——专访国家能源集团科技部主任、煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室副主任李全生

科技是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑之一。党的二十大报告指出，未来五年是全面建设社会主义现代化国家开局起步的关键时期，“科技自立自强能力显著提升”是主要目标任务之一。

在煤炭领域，行业科技贡献率已从近40%提高到60%，煤田地质勘查、煤矿灾害防治、煤矿智能开采、煤炭高效转化等方面，一系列跨越式成果有目共睹。而此背后，离不开龙头企业的引领示范作用。作为全球规模最大的煤炭公司、火电公司和煤制油化工公司，国家能源集团长期聚焦科技创造价值的主线，持续实施“支撑一流企业创建，引领行业科技进步，服务科技强国建设，领先全球能源科技”的科技创新战略，做好煤炭清洁高效利用这篇大文章。

围绕具体工作，国家能源集团科技部主任、煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室副主任李全生接受了本报记者专访。

中国能源报：近年来，我国在煤炭清洁高效利用科技创新方面的表现如何？

李全生：煤炭是我国的主体能源和重要工业原料。近十年，既是深化煤炭供给侧结构性改革，实现煤炭工业自我革命的十年，更是煤炭兜底保障能源安全稳定供应，推动我国新时代高质量发展的十年。可以说，煤炭工业科技创新为保障国家能源安全，发挥了第一生产力、第一动力作用。

具体来看科技创新方面的表现，一是我国煤炭安全生态智能开采水平显著提升。十年来，我国百万吨死亡率由0.374下降到0.044，下降88.2%，实现了煤矿事故总量、重特大事故、死亡人数、百万吨死亡率“四个大幅下降”。

例如，在绿色开发方面，提出了“源头保护+过程减损+系统修复”的生态保护理念，研发了煤炭安全高效开采与生态保护修复相协调等关键核心技术并推广应用，我国煤矿区土地复垦率由原来的10%提高到2021年的57.5%。在智能高效开采方面，通过行业持续科技攻关，我国大采高综采、特厚煤层综放开采、智能化开采工作面、煤矿灾害防控等领域的共性关键技术和大型装备制造已经达到国际领先水平。

二是建成了全球最大的清洁高效煤电供应体系。煤电在我国电力供应结构中约占2/3，这是煤炭较为清洁高效的利用方式。目前，全国百万千瓦超超临界燃煤发电机组有160台在运行，超过其他国家的总和，平均供电标准煤耗约280克/千瓦时；投运了世界首台600兆瓦超临界循环流化床机组，拥有世界上参数最高的超超临界二次再热机组。煤电技术已处于国际领先水平，引领了世界燃煤发电技术发展方向。

三是现代煤化工产业全球规模最大、技术整体领先。我国现代煤化工产业已形成较为完备的现代煤化工工程技术体系，关键设备国产化水平不断提高，系列技术处于国际先进或领先水平。其中，大型煤气化技术处于国际领先水平，高温费托合成技术处于国际先进水平，煤制烯烃、煤制芳烃、低温费托合成、煤制乙二醇、煤油共炼技术处于国际领先水平，煤直接液化、粉煤中低温热解及焦油轻质化技术属于国际首创。科技创新带来了煤化工产业从工程示范到规模全球最大的巨大跨越，有效支撑了重大“卡脖子”难题突破、行业重大工程建设和行业高质量发展。

中国能源报：作为中央骨干能源企业，国家能源集团在煤炭安全高效绿色开采领域取得了哪些代表性成果？

李全生：国家能源集团始终坚持“立足企业、面向世界、科技先行、支撑发展、引领行业、服务国家”的战略定位，坚持“提升能力、健全机制、联合攻关、创造价值”的行动路线，持续实施“支撑一流企业创建，引领行业科技进步，服务科技强国建设，领先全球能源科技”的科技创新战略，聚焦科技价值创造这一主线，充分发挥科技创新主力军作用，持续做好煤炭清洁高效利用这篇大文章，为保障国家能源安全稳定供应、推进能源革命和实现“双碳“目标贡献力量。

目前，集团煤炭开采机械化率已达到100%。比如，建成了世界首套8.8米超大采高智能工作面、国内首个数字矿山示范矿井和世界首座智能煤矿地面集中控制中心，引领了煤炭智能开采发展。在露天开采方面，准能集团攻克了宽采掘带高台阶抛掷爆破与吊斗铲倒堆开采核心技术，从露天开采工艺前期环节的地表测量、地质建模和采矿设计，到作业环节的穿爆、采装、运输和排弃，已经全面实现数字化，部分环节实现了智能化。

尤其值得一提的是，我们的东部草原区大型煤电基地生态修复与综合整治技术及示范。该项目是“十三五”国家首批重点研发计划项目，也是生态专项首个中央企业牵头的项目。我作为这个项目的负责人，依托国家能源集团科技部、煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室，以东部酷寒草原区的雁宝能源公司、国神公司的敏东一矿，干旱区的胜利能源公司为试验研究和示范工程实施基地，联合中科院生态中心、清华大学、中国矿业大学、中国矿业大学（北京）、中煤科工集团等20家单位开展产学研联合攻关，首次揭示了东部草原区露天开采对水、土和植被的影响机理和程度，研发并创建了采排复一体化开采源头减损和水、土、植被一体化的生态修复技术体系，建成了胜利露天矿、宝日希勒露天矿和敏东一矿井工矿区等3处示范工程，面积27000余亩，2019年-2021年减少土地占用857亩，植被覆盖度提高35%以上，多采煤炭622万吨，增加收入11.72亿元和利润3.94亿元，节约生态修复费3.37亿元。成果在准能、伊敏和平庄等矿区应用，丰富发展了煤炭开发生态修复理论与技术体系，为国家能源安全保障和生态安全屏障构筑提供了科技支撑。2022年1月以高分通过国家科技部组织的验收并获得优秀，项目研究成果获2021年中国煤炭工业科学技术一等奖，并入选自然资源部矿产资源节约和综合利用先进适用技术目录、中国岩石力学与工程学会矿山生态修复典型案例。

再如，我们的煤矿地下水库储用矿井水技术，由国家能源集团科技委副主任、煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室主任顾大钊院士首次提出，是矿井水保护利用的全新技术路线，提出了矿井水井下利用的新理念，将矿井水的处置模式由“外排—蒸发损失”变为“储存-保护利用”，变“水害”为“水利”，既大幅提高了矿井水利用率，又保障了煤炭的安全高效开采，是煤炭开采水资源保护和利用的有效途径。本技术的应用，为保护和利用我国煤炭开采产生的80亿方矿井水资源提供了有效的技术支撑，对实现煤炭绿色开采具有重大意义。神东矿区运用该专利技术，建成煤矿地下水库35座，储水量最高达3500万方（比两个西湖容量还要多，西湖容量1400万方），提供了神东矿区95%以上的用水需求，年供水超7000万方，有效解决了水资源短缺制约矿区发展的重大难题，为建成世界唯一的2亿吨级现代化矿区做出了重要贡献，该技术正在西部矿区推广应用，对煤炭开发战略西移和保障国家能源安全具有重要意义。该技术成果获得2014年国家科技进步二等奖。“一种矿井地下水的分布式利用方法”“一种地下水库坝体及其构筑方法”专利分别获第十七届、第二十三届中国专利金奖。

中国能源报：在煤炭清洁高效利用方面，国家能源集团又做了哪些积极探索？

李全生：集团引领火电绿色发展方向，火力发电技术整体上达到国际领先水平。首创燃煤发电污染物超低排放技术，并上升为国家规范。掌握了百万千瓦超超临界二次再热机组关键技术，在江苏泰州建成全球首台百万千瓦二次再热燃煤发电机组，综合指标世界领先（发电煤耗256克/千瓦时）。自主研发的电站分散控制系统（DCS）打破国外垄断，国内市场占有率第一。研发了智能电站一体化云平台，建成了国内智能化程度最高的电站。世界首创了60万千瓦超临界循环流化床发电技术，在四川白马建成了世界首台60万千瓦CFB示范机组，大幅提高劣质煤燃烧效率，降低了污染排放。

比如，我们的二氧化碳近零排放的煤气化发电技术，联合联合中国矿业大学（北京）、华能集团、清华大学等单位开展，项目创建了一套CO2近零排放的 IGFC 技术理论体系，形成了IGFC原创技术策源地；开发了新型煤气化净化、高温燃料电池、二氧化碳电化学转化等一系列关键核心技；建成了国内首个兆瓦级IGFC技术试验基地，研制了国内首套规模最大百千瓦级CO2近零排放的煤气化发电（IGFC）系统，发电效率达53.2%，推动我国IGFC技术研发上了一个新台阶。

在煤化工高端化、多元化、低碳化发展方面，集团已全面掌握煤制油品/烯烃等大型现代煤化工成套技术，整体技术国际领先，占领了国际现代煤化工技术的制高点。目前已开发了煤直接液化和间接液化两大煤制油品成套技术，建成了世界首套百万吨级煤直接液化示范工程和世界单体规模最大的400万吨/年煤间接液化示范工程，成为全球唯一掌握两种煤制油技术的企业；开发了煤制烯烃（MTO）工程化技术，建成世界首个60万吨级煤制烯烃示范工程。发挥煤直接液化油品高密度、高热值、低凝点的优势，开发了煤基特种油品工业生产技术,对我国的国防安全具有重要的战略意义；建成全球首套5万吨/年聚乙醇酸（PGA）可降解材料示范装置，为解决白色污染问题提供主要技术路径。

此外，我们还首创了煤化工二氧化碳捕集与封存成套技术。2011年建成世界首个煤化工10万吨级碳捕集与封存工程，现已入注二氧化碳30.26万吨。10多年的监测表明，咸水层封存稳定可靠。在陕西神木锦界电厂建成目前国内最大规模的15万吨/年燃烧后CO2捕集示范装置，采用多项低能耗捕集、分离新工艺，再生能耗2.4GJ/t,达到国际领先水平。近期，又布局了泰州电厂50万吨级碳捕集工艺研究及示范重大科技项目。

中国能源报：“十四五”期间，国家能源集团在科技创新的目标和重点方向是什么？

李全生：国家能源集团是全球最大的煤基能源企业，2021年煤炭产量突破5.7亿吨，煤电装机1.95亿千瓦，煤化工产品约2800万吨，均是全球第一。坚持立足企业、引领行业、服务国家、领先世界的科技创新战略定位，集团面向国家能源保供、能源革命和双碳目标的重大战略科技需求，积极承担煤基能源原创技术策源地建设等国家攻关任务，围绕煤炭开发、燃煤发电、清洁转化、碳捕利用与封存等四大方向，布局了一系列的攻关任务，年均研发投入超过100亿元，力争为我国能源安全保障、能源革命和双碳目标实现和建设世界一流示范企业提供科技支撑。

集团现已出台《关于全面加强新时期科技创新工作的决定》，印发了《“十四五”科技创新发展规划》，提出煤炭清洁高效利用科技攻关重点任务和目标——

在煤炭开发领域，布局了煤炭安全绿色生态开发和煤炭高效智能开采2大技术方向，13项重点任务，实现百万吨死亡率小于0.005，示范矿井地表沉降减少80%，矿井水利用率和矿区地表生态修复率超过80%，示范矿井作业人员减少70%，露天煤矿实现无人驾驶。

在煤炭安全绿色开发技术领域保持国际领先水平，煤矿高效智能化技术领域达到国际领先水平。在燃煤发电领域，布局了灵活智能发电和清洁高效燃煤发电2大技术方向，10项重点任务，开展灵活高效发电技术攻关，突破燃煤发电大规模掺烧氨和生物质技术，实现智能发电系列技术工程示范少人化、无人化运营新模式，形成具有自主知识产权的IGFC发电技术，提升国家能源集团燃煤发电与新能源发电整体可持续发展水平，在智能发电和清洁高效燃煤发电领域达到国际先进水平。

在清洁转化领域，布局了先进煤制油品及煤制化学品技术，8项重点任务，研发新一代高效煤直接液化和煤间接液化技术，加强煤基特种燃料、煤基可降解材料、煤基高端碳素材料研发，建设可降解塑料工业技术开发与工程示范，大幅降低煤化工单位产品能耗与水耗，保持煤化工领域的国际领先水平。

在碳捕利用与封存领域，布局了二氧化碳捕集利用与封存等3大技术方向，4项重点任务，开展二氧化碳低能耗吸收法捕集、吸附法捕集、膜分离捕集，以及二氧化碳制化学品、二氧化碳矿化等技术攻关，开展百万吨级二氧化碳地质封存技术研究，具备开展百万吨级CCUS工业应用能力。