《科创中国·院士开讲》第十八期：科技创新为煤炭行业智变添动力

《科创中国·院士开讲》第十八期完整视频

《科创中国·院士开讲》是“科创中国”与抖音联合打造的大型视频知识类栏目，由中国科学院和中国工程院院士作为主讲嘉宾，栏目在“科创中国”微信公众号同步播出。

本期，做客栏目的是中国工程院院士，中国煤炭科工集团有限公司技术委员会主任、首席科学家，煤炭科学研究总院开采研究院院长康红普。以《煤炭的故事》为题，康红普院士讲述了煤的形成、煤炭开采、煤炭利用以及煤炭绿色低碳发展，并且回应了“科技给煤炭行业带来哪些变化”“新能源会否完全取代煤炭”等热点话题。

“智变”赋能质变

彰显高质量发展成色

煤炭，被誉为“黑色的黄金、工业的粮食”，为社会发展贡献了大部分电力和热力，日常生产和生活中用到的钢铁、水泥、塑料、化纤，以及电解铝、稀有金属（如镓、锗等）等都离不开煤，我们住的房子、穿的衣服、开的汽车也都与煤炭息息相关。
“目之所及，要说出日常生活中哪些产品与煤完全无关，还真是件比较困难的事。从这个角度看，煤炭这个经济实惠又能大规模开发的‘宝藏’，为我们大众的幸福生活提供了最基础的能源和材料。”从事煤炭安全、绿色、高效开采理论与技术研究30余年来，康红普院士的研究成果在我国煤炭行业得到广泛应用，取得显著的技术经济和社会效益，为推动煤炭开发科技进步做出了突出贡献。

他指出，我国井工采煤技术发展经历了上世纪五六十年代的人力+炮采落煤，六十至七十年代的普通机械化开采，七十至九十年代的综合机械化开采、综合机械化放顶煤开采三个阶段。进入二十一世纪以来，煤炭自动化、智能化开采发展迅猛，煤炭产业迎来第四次重大技术变革。
“国家能源集团神东上湾煤矿8.8米超大采高综采工作面，是世界上采高最大的工作面，最大割煤高度可达8.6米，最高日产6.32万吨，最高月产146万吨，工作面产能高达1600万吨/年。”
“同煤塔山煤矿20米特厚煤层大采高综放开采工作面，采煤机割煤高度5米，支架后部放煤15米，全过程机械化、自动化，煤炭产量超过1000万吨/年。”
康红普院士对于我国煤炭安全、绿色、高效开采理论与技术研究如数家珍。自1991年博士毕业至今，他的足迹遍布祖国的大江南北，他与团队的科研成果也已广泛应用于我国20个省（自治区）的60余个大中型矿区。
“数字化、智能化将是未来煤炭行业发展的趋势。”他表示，十年来，国家高度重视煤矿智能化建设，在智能感知、智能决策及自动执行等方面做了大量工作，实现了煤矿地质勘探、巷道掘进、煤炭开采等各业务系统的数据融合与智能控制。目前，全国已有400余处煤矿正在开展智能化建设，总投资规模超过1000亿元，已建成智能化采掘工作面800余个，多种类型煤矿机器人在煤矿井下示范应用，煤炭产业数字化转型、智能化发展步伐不断加快。

绿色低碳破题

加快构建现代能源体系

党的二十大报告提出，“积极稳妥推进碳达峰碳中和”。同时明确了到2035年我国发展的总体目标，其中之一就是“广泛形成绿色生产生活方式，碳排放达峰后稳中有降，生态环境根本好转，美丽中国目标基本实现”。面对现代化强国目标和落实碳达峰碳中和要求，煤炭行业的地位和作用是否会发生变化，煤炭高质量发展文章如何书写？
2020年12月，国务院新闻办公室发布的《新时代的中国能源发展》白皮书明确提出，推进煤炭安全智能绿色开发利用，努力建设集约、安全、高效、清洁的煤炭工业体系。
中国工程院“碳达峰、碳中和目标下的能源发展战略研究”成果表明，2030年前煤炭在能源消费结构中处于消费峰值平台期，仍将累计新增消费约388亿吨（2030年占比46%）。
康红普院士表示，“以煤为主的能源资源禀赋，决定了未来相当长一段时间内，我国经济社会的发展仍离不开煤炭。特别是在碳达峰碳中和过程中，煤炭仍将承担着稳定器、压舱石的兜底保障作用。”

在“双碳”目标下，煤炭向绿色低碳发展是必然趋势。党的二十大报告提出的“立足我国能源资源禀赋，坚持先立后破，有计划分步骤实施碳达峰行动，深入推进能源革命，加强煤炭清洁高效利用，加快规划建设新型能源体系”也为我国煤炭绿色低碳高质量发展指明了方向。
面对新形势新要求，康红普院士认为，亟需把加强科技创新作为最紧迫的任务，加快原创技术、关键核心技术攻关，推动煤炭产业迈向更加重视生产、加工、储运、消费全过程安全、绿色、低碳、经济的高质量发展时代，走优质、高效、清洁、低耗的能源可持续发展道路。
“煤炭最大的问题是利用过程中产生大量的二氧化碳温室气体，如采用二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）等技术将碳排放减下来，煤炭照样是清洁低碳价廉的能源。”康红普院士提出，随着低碳矿区示范工程的建设，煤炭开发利用工艺、技术和系统性管理的持续优化，未来将有更多煤矿采用高效节能的技术和设备，煤矿开采也将逐步由机械化、自动化向智能化升级，同时，最大限度减少采煤过程对生态环境的破坏，打造绿色、低碳、智能煤矿与智慧矿区。
谈及煤炭与可再生能源的耦合发展，康红普院士强调，我国下一步的能源体系一定是传统能源与新能源多能互补的格局，以煤电作为可再生能源平抑波动的稳定器，可再生能源也可以为煤炭的低碳发展助力，两者耦合协同发展，将成为建立新能源体系的重要途径。
安全高效、科技创新、绿色转型，多点发力之下，煤炭工业的不断变革是充分发挥兜底保障作用的直接体现，也是实现高质量发展的必由之路。