科技是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐之一。黨的二十大報(bào)告指出，未來五年是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家開局起步的關(guān)鍵時(shí)期，“科技自立自強(qiáng)能力顯著提升”是主要目標(biāo)任務(wù)之一。

在煤炭領(lǐng)域，行業(yè)科技貢獻(xiàn)率已從近40%提高到60%，煤田地質(zhì)勘查、煤礦災(zāi)害防治、煤礦智能開采、煤炭高效轉(zhuǎn)化等方面，一系列跨越式成果有目共睹。而此背后，離不開龍頭企業(yè)的引領(lǐng)示范作用。作為全球規(guī)模最大的煤炭公司、火電公司和煤制油化工公司，國家能源集團(tuán)長期聚焦科技創(chuàng)造價(jià)值的主線，持續(xù)實(shí)施“支撐一流企業(yè)創(chuàng)建，引領(lǐng)行業(yè)科技進(jìn)步，服務(wù)科技強(qiáng)國建設(shè)，領(lǐng)先全球能源科技”的科技創(chuàng)新戰(zhàn)略，做好煤炭清潔高效利用這篇大文章。

圍繞具體工作，國家能源集團(tuán)科技部主任、煤炭開采水資源保護(hù)與利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任李全生接受了本報(bào)記者專訪。

中國能源報(bào)：近年來，我國在煤炭清潔高效利用科技創(chuàng)新方面的表現(xiàn)如何？

李全生：煤炭是我國的主體能源和重要工業(yè)原料。近十年，既是深化煤炭供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)自我革命的十年，更是煤炭兜底保障能源安全穩(wěn)定供應(yīng)，推動我國新時(shí)代高質(zhì)量發(fā)展的十年?？梢哉f，煤炭工業(yè)科技創(chuàng)新為保障國家能源安全，發(fā)揮了第一生產(chǎn)力、第一動力作用。

具體來看科技創(chuàng)新方面的表現(xiàn)，一是我國煤炭安全生態(tài)智能開采水平顯著提升。十年來，我國百萬噸死亡率由0.374下降到0.044，下降88.2%，實(shí)現(xiàn)了煤礦事故總量、重特大事故、死亡人數(shù)、百萬噸死亡率“四個(gè)大幅下降”。

例如，在綠色開發(fā)方面，提出了“源頭保護(hù)+過程減損+系統(tǒng)修復(fù)”的生態(tài)保護(hù)理念，研發(fā)了煤炭安全高效開采與生態(tài)保護(hù)修復(fù)相協(xié)調(diào)等關(guān)鍵核心技術(shù)并推廣應(yīng)用，我國煤礦區(qū)土地復(fù)墾率由原來的10%提高到2021年的57.5%。在智能高效開采方面，通過行業(yè)持續(xù)科技攻關(guān)，我國大采高綜采、特厚煤層綜放開采、智能化開采工作面、煤礦災(zāi)害防控等領(lǐng)域的共性關(guān)鍵技術(shù)和大型裝備制造已經(jīng)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

二是建成了全球最大的清潔高效煤電供應(yīng)體系。煤電在我國電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)中約占2/3，這是煤炭較為清潔高效的利用方式。目前，全國百萬千瓦超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組有160臺在運(yùn)行，超過其他國家的總和，平均供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗約280克/千瓦時(shí)；投運(yùn)了世界首臺600兆瓦超臨界循環(huán)流化床機(jī)組，擁有世界上參數(shù)最高的超超臨界二次再熱機(jī)組。煤電技術(shù)已處于國際領(lǐng)先水平，引領(lǐng)了世界燃煤發(fā)電技術(shù)發(fā)展方向。

三是現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)全球規(guī)模最大、技術(shù)整體領(lǐng)先。我國現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)已形成較為完備的現(xiàn)代煤化工工程技術(shù)體系，關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化水平不斷提高，系列技術(shù)處于國際先進(jìn)或領(lǐng)先水平。其中，大型煤氣化技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平，高溫費(fèi)托合成技術(shù)處于國際先進(jìn)水平，煤制烯烴、煤制芳烴、低溫費(fèi)托合成、煤制乙二醇、煤油共煉技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平，煤直接液化、粉煤中低溫?zé)峤饧敖褂洼p質(zhì)化技術(shù)屬于國際首創(chuàng)?？萍紕?chuàng)新帶來了煤化工產(chǎn)業(yè)從工程示范到規(guī)模全球最大的巨大跨越，有效支撐了重大“卡脖子”難題突破、行業(yè)重大工程建設(shè)和行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

中國能源報(bào)：作為中央骨干能源企業(yè)，國家能源集團(tuán)在煤炭安全高效綠色開采領(lǐng)域取得了哪些代表性成果？

李全生：國家能源集團(tuán)始終堅(jiān)持“立足企業(yè)、面向世界、科技先行、支撐發(fā)展、引領(lǐng)行業(yè)、服務(wù)國家”的戰(zhàn)略定位，堅(jiān)持“提升能力、健全機(jī)制、聯(lián)合攻關(guān)、創(chuàng)造價(jià)值”的行動路線，持續(xù)實(shí)施“支撐一流企業(yè)創(chuàng)建，引領(lǐng)行業(yè)科技進(jìn)步，服務(wù)科技強(qiáng)國建設(shè)，領(lǐng)先全球能源科技”的科技創(chuàng)新戰(zhàn)略，聚焦科技價(jià)值創(chuàng)造這一主線，充分發(fā)揮科技創(chuàng)新主力軍作用，持續(xù)做好煤炭清潔高效利用這篇大文章，為保障國家能源安全穩(wěn)定供應(yīng)、推進(jìn)能源革命和實(shí)現(xiàn)“雙碳“目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。

目前，集團(tuán)煤炭開采機(jī)械化率已達(dá)到100%。比如，建成了世界首套8.8米超大采高智能工作面、國內(nèi)首個(gè)數(shù)字礦山示范礦井和世界首座智能煤礦地面集中控制中心，引領(lǐng)了煤炭智能開采發(fā)展。在露天開采方面，準(zhǔn)能集團(tuán)攻克了寬采掘帶高臺階拋擲爆破與吊斗鏟倒堆開采核心技術(shù)，從露天開采工藝前期環(huán)節(jié)的地表測量、地質(zhì)建模和采礦設(shè)計(jì)，到作業(yè)環(huán)節(jié)的穿爆、采裝、運(yùn)輸和排棄，已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，部分環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了智能化。

尤其值得一提的是，我們的東部草原區(qū)大型煤電基地生態(tài)修復(fù)與綜合整治技術(shù)及示范。該項(xiàng)目是“十三五”國家首批重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，也是生態(tài)專項(xiàng)首個(gè)中央企業(yè)牽頭的項(xiàng)目。我作為這個(gè)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，依托國家能源集團(tuán)科技部、煤炭開采水資源保護(hù)與利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，以東部酷寒草原區(qū)的雁寶能源公司、國神公司的敏東一礦，干旱區(qū)的勝利能源公司為試驗(yàn)研究和示范工程實(shí)施基地，聯(lián)合中科院生態(tài)中心、清華大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)（北京）、中煤科工集團(tuán)等20家單位開展產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，首次揭示了東部草原區(qū)露天開采對水、土和植被的影響機(jī)理和程度，研發(fā)并創(chuàng)建了采排復(fù)一體化開采源頭減損和水、土、植被一體化的生態(tài)修復(fù)技術(shù)體系，建成了勝利露天礦、寶日希勒露天礦和敏東一礦井工礦區(qū)等3處示范工程，面積27000余畝，2019年-2021年減少土地占用857畝，植被覆蓋度提高35%以上，多采煤炭622萬噸，增加收入11.72億元和利潤3.94億元，節(jié)約生態(tài)修復(fù)費(fèi)3.37億元。成果在準(zhǔn)能、伊敏和平莊等礦區(qū)應(yīng)用，豐富發(fā)展了煤炭開發(fā)生態(tài)修復(fù)理論與技術(shù)體系，為國家能源安全保障和生態(tài)安全屏障構(gòu)筑提供了科技支撐。2022年1月以高分通過國家科技部組織的驗(yàn)收并獲得優(yōu)秀，項(xiàng)目研究成果獲2021年中國煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)，并入選自然資源部礦產(chǎn)資源節(jié)約和綜合利用先進(jìn)適用技術(shù)目錄、中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會礦山生態(tài)修復(fù)典型案例。

再如，我們的煤礦地下水庫儲用礦井水技術(shù)，由國家能源集團(tuán)科技委副主任、煤炭開采水資源保護(hù)與利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任顧大釗院士首次提出，是礦井水保護(hù)利用的全新技術(shù)路線，提出了礦井水井下利用的新理念，將礦井水的處置模式由“外排—蒸發(fā)損失”變?yōu)?ldquo;儲存-保護(hù)利用”，變“水害”為“水利”，既大幅提高了礦井水利用率，又保障了煤炭的安全高效開采，是煤炭開采水資源保護(hù)和利用的有效途徑。本技術(shù)的應(yīng)用，為保護(hù)和利用我國煤炭開采產(chǎn)生的80億方礦井水資源提供了有效的技術(shù)支撐，對實(shí)現(xiàn)煤炭綠色開采具有重大意義。神東礦區(qū)運(yùn)用該專利技術(shù)，建成煤礦地下水庫35座，儲水量最高達(dá)3500萬方（比兩個(gè)西湖容量還要多，西湖容量1400萬方），提供了神東礦區(qū)95%以上的用水需求，年供水超7000萬方，有效解決了水資源短缺制約礦區(qū)發(fā)展的重大難題，為建成世界唯一的2億噸級現(xiàn)代化礦區(qū)做出了重要貢獻(xiàn)，該技術(shù)正在西部礦區(qū)推廣應(yīng)用，對煤炭開發(fā)戰(zhàn)略西移和保障國家能源安全具有重要意義。該技術(shù)成果獲得2014年國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。“一種礦井地下水的分布式利用方法”“一種地下水庫壩體及其構(gòu)筑方法”專利分別獲第十七屆、第二十三屆中國專利金獎(jiǎng)。

中國能源報(bào)：在煤炭清潔高效利用方面，國家能源集團(tuán)又做了哪些積極探索？

李全生：集團(tuán)引領(lǐng)火電綠色發(fā)展方向，火力發(fā)電技術(shù)整體上達(dá)到國際領(lǐng)先水平。首創(chuàng)燃煤發(fā)電污染物超低排放技術(shù)，并上升為國家規(guī)范。掌握了百萬千瓦超超臨界二次再熱機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)，在江蘇泰州建成全球首臺百萬千瓦二次再熱燃煤發(fā)電機(jī)組，綜合指標(biāo)世界領(lǐng)先（發(fā)電煤耗256克/千瓦時(shí)）。自主研發(fā)的電站分散控制系統(tǒng)（DCS）打破國外壟斷，國內(nèi)市場占有率第一。研發(fā)了智能電站一體化云平臺，建成了國內(nèi)智能化程度最高的電站。世界首創(chuàng)了60萬千瓦超臨界循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)，在四川白馬建成了世界首臺60萬千瓦CFB示范機(jī)組，大幅提高劣質(zhì)煤燃燒效率，降低了污染排放。

比如，我們的二氧化碳近零排放的煤氣化發(fā)電技術(shù)，聯(lián)合聯(lián)合中國礦業(yè)大學(xué)（北京）、華能集團(tuán)、清華大學(xué)等單位開展，項(xiàng)目創(chuàng)建了一套CO2近零排放的 IGFC 技術(shù)理論體系，形成了IGFC原創(chuàng)技術(shù)策源地；開發(fā)了新型煤氣化凈化、高溫燃料電池、二氧化碳電化學(xué)轉(zhuǎn)化等一系列關(guān)鍵核心技；建成了國內(nèi)首個(gè)兆瓦級IGFC技術(shù)試驗(yàn)基地，研制了國內(nèi)首套規(guī)模最大百千瓦級CO2近零排放的煤氣化發(fā)電（IGFC）系統(tǒng)，發(fā)電效率達(dá)53.2%，推動我國IGFC技術(shù)研發(fā)上了一個(gè)新臺階。

在煤化工高端化、多元化、低碳化發(fā)展方面，集團(tuán)已全面掌握煤制油品/烯烴等大型現(xiàn)代煤化工成套技術(shù)，整體技術(shù)國際領(lǐng)先，占領(lǐng)了國際現(xiàn)代煤化工技術(shù)的制高點(diǎn)。目前已開發(fā)了煤直接液化和間接液化兩大煤制油品成套技術(shù)，建成了世界首套百萬噸級煤直接液化示范工程和世界單體規(guī)模最大的400萬噸/年煤間接液化示范工程，成為全球唯一掌握兩種煤制油技術(shù)的企業(yè)；開發(fā)了煤制烯烴（MTO）工程化技術(shù)，建成世界首個(gè)60萬噸級煤制烯烴示范工程。發(fā)揮煤直接液化油品高密度、高熱值、低凝點(diǎn)的優(yōu)勢，開發(fā)了煤基特種油品工業(yè)生產(chǎn)技術(shù),對我國的國防安全具有重要的戰(zhàn)略意義；建成全球首套5萬噸/年聚乙醇酸（PGA）可降解材料示范裝置，為解決白色污染問題提供主要技術(shù)路徑。

此外，我們還首創(chuàng)了煤化工二氧化碳捕集與封存成套技術(shù)。2011年建成世界首個(gè)煤化工10萬噸級碳捕集與封存工程，現(xiàn)已入注二氧化碳30.26萬噸。10多年的監(jiān)測表明，咸水層封存穩(wěn)定可靠。在陜西神木錦界電廠建成目前國內(nèi)最大規(guī)模的15萬噸/年燃燒后CO2捕集示范裝置，采用多項(xiàng)低能耗捕集、分離新工藝，再生能耗2.4GJ/t,達(dá)到國際領(lǐng)先水平。近期，又布局了泰州電廠50萬噸級碳捕集工藝研究及示范重大科技項(xiàng)目。

中國能源報(bào)：“十四五”期間，國家能源集團(tuán)在科技創(chuàng)新的目標(biāo)和重點(diǎn)方向是什么？

李全生：國家能源集團(tuán)是全球最大的煤基能源企業(yè)，2021年煤炭產(chǎn)量突破5.7億噸，煤電裝機(jī)1.95億千瓦，煤化工產(chǎn)品約2800萬噸，均是全球第一。堅(jiān)持立足企業(yè)、引領(lǐng)行業(yè)、服務(wù)國家、領(lǐng)先世界的科技創(chuàng)新戰(zhàn)略定位，集團(tuán)面向國家能源保供、能源革命和雙碳目標(biāo)的重大戰(zhàn)略科技需求，積極承擔(dān)煤基能源原創(chuàng)技術(shù)策源地建設(shè)等國家攻關(guān)任務(wù)，圍繞煤炭開發(fā)、燃煤發(fā)電、清潔轉(zhuǎn)化、碳捕利用與封存等四大方向，布局了一系列的攻關(guān)任務(wù)，年均研發(fā)投入超過100億元，力爭為我國能源安全保障、能源革命和雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和建設(shè)世界一流示范企業(yè)提供科技支撐。

集團(tuán)現(xiàn)已出臺《關(guān)于全面加強(qiáng)新時(shí)期科技創(chuàng)新工作的決定》，印發(fā)了《“十四五”科技創(chuàng)新發(fā)展規(guī)劃》，提出煤炭清潔高效利用科技攻關(guān)重點(diǎn)任務(wù)和目標(biāo)——

在煤炭開發(fā)領(lǐng)域，布局了煤炭安全綠色生態(tài)開發(fā)和煤炭高效智能開采2大技術(shù)方向，13項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)百萬噸死亡率小于0.005，示范礦井地表沉降減少80%，礦井水利用率和礦區(qū)地表生態(tài)修復(fù)率超過80%，示范礦井作業(yè)人員減少70%，露天煤礦實(shí)現(xiàn)無人駕駛。

在煤炭安全綠色開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域保持國際領(lǐng)先水平，煤礦高效智能化技術(shù)領(lǐng)域達(dá)到國際領(lǐng)先水平。在燃煤發(fā)電領(lǐng)域，布局了靈活智能發(fā)電和清潔高效燃煤發(fā)電2大技術(shù)方向，10項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，開展靈活高效發(fā)電技術(shù)攻關(guān)，突破燃煤發(fā)電大規(guī)模摻燒氨和生物質(zhì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能發(fā)電系列技術(shù)工程示范少人化、無人化運(yùn)營新模式，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的IGFC發(fā)電技術(shù)，提升國家能源集團(tuán)燃煤發(fā)電與新能源發(fā)電整體可持續(xù)發(fā)展水平，在智能發(fā)電和清潔高效燃煤發(fā)電領(lǐng)域達(dá)到國際先進(jìn)水平。

在清潔轉(zhuǎn)化領(lǐng)域，布局了先進(jìn)煤制油品及煤制化學(xué)品技術(shù)，8項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，研發(fā)新一代高效煤直接液化和煤間接液化技術(shù)，加強(qiáng)煤基特種燃料、煤基可降解材料、煤基高端碳素材料研發(fā)，建設(shè)可降解塑料工業(yè)技術(shù)開發(fā)與工程示范，大幅降低煤化工單位產(chǎn)品能耗與水耗，保持煤化工領(lǐng)域的國際領(lǐng)先水平。

在碳捕利用與封存領(lǐng)域，布局了二氧化碳捕集利用與封存等3大技術(shù)方向，4項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，開展二氧化碳低能耗吸收法捕集、吸附法捕集、膜分離捕集，以及二氧化碳制化學(xué)品、二氧化碳礦化等技術(shù)攻關(guān)，開展百萬噸級二氧化碳地質(zhì)封存技術(shù)研究，具備開展百萬噸級CCUS工業(yè)應(yīng)用能力。