〔摘要〕國家能源安全新戰略提出十年來,山西在扎實開展能源綜合改革試點、爭當能源革命排頭兵的過程中,能源供給總量和供給質量發生了顯著變化和調整,一次能源生產總量總體上升、能源供給結構轉型持續向綠、能源供給質量顯著躍升等,進一步夯實了能源兜底保供基礎。囿于能源供給方面仍然存在的矛盾與問題,仍需持續深入推進能源供給革命,進一步提升能源供給質量與效率,助力“雙碳”目標實現,助力能源高質量發展取得切實成效。
〔關鍵詞〕能源供給;能源革命;能源安全;能源高質量發展
〔中圖分類號〕F292〔文獻標識碼〕A〔文章編號〕2096-8442(2024)03-0092-05
〔基金項目〕山西省哲學社會科學規劃課題(2023YY011);山西省社會科學院(山西省人民政府發展研究中心)2022年第一批特色學科建設項目。
能源保障和安全事關國計民生,是須臾不可忽視的“國之大者”〔1〕11。對能源行業而言,能源安全既是經濟責任,更是重大的政治責任。習近平指出“要把能源的飯碗必須端在自己手里”〔2〕44。黨的二十大報告明確,要“加強重點領域安全能力建設,確保糧食、能源資源、重要產業鏈供應鏈安全”〔3〕154,保障國家能源安全最重要和最核心的是保障能源的安全穩定供給。山西作為重要的能源保供省份,改革開放以來,煤炭產量、調出量穩定支持了國家經濟社會發展需要,在能源保供方面發揮著舉足輕重的作用。能源生產大省開展能源供給側結構性改革,提升能源供給質量與效率,是更好支撐和保障能源安全穩定供給的重要改革內容。
一、山西能源供給革命取得顯著成效
山西堅持以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,始終牢記保障能源安全“國之大者”,堅決貫徹落實國家關于能源保供穩價的決策部署,在能源供給方面進行了一系列改革和探索,全力構建新型能源體系,取得了顯著成效。
(一)煤炭優質產能占比不斷提高,保供基礎不斷夯實
近年來,為了解決煤炭基地后備資源不足、接續產能建設滯后等問題,山西不斷加大煤炭資源勘探和精查投入,穩定提升煤炭資源儲備和開采能力。“十三五”期間,我省新增煤炭資源儲量105.62億噸,資源保障能力不斷增強。通過淘汰僵尸企業、煤礦智能化改造等,大幅提升綠色智能生產能力,全省煤炭產量持續增長,2023年煤炭產量達13.78億噸,增量和產量均居全國第一,煤炭兜底保障能力顯著提升。在保供兄弟省份電煤方面,山西也發揮了非常重要的作用。全省煤炭外調量從2015年的5.58億噸增長到2022年的8.26億噸,增長了2.68億噸,增長率達到47.95%,年均增長6.85%。其中,僅2022年,山西以長協價保供24個省市區電煤的外調量就達到6.2億噸。全省優質煤炭洗選加工能力不斷提升,洗選加工投入原煤量從2014年的6.6億噸增加到2022年的10億噸。優質焦炭產能占比不斷提高,推動焦炭行業全面實現干法熄焦。2022年底,我省焦炭在產產能約1.2億噸,占全國在產產能的22%,其中炭化室高度5.5米及以上大型焦爐產能約占全省焦炭在產產能的77.6%。
(二)電力供應充足有序,新型智能電網體系不斷完善
在變輸煤為輸電思路指引下,全省發電能力穩步增加。到2022年底,全省發電裝機容量12079.5萬千瓦,比2019年年均增長9.3%,較2019年末增加2830.3萬千瓦。2023年,全省發電設備平均利用小時為3564小時,比上年增加23小時。隨著發電能力的增加,全省發電量也持續增長。2014年到2022年,全省電力產量呈逐漸增長趨勢,由2014年的2642.8億千瓦時增長為2022年的4298.8億千瓦時。其中,2022年,煤電發電量3229.2億千瓦時,占總發電量的77.2%,依然是主力電源。從增長幅度看,從2014年到2022年八年來,電力產量僅在2015年為負增長,比2014年全省電力生產下降7.16%,其余年份均為不同程度的增長。電網建設方面,全省不斷持續優化電網結構,構建堅強網架,外調電量創新高。目前,山西電網已經形成“三交一直”特高壓和14回500千伏外送格局,成為連接華北、華東、華中三大區域的電網,外調電量從2015年的748.91億千瓦時增加到2023年的1576億千瓦時,增長7.7%,占總發電量的37.9%。
(三)非常規天然氣增儲上產,開發利用步入快車道
立足資源優勢,依循“強龍頭、補鏈條、聚集群”思路,全省持續推進非常規天然氣全產業鏈一體化發展,目前已經形成了包括勘探、開發、抽采、管網集輸、物流、裝備制造、工程技術、終端利用在內的完整產業鏈條。資源勘探方面,山西非常規天然氣預測總資源量約20萬億立方米,約占全國預測資源總量的8%,截至2022年底,全省非常規天然氣累計探明地質儲量達11635.12億立方米。開發利用方面,非常規天然氣年產量快速提升,2023年年產量達到145.9億立方米。九年來,全省非常規天然氣年產量增長了282.94%,年度產量創歷史新高,增儲上產效果顯著。管網建設方面,山西已投資建成“貫穿東西、縱穿南北”的“三縱十一橫、一核一圈多環”的省內管線,截至2022年底,省內管道總里程達9192千米,輸氣能力達到300億立方米/年。外輸管網方面,山西有陜京一線、陜京二線、陜京三線、榆濟線、西氣東輸等東西向過境管線,聯通京津冀的外輸管網通道持續優化,神木—安平煤層氣管道工程也全線貫通,成為全國重要的油氣管道樞紐。
(四)可再生能源新能源多元推進,替代能力不斷增強
全省可再生能源發展勢頭強勁,風電光伏已成為全省第二、三大電源。到2023年底,山西風電和光伏發電裝機2499.7萬千瓦和2490.5萬千瓦,分別比上年增長46.9%和7.8%。抽水蓄能除已建成的西龍池抽水蓄能電站外,垣曲、渾源抽水蓄能電站已經開始建設,蒲縣、盂縣上社等10個抽水蓄能項目已開展前期工作。截至2023年8月,山西共有19個新型儲能項目并網投運,總裝機規模達42.8萬千瓦;2024年4月,全省新型儲能項目調整入庫項目達63個,總規模容量1063.076萬千瓦。立足工業副產氫資源的比較優勢,山西支持發展氫能制儲運加用全產業鏈,加快形成新質生產力,呂梁市已形成7.5萬噸制氫產能,建成加氫站11座,年產1000輛氫能商用車生產線建成投產,全市氫能汽車保有量達500余輛,在貨運、公共交通、客運、廠區裝載等領域廣泛開展示范應用,成為全國唯一純商業化氫能重卡應用場景。
二、山西開展能源供給革命的總體特點
在能源安全新戰略指引下,在深入推進能源領域供給側結構改革、扎實開展能源綜合改革試點,爭當能源革命排頭兵的過程中,山西能源供給總量、供給質量和供給結構等都發生了顯著調整和變化。
(一)一次能源生產總量波動向上
作為國家能源基地,山西開展能源革命以來,能源生產波動上升,為保障國家能源安全作出重要貢獻。2014年到2016年,山西省一次能源生產量連續兩年下降,從2014年的6.8億噸標煤下降到2016年的6.3億噸標煤。2017年開始,山西省一次能源生產量開始持續總體呈上升趨勢,生產量由2017年的65901.20萬噸標煤增長為2021年的82104.54萬噸標煤,累計增長24.45%,占國家能源生產量比重保持在17.45%~18.94%之間,其中2021年占比最高,達到18.94%。從較上年增長率變化看,除2019年增長率降低外,其余年份增長率均為上升趨勢。
(二)能源供給結構調整持續向綠
山西省能源供給清潔化水平逐步提高,能源供給結構持續多元向綠轉型。全省發電裝機容量穩步增加,風光水電比重和非常規天然氣產量呈上升趨勢。2023年,全省規上發電量4376億千瓦時,其中外送電量1576億千瓦時。截止到2024年4月,山西新能源裝機已超過5200萬千瓦,新能源和清潔能源裝機占比達到45.83%,占比高出全國平均水平1.1個百分點,綠電外送規模全國第一。非常規天然氣產量達到145.9億立方米。地熱、生物質資源豐富,因地制宜發揮了積極替代化石能源供熱的積極作用。此外,山西還立足氫能資源的比較優勢,全省氫能利用及產業鏈布局也呈現出商業化發展態勢。
(三)能源供給質量實現顯著躍升
在堅決扛起國家能源保供政治任務的同時,能源供給質量顯著躍升,能源供應保障能力不斷增強。煤炭生產方面,全省煤礦數量由1078座減少到888座,地下采煤工作面全部實現了綜合機械化,累計建成智能化煤礦118座、智能化采掘工作面1491處,54%的煤炭產能實現智能化開采,煤炭先進產能占比超過80%,煤炭兜底保障能力顯著提升。煤電方面,煤電裝機結構持續優化,有序推進源網荷儲一體化發展,到2023年底,淘汰落后煤電機組245萬千瓦,單機60萬千瓦及以上煤電機組占比46.8%,煤電機組“三改聯動”完成6303萬千瓦。焦炭生產方面,山西率先啟動全面干法熄焦改造,全面關停4.3米焦爐,焦化行業先進產能占比達到96.6%,全力打造國家綠色焦化產業基地。
(四)能源生產與經濟增長仍緊密相關
山西能源生產與經濟增長之間依然存在緊密關聯。能源生產彈性系數高于1,說明能源生產增長速度大于經濟增長速度。對比2014年以來山西與全國的能源生產彈性系數,除2014、2016和2017年外,山西能源生產彈性系數均高于全國水平。其中,2018年彈性系數最高,達到12.39,2016年彈性系數最小,為-13.47。與全國相比,山西省能源生產彈性系數波動幅度非常大,平滑度遠不及全國水平,呈現出了開展能源供給側結構性改革引發山西能源生產彈性系數大幅震蕩調整的特點。
三、深化能源供給革命的推進對策
“雙碳”目標背景下,統籌能源高質量發展與高水平安全是我國推進中國式現代化的時代要求,也是山西深入推進能源革命綜合改革試點的重要方向。近年來,山西省能源供給側結構性改革雖然已取得了長足進步和現實成效,但在構建新型能源體系過程中,能源供給方面依然面臨著高碳結構與低碳轉型的矛盾、能源保供與節能減排的矛盾、能源供給系統協同發展存在掣肘等問題,亟待從以下方面持續發力,以提高能源供給質量和供給效率為目標,不斷提升能源供給保障能力和水平。
(一)推進智能高效開采,提高煤炭安全兜底能力
煤炭作為主體能源和能源安全供給的基石,是兜底保障能源。資源保障方面,面對煤炭資源需求強勁與后備接續資源短缺較為突出的矛盾,要保障煤礦生產和產能的持續性,不斷加大后備資源勘探和精細勘查,有序安排推進煤炭資源接續配置,提高煤炭資源可持續接續保障能力。煤炭開采方面,要以推動綠色礦山建設和智能礦山建設為抓手,持續推動煤機裝備升級,提高優質產能占比,提升煤炭開發質量與效率,夯實煤炭清潔高效利用基礎。如晉能控股集團塔山煤礦在單井口產量、工作面單產、人均效率、煤炭回收率、成本利稅率等方面已經達到國內一流水平,已屬于現代化的高產高效礦井。同時,該企業借力5G技術提升整體效益,實現了井下語音、視頻、數據一網承載,各種智能化操作系統信息一網傳輸,該礦也已經被確定為國家首批智能化示范建設煤礦,成為省內煤炭企業的學習標桿。
(二)加快能源結構調整,提升清潔能源供給質量
優先發展可再生能源,大力挖潛靈活性調節資源,提高可再生能源消納和存儲能力,有效提升清潔能源供給質量和替代能力。立足較為豐富的風光資源,要因地制宜擴大可再生能源發展規模。一方面,要著力推動風電和光伏發電基地化規模化發展;另一方面,要著手優化推進風電和光伏發電分布式開發利用,不斷提升可再生能源在能源結構中的占比水平。目前,山西已在穩步發展抽水蓄能的同時,大力發展多種形式的新型儲能,推動發展虛擬電廠,探索更多應用場景和商業模式,深入發掘更多靈活性調節資源,為電網安全穩定運行提供更多可靠的靈活性支撐。如大同市在發展新型儲能方面走在前列,已經擁有和正在探索建立包括電化學儲能、重力儲能、飛輪儲能、壓縮空氣儲能等多種形式的儲能電站,為進一步推動建立儲能產業鏈、聚集形成代表新質生產力的產業集群,開展了生動實踐。與此同時,山西省還加快推動新能源多元開發及利用,立足氫能資源比較優勢,加快發展氫能產業,充分整合利用配置省內外資源,健全完善“制—儲—加—用”氫全產業鏈體系,加快細分領域建鏈延鏈補鏈強鏈,提升氫能制儲運加全鏈條裝備制造能力。從而構建起上下游一體化的能源產業鏈,圍繞光伏、風電裝備、氫能、新能源汽車等省級重點產業鏈,進一步提升新能源全產業鏈核心競爭力。
(三)推動煤炭清潔高效利用,提高資源轉化效率
提高煤炭入洗入選比重,改善穩定煤質,提升煤炭產品質量,提高后續煤炭利用效率是推動山西煤炭工業向集約化、多元化、潔凈化方向發展的必要手段。因此,要積極開展煤炭分質分級利用,探索“分質分級、能化結合、集成聯產”新型煤炭利用方式,解決劣質煤資源利用難題,引導劣質煤炭更多用于深加工。利用新增煤電機組優先選擇超超臨界、超臨界和聯合循環等新型鍋爐技術,著力提高燃燒效率,降低燃料消耗。具體從以下兩方面著手:一方面,加大對現役燃煤機組改造升級,推動存量煤電“三改聯動”應改盡改,適應未來大比例風光發電情況下火電機組的調峰需求,增加發電調峰靈活性的同時,重點關注靈活性改造過程中的能耗上升問題。如塔山發電公司通過與清華大學、太原理工大學合作,完成了省科技廳“火電機組全過程節能智能監控技術及工程示范”重大專項,研制并成功投用了全球第二例、國產首臺行星變頻調速裝置,節能效果達到國際先進水平,有效解決機組長期頻繁變負荷導致的能耗升高和可靠性降低問題,并可實現良好的節能效益。另一方面,依托物聯網、大數據分析、人工智能等技術,模塊化集成部署智能燃料管控和智能燃燒優化系統,進一步打通智能配煤摻燒、燃燒優化調整等核心功能,建設智慧燃煤電廠。讓山西依靠發展現代煤化工,加快煤炭由燃料向原料轉變,推動產業鏈逐步完善,不斷向高端化、多元化和低碳化方向轉變,實現產業關鍵技術和核心裝備自主化研制的重大突破。
(四)非常規天然氣增儲上產,提高燃氣利用水平
發揮非常規天然氣資源優勢,以沁水盆地和鄂爾多斯盆地東緣為重點,全面提升資源區塊產能產量,加快推動探明地質儲量備案區產能建設。按照“煤層氣開發區穩步上產、致密氣開發區快速上產、已探明未動用區加快建產、新出讓區塊盡早試采見氣”,一區一策推動非常規天然氣增儲上產。積極開展多種非常規天然氣資源綜合開發,以及廢棄閉坑礦井瓦斯氣開發利用。持續提高煤礦瓦斯抽采利用水平,合理設計瓦斯利用技術路徑,加快瓦斯抽采和利用配套設施建設,實現煤礦生產和抽采利用設施同步投入使用,積極打造瓦斯“零排放”示范區。圍繞廢氣瓦斯治理,山西焦煤構建起瓦斯抽采利用全鏈條管理體系,對瓦斯突出礦井和高濃度瓦斯礦井的瓦斯采用了“分級利用、效率優先”的梯級利用模式,建成的瓦斯發電站在實現瓦斯綜合利用的同時,減排二氧化碳效果顯著。持續攻關深煤層、兩氣合采等關鍵技術和卡脖子技術,在設備研發與突破方面持續發力,加強與省內外高校科及研院所的聯系,推動產學研用取得實效。依托國家輸氣主干管網,在“三縱十二橫、一核一圈多環”的省級輸氣管網基礎上,構建貫通東西氣源地和保障全省高效調度氣源的省級干線環網,完善以地級市雙氣源通道和天然氣輸配“縣縣通”為目標的省級支線管網,新建一批以上載煤層氣為目標的氣田上載管線和外輸管線,打造“省際互聯互保、地市多路暢通、縣域基本覆蓋、運行高效有序”的管網體系。
(五)數智賦能能源供給側,提升供給質量與效率
進一步增強能源領域科技創新能力,推動產業鏈智能化升級與現代化發展。首要任務是要積極推動能源互聯網建設,通過推動發展能源互聯網創新商業模式和市場機制,推動能源領域產業倍增,推動互聯互通和開放共享的能源產業發展壯大。目前,山西基于“能源智算云”的打造,以人工智能和大數據賦能煤礦智能化建設,深度融合工業物聯網、大數據、人工智能等先進技術,通過對煤礦設備遠程監控、智能調度、故障預警等手段,有力推動煤礦從機械化向智能化升級轉型,提升了煤炭行業供給效率和質量。如由省內數家企業合資組建的山西晉云互聯科技有限公司已經成功搭建起了山西煤炭工業互聯網平臺,是全國首個專屬煤炭行業的能源智算中心。該平臺已經匯聚150多家頭部企業集聚平臺,基本形成了軟件開發廠商、智能制造廠商、科研院所等生態企業共同打造AI產業集群的良好生態,可基本滿足煤礦智能化建設對產品和解決方案的需求。此外,還要盡快完成山西能源信息監管服務平臺項目立項手續,及時推動項目建設,提早覆蓋全省煤礦企業、洗選煤廠、儲煤基地、傳統發電企業及重點用能單位。并通過將全省能源產業實體生態抽象重構形成能源產業數字生態,實現能源流、物流、信息流、資金流四流合一,促進政府、企業之間聯動,推動多能源協同管理,進一步強化能源信息監管服務與信息安全保障。
(六)加快建設新型能源體系,提升系統供給效能
加快建設新型能源體系要加強頂層設計,加快構建以可再生能源和新能源為主,以傳統化石能源為輔,多種能源并存、終端電氣化率大幅提升的綜合能源系統。統籌多“源”能源生產、供應、儲備、消費各領域,推動不同能源品種之間存在的行業壁壘,加強網絡布局、規劃建設、運行管理、調配調度等方面有機銜接,強化供需長期協議制度,實現全產業鏈市場供需平衡。與此同時,要加強智慧能源平臺建設,實現多種能源的綜合智能監測調控,提升綜合能源調控能力。如通過開展韌性電網建設,研究制定適應微電網等多種新業態接入的數智化堅強電網相關政策機制和技術標準,支撐源網荷儲協同互動。又如通過加強算力與能源互聯網的深度融合,打造算網一體的高品質能源算力網絡,不斷提升能源網絡算力能力。在這其中,還要注重深入落實全面節約戰略,堅持節能優先,持續提升能源系統的綜合能效。通過不斷深化能源體制改革,著力突破不同能源品種之間的管理壁壘,提升能源系統的協同性,統籌多元能源品種之間高效協同發展。
總之,黨的十八大以來,中央高度重視山西能源發展,對能源革命作出一系列重要部署,為山西能源供給側結構性改革提供了指引。能源安全新戰略提出十年來,山西全面深化供給側結構性改革,大力推進能源革命綜合改革試點,爭當能源革命排頭兵,能源強省建設進一步推進,安全保障能力進一步提升,有力支撐服務了經濟社會持續健康發展。在深化全方位轉型道路上,山西能源供給革命將持續發力,能源供給側綠色低碳轉型將繼續在山西開展全面生動的實踐。
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責任編輯郭麗娟