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能源安全形勢嚴峻 科技如何助力能源保供?

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發布時間:2022-08-11

 剛過去的7月,全國大部分地區持續高溫,多省用電負荷創下歷史新高,帶動電煤需求大增。

放眼全球,歐洲也在這個夏天經歷了兩輪熱浪的侵襲,疊加俄烏沖突影響,國際煤炭價格持續上行。

供給不足已成為全球范圍內煤炭的核心矛盾。對中國而言,由于煤炭是中國的主導能源(能源消耗占比60%左右),自雙碳、能耗雙控政策被提出后,煤炭產能亦持續退出。尤其是2021年下半年以來,因安全環保檢查等原因導致煤炭產能釋放不足,疊加當時下游出口制造加工需求大增,2021年煤炭供需缺口進一步加大,動力煤價格一度突破歷史新高達到1187元/噸,甚至出現區域性拉閘限電。

進入2022年,煤炭供給瓶頸仍存,而地緣沖突致使海內外煤價倒掛,進一步支撐國內煤炭價格高企。目前國內動力煤主力期貨價格穩定在800-900元/噸區間內,相比2021年8月下旬至10月中旬的高價區間已經明顯回落,但仍高于去年同期500-600元/噸的平均價位。

能源安全形勢嚴峻,保供政策頻出

去年以來國內煤電階段性供應緊張問題突出,煤炭等相關能源價格創下多年新高,煤炭供給不足問題以及如何實現煤炭保供,已引起國家高層及社會的廣泛關注。為切實解決能源安全,黨中央、國務院密集出臺一系列煤炭增產保供與市場調控政策。2021年5月,國常會首次提出加強煤炭保供。9月以來,國家密集視察能源企業,鮮明指出煤炭主體能源地位,保障煤炭供應和能源安全是當前重大政治任務。此后國家各部委先后出臺煤炭產業和市場政策70多項,重在煤炭增產、保供、穩價。

2022年1月,經國務院批復,國家發改委、能源局共同印發《“十四五”現代能源體系規劃》。規劃指出,要著力增強能源供應鏈安全性和穩定性,推動能源生產消費方式綠色低碳變革,著力提升能源產業鏈現代化水平,為全面建設社會主義現代化國家提供堅實可靠的能源保障。

在規劃的指導下,2022年3月國家能源局印發《2022年能源工作指導意見》,明確今年能源發展重點,強調以保障能源安全穩定供應為首要任務,著力增強國內能源生產保障能力,切實把能源飯碗牢牢地端在自己手里。

《意見》提出,夯實能源供應保障基礎,首先是加強煤炭煤電兜底保障能力。其中包括統籌資源接續和礦區可持續發展,有序核準一批優質先進產能煤礦。加快推進在建煤礦建設投產,推動符合條件的應急保供產能轉化為常態化產能。加快推進煤礦智能化建設與升級改造。深化煤礦安全改造。

7月22日,國家能源局召開持續推進煤炭增產保供視頻會議,分析研判當前煤炭供需形勢。會議指出當前穩經濟措施帶動煤炭消費持續增長,國際煤炭進口壓力仍然存在,煤炭增產保供不能松懈。

相關金融政策也配套出臺,支持能源保供戰略。5月4日,央行宣布將增加1000億元支持煤炭清潔高效利用專項再貸款額度,專門用于支持煤炭開發使用和增強煤炭儲備能力,有助于進一步釋放煤炭先進產能,保障能源安全穩定供應。此次專項再貸款包含智能化礦山建設,為智慧礦山生態形成提供更多資金儲備。

在此背景下,智慧礦山無人化科技的發展突飛猛進,為提速開展智能化煤礦建設提供了優良的技術基礎,我國能源企業將能源保供與科技創新緊密關聯,持續增加先進產能的比重,有效發揮煤炭的兜底保障作用,助力全國煤炭生產供應保障能力的增強。

智慧礦業時代已至,科技助力煤炭保供

煤礦及其開采是我國實現煤炭保供的核心要素。“5G+”、物聯網、云計算、大數據、人工智能等信息數字化技術,已經越來越多出現在煤炭的開采上。

中國緯度最高的大型露天煤礦——寶日希勒露天煤礦承擔著東北三省煤炭保供的艱巨任務,每年冬季到來后,動輒零下四五十度的低溫天氣讓礦卡司機苦不堪言,影響作業效率。

為了解決這一問題,更好實現保供重任。國家能源集團找到了由中科院自動化所孵化的“國家隊”背景能源科技企業慧拓,雙方在2020年初共同在寶日希勒煤礦推進智慧礦山建設項目。

該項目在2021年已實現零下42度極寒工況下,220噸無人駕駛礦卡5車編組連續安全員下車“真無人”運行、全天候不間斷作業,目前已在無安全員狀態下連續運行超過1年。該項目填補了當前極寒地區礦山設備無人化技術領域的多項空白,在國內相關領域起到示范引領作用,經驗可復制推廣。

2022年二季度,該項目實現了場地開放狀態下,有人駕駛車輛和無人駕駛車輛混編的安全員下車運行,達成了全流程、全天候、全時段的“真無人”自動駕駛。近日該項目榮獲第五屆全國設備管理與技術創新成果獎特等獎。

而在煤炭產量居全國地級市中第三、在山西的煤炭產業中有著舉足輕重地位的山西省朔州市,一場礦山智慧化改造也在轟轟烈烈的進行。

央企中煤能源集團旗下的中煤平朔集團安太堡露天煤礦總面積376平方千米,產量1533噸/年,是當年鄧小平同志親切關懷誕生的中國改革開放第一家中外合資企業,是當時引進外資額度最大、現代化程度最高的中外合作項目,被譽為“中國改革開放試驗田”。

2020年,慧拓與中煤集團、中煤平朔集團共同攜手,在平朔安太堡露天煤礦建立了國內首個智慧礦山開發測試基地,真實模擬露天礦不同氣候條件下的各種作業場景,詳細驗證了露天礦大型礦用自卸卡車無人駕駛項目的安全性和實效性,打造了我國最早落地“真無人”、“安全員下車”5G+智慧礦山項目。2021年初,安太堡露天煤礦智慧礦山開發測試基地項目獲得驗收。

有了第一次的成功,中煤集團、中煤平朔集團決定再次與慧拓合作,加大智能化建設力度,在平朔東露天煤礦共同打造的5G+無人駕駛智慧礦山項目。2021年10月,慧拓完成全部車輛的改造工作。11月,在中煤集團平朔東露天煤礦現場作業平盤,通過1臺電鏟+7臺礦卡+13臺輔助設備協同編組化運行模式,實現了“采運排”全流程協同作業,并于日前順利完成第一階段驗收,成為國內真實作業場景下,具備常態化編組運行能力的引領示范項目。

目前慧拓已在國內煤炭、水泥、有色、冶金行業落地30余個礦山無人化項目,獲得了國家能源集團、中國華能、中煤集團、江銅集團等大客戶的復購訂單,在內蒙古、新疆等地陸續開展礦山無人化運營業務,積累了豐富的項目經驗。

建設智慧煤礦是礦山行業技術革命、產業轉型升級的戰略方向,是能源行業轉型發展的必由之路,煤礦智能化是煤炭工業高質量發展的核心技術支撐,對實現煤礦減人增安提效,促進能源低碳轉型具有重要意義。智能感知、智能決策、自動執行的煤礦智能化體系的建立與完善,將有效推動煤炭產能核增,科學有序釋放先進產能,充分發揮煤炭的“壓艙石”作用。

中國工程院院士、中國礦業大學(北京)校長葛世榮表示,我國煤炭綠色開采的重要難題是如何實現煤炭開采的低損化和低碳化。這就需要借助5G、工業互聯網、人工智能、大數據、數字孿生等新一代ICT技術,更好地實現數據泛在高速接入、裝備實時控制、圖像視頻智能分析、災害監測預警、機電裝備故障診斷等功能,最終構建礦山產運銷儲用全流程透明化系統。新一代ICT技術作為礦山智能化的核心支撐技術,須以科技創新為驅動,促進ICT技術與礦業的深度融合與產業落地,實現礦山的安全化、無人化作業,最終推進礦業高質量發展。

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