資源量只能滿足40年到50年?!拔磥砣舸竺娣e進入非綠色煤炭資源賦存區(qū)開采,勢必造成煤礦安全面臨巨大難題?!痹琳f。
在袁亮看來,用好廢棄礦井是一個出路。據(jù)估計,我國關閉礦井中賦存煤炭資源量高達420億噸,非常規(guī)天然氣近5000億立方米,其中約1/3礦井水資源豐富,它們還儲藏著豐富的地熱能,有著巨大的地下空間資源。此外,關閉的礦井土地還具備開發(fā)可再生能源以及生態(tài)開發(fā)、工業(yè)旅游等特點。
“我國廢棄礦井資源開發(fā)利用已經(jīng)取得初步進展,但仍面臨諸多重大工程科技難題。”袁亮表示。我國階段性廢棄礦井數(shù)量多,且煤礦地質條件極其復雜,難以照搬國外利用模式。同時,在國家層面尚缺少廢棄礦井資源開發(fā)利用整體戰(zhàn)略。此外,相關資源利用需要開展大量研究,特別是基礎研究,但這一塊卻很薄弱。
“將廢棄礦井資源開發(fā)利用納入?yún)^(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展中,實現(xiàn)資源和資產二次回報,對推動資源枯竭型城市轉型發(fā)展有重要意義?!痹琳f。作為全國人大代表,過去兩年他連續(xù)在兩會上提交了相關建議。
據(jù)了解,中國工程院在2017年率先啟動了重大咨詢項目“我國煤礦安全及廢棄礦井資源開發(fā)利用戰(zhàn)略研究”,項目由袁亮擔任負責人,組織全國煤炭行業(yè)和能源領域百余位院士專家,系統(tǒng)研究我國廢棄礦井資源開發(fā)利用方向、模式及政策建議。
“項目組對廢棄礦井資源開發(fā)利用提出了三個方向:能源化、資源化和功能化利用?!痹两榻B。能源化包括煤炭、煤層氣和新能源利用,資源化聚焦礦井水利用,功能化則著眼地上和地下空間利用。
航拍安徽省淮北市濉溪縣南坪鎮(zhèn)采煤塌陷區(qū)水域漂浮式光伏發(fā)電站(王文攝)
在能源化方面,袁亮表示,廢棄礦井是布局可再生能源的重要地方。以太陽能為例,我國超過2/3地區(qū)太陽能資源較好,基本覆蓋所有廢棄礦井地域,特別是新疆、甘肅、內蒙古一帶。2015年以來,我國掀起了采煤塌陷區(qū)光伏發(fā)電的熱潮,大同、陽泉、包頭等7個礦區(qū)成為光伏領跑者技術基地。
在資源化方面,據(jù)初步測算,我國關閉礦井的水資源潛力達47.85億立方米。袁亮介紹,相關開發(fā)主要是通過建設地下水庫、地下水污水處理中心和開發(fā)抽水蓄能電站等方式。例如,國家能源集團神東礦區(qū)已建成35座煤礦地下水庫,儲水總量約3100萬立方米,相當于兩個西湖的水體容量。
此外,廢棄礦井的功能化利用形態(tài)也極為豐富,如進行生態(tài)修復、開發(fā)第三產業(yè)等。目前,徐州龐莊煤礦九里湖生態(tài)濕地公園、太原西山國家礦山公園、河北唐山開灤煤炭國家礦山公園等在生態(tài)開發(fā)方面已取得良好成效。
關于廢棄礦井資源開發(fā)利用的戰(zhàn)略目標,袁亮表示,2025年讓利用率超過20%,建議國家全面啟動資源開發(fā)利用;2030年利用率超過30%,達到國際先進水平;2050年超過50%。
“我們首先要摸清家底,了解哪些可以利用、怎么利用?!痹林赋觯嚓P人員應對礦井地下空間資源及露天礦空間資源的分布、數(shù)量等基本信息進行系統(tǒng)調研,并對礦山環(huán)境潛在問題、環(huán)境修復治理、地下空間與礦井水利用等進行調查,提出可利用空間資源的詳細數(shù)據(jù)。
國外廢棄礦井在資源開發(fā)利用上已經(jīng)有了一些成熟經(jīng)驗。比如,在利用廢棄煤礦建設地下儲氣庫方面,美國利用丹佛附近的Leyden廢棄煤礦建成世界上首座廢棄煤礦地下儲氣庫,形成1.4億立方米的儲氣能力。1975年,比利時在Anderlues建成廢棄煤礦地下儲氣庫,形成1.8億立方米的儲氣能力。
對此,袁亮提醒,我國礦井數(shù)量之多、南北方煤礦差異之大、地質條件之復雜,為世界僅有。同時,國外相關法律法規(guī)非常健全,有一套體系支撐廢棄礦井資源開發(fā)利用。如果把國外那一套直接拿過來,會水土不服。一定要開展地下空間資源開發(fā)利用規(guī)劃可行性研究,提出適合我國發(fā)展實情的、切實可行的發(fā)展戰(zhàn)略與利用規(guī)劃方案。
此外,在構建廢棄礦井能源資源開發(fā)利用新型結構的同時,還應注意激發(fā)當?shù)卣懊癖妳⑴c廢棄礦井能源資源開發(fā)利用的積極性,讓“生于斯、長于斯”的當?shù)鼐用癯蔀樽罱K受益主體。(據(jù)《中國科學報》《中國煤炭報》)※