我国煤炭主体能源安全高质量发展的理论技术思考

　   我国是全球最大的能源消费国和生产国，能源是我国经济繁荣和可持续发展的前提与重要支撑，经济的可持续发展与能源的需求紧密相关。2021年我国煤炭消费占一次能源消费的56%左右，从近年来的煤炭消费占比可知，我国煤炭消费占比虽然在逐年降低，但是煤炭消费总量仍然逐年增大。习近平总书记多次强调：“富煤贫油少气是我国的国情，以煤为主的能源结构短期内难以根本改变”，这说明我国煤炭消费占比在相当长一段时间内仍占主导作用。煤炭保障了我国能源安全与经济的高质量发展，图1为我国近17年的煤炭产量、煤炭百万吨死亡率和国内生产总值（GDP）的发展趋势。从图1中可以看出，我国的煤炭百万吨死亡率逐年降低，从2005年的2.76降低至2021年的0.044，相对减少了62.73倍；我国的煤炭产量呈波动变化，总体呈增加趋势，从2005—2014年持续增长，从2014—2016年煤炭产量有所下降，2016年后煤炭产量又有所反弹，2005—2021年煤炭产量总体相对增加了1.92倍；我国GDP总量也在逐年增大，从2005年的18.73万亿增至2021年的114.4万亿，相对增大了6.11倍。

　　我国主体能源的高质量发展是保障我国能源安全的重要前提，是实现能源产业可持续发展的根本，同时也是关系国家经济社会发展的全局性和战略性问题。基于我国能源资源的禀赋特征和碳达峰与碳中和（以下简称“双碳”）目标的背景，我国能源安全的高质量发展必须走“清洁、高效、安全、可持续”的科学发展道路，呼唤主体能源安全智能精准开采和绿色清洁高效利用，引领能源安全、绿色、低碳的长期发展。在“双碳”目标的背景下，煤炭作为我国主体能源，要按照绿色低碳的发展方向，对标实现碳达峰、碳中和目标任务，立足国情、控制总量、兜住底线，有序减量替代，推进煤炭消费转型升级，而“双碳”目标的规划也对我国主体能源安全的保障带来了新要求。同时，国际局势动荡，新冠肺炎疫情及俄乌冲突等不确定因素加大了国际能源的市场波动，全天候的能源保障和供给成为能源行业发展的重要目标。基于当前的国际形势和能源背景，实现“双碳”目标需要大力发展新能源，而根据谢和平等研究表明，新能源消费占比提升到49%，至少需要30年的时间。由此可知，新能源在未来相当长的时期内无法取代常规能源，以国内相对富裕的煤炭为主是保障国家能源安全的现实选择，煤炭在我国能源安全基础性保障地位短期内难以根本改变，是我国能源安全的压舱石。

　　近年来，党和国家高度重视我国主体能源的创新发展，先后成立了多个国家重点实验室、国家工程研究中心等研究机构，专门从事煤炭工业科技的创新研究。本文是笔者在近5年内承担和参加的科学技术部、国家能源局和中国工程院等资助的项目研究过程中，基于对我国主体能源发展取得的成就和面临的挑战的分析，对我国主体能源安全高质量发展的思考，以期为我国“双碳”目标的实现和能源经济的稳步发展提供参考。

　　我国主体能源创新发展成就显著

　　在党和国家的大力支持下，经过几代人的努力和创新，我国主体能源的发展在6个方面取得了显著的成就，为我国主体能源安全的高质量发展奠定了坚实的基础。

　　成就1：经过几代人的努力，我国初步形成了以煤炭资源勘探技术为核心的煤矿地质保障体系。我国在煤炭资源勘探方面形成了以“地震主导-多手段配合-井上下联合”的勘探方法，其中以高分辨三维地震勘探技术为核心，构建了综合立体式物探技术。该技术由于其精度高、成本低和探测速度快的特点，在我国煤炭资源勘探方面得到了广泛的应用，显著提升了我国煤炭综合勘查的效率。基于综合立体式的煤炭勘探技术，我国初步形成了井上下一体和采前采中相互协同作用的煤矿地质保障技术体系。

　　成就2：基于20多年的艰难探索，我国煤与瓦斯共采技术达到国际领先水平。我国煤与瓦斯共采技术方法主要包括三大类——巷道法煤与瓦斯共采、留巷钻孔法无煤柱煤与瓦斯共采、地面钻井法煤与瓦斯共采，三类技术方法适用于不同开采条件煤层。其中地面钻井法煤与瓦斯共采技术较为常用，其主要包括煤气共采的“淮南模式”和先抽后采的“晋城模式”，“淮南模式”的煤与瓦斯共采技术主要适用于复杂地质条件的低透气性煤层群的卸压开采、采动区临近层的卸压瓦斯抽采和采空区瓦斯抽采，“晋城模式”的煤与瓦斯共采技术主要适用于地质构造简单和渗透性较高的坚硬煤层。