参事之窗
积极推动煤炭地下气化试验 有序推进新型煤化工业发展
2009年6月29日至7月1日,我和国家能源局煤炭司有关负责同志一起实地考察了内蒙乌兰察布煤炭地下气化试验项目,与新奥公司领导、专家、技术人员进行座谈。考察与座谈,使我加深了对胡锦涛总书记关于在我国"煤化工业有着广阔的发展前景"指示的理解,进一步提高了对于建立煤炭资源科学利用体系重要性的认识。
乌兰察布煤炭地下气化试验项目,新奥集团投资已经投资2.62亿元。在这个试验基地,取得诸多试验成果,并且通过科技成果鉴定。现场200多技术人员是一支充满活力的创业团队,他们所开展的工作具有先导性、战略性、创新性、和人文性,如能进一步在产业化试验中取得成功,就有可能在把传统的煤炭工业改造成充满活力的阳光产业、绿色产业、可持续发展的新型煤炭工业中做出重大的贡献。
一、项目实施主体新奥集团公司概况
新奥集团股份有限公司是一家民营企业,创建于1989年,总部设在河北廊坊。2008年底,新奥集团总资产达200多亿元人民币,员工有2.4万人,所属100多家全资、控股公司和分支机构分布在国内 80 多座城市及美国、欧洲、香港等国家和地区。创建以来,新奥集团以创新清洁能源为使命,依托燃气分销,立足煤基清洁能源产品的开发利用,并围绕二氧化碳资源化,发展光伏能源和生物质能源,基本形成了涵盖开发和生产、运输和配送、供给和服务等环节的清洁能源产业链。为了发展煤炭地下气化技术,并尽快实现产业化,新奥集团专门成立了新奥气化采煤有限公司。
研发投入是企业创新发展的基础,新奥集团一贯高度重视技术创新。近年来,新奥集团研发投入持续快速增长,研发投入年均增长率保持在1%以上。2008年集团研发投入为6.4亿元,占全部销售收入的4.4%,达到国际平均水平,并形成了一支包括海内外博士63人、硕士132人等共计251人的专业齐全、相互配套的科技研发队伍。
2009年7月17日,首次访华的美国新任能源部部长朱棣文先生,利用短暂时间安排参观的我国唯一的能源企业是新奥集团。在新奥集团考察中,当朱棣文部长得知中国的这家民营企业,长期以来投入大量资金研究开发新能源和高科技时,他表示十分惊讶,随后朱棣文部长对新奥集团领导的战略眼光和决策给予高度赞赏和敬佩。
今年3月新奥集团参加了在北京举办的"中国国际节能减排和新能源科技博览会",新奥的煤基能源生产零排放技术系统模型引起了多位中央领导的高度关注。2009年7月6日,贾庆林同志到廊坊就民营企业科学发展观问题进行调研,专程视察了新奥集团。贾庆林同志十分关心发展新能源和节能环保等新兴产业,在新奥集团硅基薄膜太阳能电池生产线,煤基能源生产零排放技术试验中心,地下气化、非燃烧催化气化车间,藻种培养室,基因工程实验室等场所,他与科研人员深入交谈,详细了解可再生能源和新能源研发生产情况。参观后,贾庆林同志发表了重要讲话,给新奥集团全体员工极大的鼓舞。贾庆林同志强调,新能源和节能环保等新兴产业关系经济社会发展全局,既能有效刺激经济复苏,又有利于抢占未来产业发展的制高点,具有广阔的发展前景。发展绿色经济已经成为全球共识,做强做大绿色产业已经成为世界经济结构调整的大方向。在发展新能源和节能环保等新兴产业上,民营企业完全可以大有作为。
7月16日,全国人大副委员长、中国科学院院长路甬祥同志亲自带队赴廊坊考察,后与新奥集团领导签署了中科院与新奥集团在新能源方面的全面战略合作协议。
二、煤炭地下气化由来及我国现状
"煤炭地下气化"的概念最早是由前苏联化学家门捷列夫于1888年提出的,是将处于地下的煤炭进行有控制地燃烧,通过对煤的热作用及化学作用产生可燃气体,集建井、采煤、转化工艺为一体的多学科开发清洁能源与化工原料的新技术,其实质是将物理采煤转变为化学采煤。英国、前苏联、美国等国均对地下气化进行了有益的探索,并取得了一定成果。煤炭地下气化分为"有井式"(主要是利用废弃矿井的固有巷道)和"无井式"(就是直接打钻孔到煤层,再控制煤层燃烧)两种方式。
我国自1985年开始对煤炭地下气化进行研究。在国家有关部门的大力支持下,通过徐州马庄矿、唐山刘庄矿、山东新汶矿等进行了有井式煤炭地下气化试验,这些试验都取得了积极成果,模索了开发规律,取得了实践经验,弥补了科学上的空白。然而,由于都未能进一步扩大和深入试验,所以至今仍没有实现产业化。
无井式煤炭地下气化试验,新奥集团开国内试验之先河。2006年,新奥集团和中国矿业大学(北京)开始合作进行无井式煤炭地下气化技术研究。2007年4月,国内第一个气化采煤发电/甲醇甲烷联产工业性试验项目在乌兰察布开工建设,并于当年10月实现了点火并稳定出气;2008年,试验项目遭遇煤层渗水、气化通道堵塞、煤层顶板冒落等难题,成为推进项目进展的瓶颈,直接影响到试验进度;公司决策层结合试验遇到的问题,适时召开技术分析会,听取专家意见,及时调整思路,进一步明确研发方向,组织专题攻关,有效解决了试验中遇到的一系列技术难题。2009年6月16日项目实现了低热值煤气示范性发电,至今500kW发电机一直稳定运行,每月发电量约11万度。
三、新奥煤炭地下气化项目试验的特点
无井式煤炭地下气化不但能够开辟煤炭使用的新方法,而且将能有效地扩大煤炭资源开发利用的范围,其包括尾矿、废弃矿和事故矿的再开发利用;低品位、常规方法无开采价值、地表受限制的煤炭资源的开发利用;超深煤层、人力无法开采的煤炭资源的开发利用。无井式煤炭地下气化方法是把固体矿开采方式改变为气体开采方式,是把地面气化改变为地下气化,对我国的煤炭开采是一种改造和创新。
新奥煤炭地下气化试验项目有五个主要特点。
第一是坚持科学的指导思想
唯物辩证法是马克思主义的根本方法,它是帮助我们认识世界和改造世界的强大思想武器。自觉坚持马克思主义的方法论,可以帮助我们打破种种条条框框的束缚,做到想问题、办事情一切从实际出发,一切以时间、地点、条件为转移;可以帮助我们正确认识前进道路上的挫折,正确对待工作中遇到的暂时困难,坚定必胜信心。
两年来,新奥煤炭地下气化试验团队每一个成员,一切面对现实,一切从实际出发,深入研究地质资料,反复对比工程设计,精心布置工艺流程,适时调整研究思路,科学安排施工进度,严格控制工程质量,节约使用概算资金,发挥团队聪明才智,克服了试验中的一个又一个困难。参与试验的技术人员,从领导到现场操作手,他们坚信:只有通过地下煤炭气化的实践才能发现规律和掌握规律,同样也只有通过地下煤炭气化的实践才能证实规律和运用规律。在克服困难和总结教训中经历了实践、认识、再实践、再认识的多次循环过程。在实践和困难中,他们做到了"不放弃、不抛弃",下定决心,排除万难,不干则已,一干到底。研究团队体会到,还是毛泽东同志说得对,要知道梨子的滋味就得自己亲口尝一尝。在试验中他们广泛借鉴国际先进经验,全面解剖前苏联、欧美等国的规划、设计和工程方案,树立参照物和靶子,通过乌兰察布的试验实践,创造性地运用。在两年多时间,研究团队不但掌握了大量的关键技术,而且有所创新、有所发明、有所前进,为下一步开展项目产业化试验,积累了有益的技术管理、工程管理和作业管理经验。
第二是坚持走科技创新道路
坚持走科技创新的道路,不断提高企业的竞争能力,才能确保企业在竞争激烈的市场经济中立于不败之地。企业自主创新要敢于冒险,敢于走前人没有走过的路。新奥集团决策层和科技人员坚持解放思想和敢为天下先的精神,不怕失败,勇于闯新路。
围绕无井式地下气化试验的技术创新,集团加大核心技术的开发力度。结合煤炭行业特点和试验的实际需要,把国内外先进技术尽可能地应用到试验中去,从而提高技术创新的前瞻性,为后续试验增加技术储备力度。在试验中,创新地构建了"L型后退面扩展"的全新结构的地下气化炉型,使地下气化炉结构更为先进、合理和可靠;创造性地开发了"气化通道贯通技术"、"气动多项流疏通技术"、"高压控水点火技术"和"合理的气化通道长度",解决了气化炉构建的核心技术问题;开发了燃烧区"氡探测技术",明确了燃烧区的主要扩展方向及影响范围;建立了无井式气化过程参数测量与控制系统,实现了气化工艺参数的准确测量、远程传输、数据分析模型在线等功能。
试验从2007年初开展至今,圆满地完成了各项试验任务,取得多项了技术成果,在煤炭地下气化一些核心技术方面也有所突破。2008年,申请9项专利,目前已经通过国家知识产权局的初审,进入了实质性审查阶段。2008年底,试验项目荣获"内蒙古自治区十大科技进展"奖。这些都是坚持走科技创新道路所获得的成果。
第三是坚持走产学研相结合之路
产学研相结合,是企业发展的迫切需要。构筑产学研联盟,促进企业、高校和科研机构在科技创新中准确定位,优势互补,把科研成果尽快地转变为生产力,有利于提升企业自主创新能级和能力,确立企业技术创新主体地位。
2006年10月新奥气化采煤有限公司组建不久,就与中国矿业大学(北京)签订了合作协议;11月与原煤炭工业部济南设计研究院合资成立济南新奥气化采煤工程技术有限公司;2007年3月,在中国矿业大学(北京)煤炭地下气化工程研究中心完成了褐煤火力贯通和褐煤空气连续气化、富氧连续气化模型试验;2009年初,公司还与中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院、西安交通大学、太原理工大学等单位建立了广泛的战略联盟,共同推进试验工作进展。
在乌兰察布煤炭地下气化试验项目实施过程中,民营企业新奥集团成功地走出了一条产学研相结合的路子。
第四是坚持面向世界引进高端人才
世界发达国家不仅重视本国人才,而且还通过各种手段引进外国科技领军人才。人才已经成为国家第一位的战略资源。国际一流的科技尖子人才、科技领军人物,可以带出高水平的创新型科技人才和团队,可以创造世界领先的重大科技成就,可以催生具有强大竞争力的企业和全新的产业。
新奥气化采煤有限公司成立之初,就坚持面向世界引进高端人才,一方面为开展乌兰察布煤炭地下气化试验项目服务,另一方面希望就此培养和带出一支勇于创新的团队。
新奥集团多次组织技术人员到乌兹别克斯坦、澳大利亚、南非、美国、英国、俄罗斯等国考察"取经",不断学习和汲取他人的成功经验,同时瞄准高端人才,大胆引进高端人才。
乌兹别克斯坦安格林煤炭地下气化站,是世界上运行时间最长的气化站,它已经有有近半个世纪成功的实际生产经验。2007年1月新奥集团正式入股安格林气化站,迈出了国际合作的第一步。更重要的是,在与安格林合作的同时,新奥集团还成功地将有20多年煤炭地下气化工作经验的安格林气化站总工程师谢尔盖先生聘请到新奥。2009年5月,又将安格林气化站气化炉车间主任黄·瓦切斯拉夫聘请到新奥集团。两年来,两位外国高级专家在试验中发挥了重要的不可替代的作用,并为培养新奥自己的队伍贡献了力量。
第五是坚持培养自己的技术创新团队
胡锦涛总书记在2006年全国科学技术大会上的讲话中指出:"科技创新,关键在人才"。人才资源是第一资源,走自主创新道路,必须培养造就自己的创新型团队。创新型科技人才是新知识的创造者、新技术的发明者、新学科的创建者、新产业的开拓者。
无井煤炭地下气化试验我国没有经验,也没有专门的技术人员。为了解决缺乏人才的难题,只能通过在战争中学习战争的方法来培养队伍。为此,新奥集团根据员工知识层次高、队伍年轻、学习能力强、发展潜力大等特点,坚持在实践中磨练他们、摔打他们。具体主要是采取加压重担子、建立导师制和完善绩效考核等办法。经过两年的时间,培养出一批产业化发展急需的专业和管理人才,并在各自的岗位上发挥了独挡一面的作用。新奥乌兰察布项目,不但建设了一项工程,而且也探索出一条人才培养的内生机制。有理由相信,它将会成为今后我国开展无井煤炭地下气化工程的一个重要的人才培训基地。
四、新奥煤炭地下气化试验给我们带来的启示
启示之一:是新一轮能源革命的重要组成部分
煤炭的清洁利用是新一轮能源革命追求的一个目标。世界能源科技的发展,正在为解决日益严重的能源和环境问题开辟新的途径。
早在1992年,国家科委颁布的我国科学技术中长期发展纲要"白皮书"已经作出规划。"白皮书"中关于煤炭地下气化技术发展方向明确规定:"到2020年的战略目标和关键技术是完成煤炭地下气化试验研究"并"建立商业性煤炭地下气化站"。
20世纪初,当英国化学家拉姆赛利用盲孔炉获得地下气化成功时,列宁就以一个战略家的眼光称赞它为"一个技术上的伟大胜利"。1979年,联合国世界煤炭远景会议指出,发展煤炭地下气化是世界煤炭开采的一个研究方向。不少专家把煤炭地下气化称作为第二代采煤方法。
胡锦涛总书记曾明确指出:"实现煤炭资源就地转化,减少了运输压力和环境污染,符合我国能源产业发展方向"。
煤炭地下气化是煤炭清洁利用、高效利用、可持续利用的一种大胆创新和尝试。只要下决心,进一步做好产业化试验,抓紧在关键技术和商业化上取得新的突破,煤炭地下气化完全有可能成为实现煤炭资源就地转化一种新的方法和途径。乌兰察布试验两年来已经取得令人可喜的研究成果,为煤炭地下气化技术的利用,进而实现工业化开创了道路,奠定了基础。对其方向、成果和意义我们不能动摇,也不应该动摇。在新科技革命的前夜,在新的能源革命高潮中,我们可以满怀信心地预言:在我国,实现煤炭地下气化产业化已经为时不远了。
启示之二:将有力推动我国新一代煤化工发展
2008年10月,总书记胡锦涛同志在陕西省榆林市视察工作时,专程考察了我国大型煤制甲醇生产基地之一陕西神木化学有限公司。在神木化学公司,胡锦涛同志向技术人员详细了解项目的生产流程、工艺和技术。最后,胡总书记强调指出,我国石油资源短缺,煤炭资源丰富,煤化工业有着广阔的发展前景。希望你们大力推进自主创新,加强煤炭资源的深度开发,为优化我国能源结构,维护国家能源安全,实现经济社会可持续发展作出更大贡献。
专家指出,新一代煤化工即新型煤化工是指以大型煤气化为龙头,用清洁生产的方法生产清洁能源和石油化工替代产品的煤炭清洁利用生产体系。新型煤化工业具有资源节约、环境友好、经济高效等优点。根据党的十七大精神,发展新型煤化工业,加强煤炭综合利用,是建立煤炭资源科学利用体系的必由之路。
新一代煤化工起龙头作用的是煤炭大型气化。煤气化是煤化工产业化发展中最重要的单元技术。多年来,一些专家和煤矿在地下煤炭气化方面所做的研究和探索,新奥集团在内蒙乌兰察布开展的地下煤炭气化试验项目,其重要意义就在于:为新一代煤化工开辟一条新的原料供给途径。煤炭地下气化产业化的实现必将有力地促进和推动我国新一代煤化工的发展。
启示之三:能源发展必须坚持科技先行
在应对国际金融危机中,呼声最高的是加快新的能源科技革命的步伐。因为人类发展的历史已经表明,每一次大的危机常常伴随着一场新的科技革命;每一次经济的复苏,都离不开技术创新。通过科学技术的重大突破,创造新的社会需求,催生新一轮的经济繁荣。科技实力决定国家命运。在科学技术迅猛发展的今天,谁不重视科技,谁就要被淘汰。能源发展同样如此,能源发展必须坚持科技先行。人类正在从一个高能耗型社会走向低能耗型社会。同时,科技日新月异的发展,也正在预示着人类将从能源资源型社会走向能源科技型社会。科技将决定能源的未来,科技将创造未来的能源。因此,能源发展需要科技先行,只有通过持续的技术创新,才能不断提高能效,发展清洁能源,实现能源可持续发展,支撑现代化进程。着眼未来,需要尽量采用先进能源技术,超前部署能源科技研发,建立能源技术储备。煤炭发展要解决好高效清洁利用问题,需要加快研发煤炭多联产等新一代洁净煤技术。应用煤炭多联产技术,以煤气化为龙头,可以同时生产电力、热力蒸汽、液体燃料和化工产品,美国、日本以及欧洲一些国家已经把多联产作为洁净煤技术新的发展方向,并制定了具体的研究计划。我国作为一个煤炭大国,应该加强研发和应用多联产技术的力度,加大国家政策的支持力度,否则我们就有可能落伍。落伍是要挨打的,这方面的教训我们还不够多吗?
所以,我们必须超前部署关键领域能源科技项目。对重大能源技术,如煤炭地下气化技术、新一代煤清洁高效利用技术、新型煤炭化工技术、先进核能技术、太阳能利用和生物质能利用等新型能源技术,需要未雨绸缪,早部署、早安排、早实施,加强协调,组织攻关,形成必要的能源技术储备,为后危机时代的能源新发展打下扎实的科技基础。
改革开放三十年,我国经济高速发展,能源使用量不断增长,尤其是煤炭使用总量的不断攀升,由此带来的环境影响越来越严重。人类发展的历史经验表明,发展绝不能以浪费资源、破坏环境为代价。否则,将使人们付出沉重代价,最终也会危及发展本身。
我国能源资源现状表明,今后相当长的历史时期内,煤炭仍将是我国基础能源和主体能源。对于我们来讲,不是煤炭用不用的问题,而是煤炭怎么用的问题。为此,党的十七大明确提出,要建立能源资源科学利用体系,为我国煤炭工业指出了发展的方向。不久前,胡总书记关于"煤化工业有着广阔的发展前景"的这一重要指示,站在国家能源战略高度,从国家能源安全出发,结合我国能源资源国情,借鉴国际能源化工发展经验,全面准确地回答了我国应该建立什么样的煤炭资源科学利用体系、走什么样的煤炭清洁利用道路,以实现煤炭工业的可持续发展,这个煤炭发展的战略问题、方向问题和道路问题。
学习党的十七大精神和胡总书记重要指示,结合考察的实际情况,我认为新奥集团乌兰察布煤炭地下气化试验,是为我国煤炭事业可持续发展做的一件既有现实意义,又有历史意义的好事情。为此,建议政府主管部门大力支持他们的试验工作,把试验项目列入国家发展规划,作为能源科技重大课题,由国家主管部门给予强有力的指导。另外,在资源配置、融资扶植、外部环境等方面给予必要的政策支持。
写到这里,文章即将结束。提着笔,我自己问了自己一个问题。一家民营企业,多年来投入大量资金开发新技术、新能源,到底是什么力量在支持他们?对新奥的投资行为,美国能源部部长朱棣文既表示惊讶,又表示敬佩。企业要盈利,想赚钱,这是天经地义无可厚非的。但在考察过程中,我听到了一颗爱国之心跳动的声音,那就是新奥人朴素的话语:"我们想为人民、为国家做一些力所能及的有益的事"。
国务院参事
国家能源专家咨询委员会主任
徐锭明
二○○九年七月二十日