經過四年努力,大同的59座煤礦中,3座已經實現智能開采,每年的煤炭產量穩定在1.2億噸左右,其中先進產能占比達90.7%,大同正在通過五大基地的建設,加快能源轉型的步伐,全力推動能源產業綠色轉型邁上新臺階?!?/span>
一場能源的“乾坤大挪移”
中國東部,聚集了全國接近70%的人口和80%以上的經濟活動,但是推動經濟活動的能源,卻大部分埋藏在西部,兩地相隔數千公里。能源的跨區域輸送,是困擾這個世界第二大經濟體的老問題。如何破解這個老問題?大同給出的答案是:架構一個“上天入地”的立體式能源供給網絡。
請煤出地
讓我們深入地層,在地表之下平均500米的地方,沉睡了千萬年的煤層正被喚醒,全市59座煤礦同時開工,每天可以讓32.88萬噸的“黑色石頭”再見天日。
西煤東運
還沒來得及暢快感受自由空氣的黑色石頭,就被請進了一個個不足140立方米的單間,被送往653公里外的秦皇島港,在那里又被裝卸到無數個蓄勢待發的大小貨輪上,如神經末梢般迅速分解蔓延到華東、華南每個急需能源的角落。
西電東送
讓我們抬頭仰望,在這條蜿蜒653公里的鐵路上方,是一條500千伏的高壓線,這是瞬間轉移的魔法,它匯集180萬千瓦的光電、風電,只需要1/36秒,就可以從大同直達淮安,搭載雁淮直流電力外送的“超級高速公路”,縱橫千里,點亮東西!
起點“大同”,終點“不同”。站在地理的尺度上,這里的能源各負使命,奔赴山海!
地點:京東
主持人:任市長,您好,大同是咱們省的能源大市,而建設五大基地是開展能源革命,綜合改革試點的重要抓手,那么就大同而言,這五大基地方面,哪些方面是咱們的有先行優勢呢?
任希杰(大同市委常委、常務副市長):今年省委省政府賦予我們大同市融入京津冀打造橋頭堡重大歷史使命,我們堅決扛起重任,以能源革命為突破口,強力推動煤炭綠色開發利用,持續鞏固電力外送基地的比較優勢。目前全市煤炭先進產能,占比已經超過了90%,在此基礎上,我們堅持“風光水火地儲氫”一體推進的工作思路,全面加快新能源產業的高質量發展,全市目前電力的總裝機容量1647萬千瓦,其中新能源裝機832萬千瓦,占比超過50%,提前三年實現了十四五規劃的目標,此外我們在煤基和煤化工基地建設上也展開了積極的探索,也取得了一些有益的成果。
了不起的智慧塔山!
黃金礦工的游戲大家小時候都玩過,你的主線任務是抓取黃金和鉆石。所以你想過沒有,礦工現在在用什么高科技開采“烏金”。
樓在樹中,人在綠中,礦在園中,很難想象,這個像公園一樣的地方居然就是礦山!
歡迎來到,塔山智慧礦山!塔山礦煤炭儲量213510噸,最大的特點是,煤層最厚處達到20米,要知道,14米以上特厚煤層安全高效開采技術是世界性難題。你的任務是,找到開采特厚煤層的方法,找到“深海沉船”!
這些大屏上實時播放的都是井下的作業狀態,跟隨我們的運輸車,去看一下井下模擬迷宮吧!這2公里長、200米寬的采煤工作面上,布有60多個攝像頭、1500多個傳感器。在井下5G基站的統一調度下,高光譜煤矸實時自動識別,激光自動掃描放煤量監測。繼續向前,集控中心少人操作,構建起全面感知、5G傳輸、自主決策、協同控制的智能化開采新模式。設備數據高速上傳和控制信息實時下達,控制延時不超過500毫秒,將人的視聽感官延伸到工作面,身臨其境監控安全生產。
主持人回到現實:5G全覆蓋等于給地下礦井裝上了銳利的眼睛和全能的手,可是趁手的工具呢?
孫磊(塔山礦研發中心書記):很神奇吧,這個是煤礦危險氣體巡檢機器人,當在井下遇到危險時,人沒有辦法下去的時候我們就派它進去,方便我們開展后續工作。
主持人:好科幻!我們怎么開采特厚煤層?
孫磊:我給你介紹兩個法寶,首先是9臂掘錨一體機快速掘進裝備,它像哪吒一樣擁有三頭六臂,一臺專打頂中眼,兩臺專打幫底桿,此外還設計增加了機載探水鉆機,實現就地探水作業,一人身兼數職,效率提高了40%,每天掘進速度可達20米!
主持人:那挖變快了,運呢?
孫磊:這就是我說的第二個法寶無基礎皮帶機及永磁同步電滾筒技術,它把電動機、減速機、滾筒合三為一,體積小,安裝方便,傳動效率高,免維護,每年給我們節省幾百萬。
主持人:靠著這兩個自主研發的法寶,滾滾烏金離開地底,順著皮帶,源源不斷輸送到了地面,幾乎不在大同停留,直接登上大秦線上的列車。
大秦鐵路:從煤海奔向大海
大秦千里之行始于大同湖東站,每隔12分鐘就有一趟萬噸大列發出,每天發出近百列,入夏以來日運量更是達到120萬噸以上。
主持人:如何能夠確保這么多重載列車能夠最大限度銜接、集結、疏解,又能保證安全,我們還需要一場高效、高效、再高效的完美協作。
任福珍(大秦鐵路湖東站車站值班員):852563預告,正確,執行。
任福珍:車太多,車流量太密,我們每接發一趟列車大概需要20多趟程序,平均每個程序之間大概10秒,銜接很重要。
大秦線責任重大,每耽誤1分鐘就要少運1000多噸煤,只有人車銜接精準,才能確保能源大通道運輸安全穩定。
主持人:這位通過爬梯爬上駕駛艙的就是大秦線的司機,他們是最熟悉這條保供線的人,他們了解這里的每一節車廂、每一條軌道、每一次出發和到達。
賀曉冬(湖東電力機務段大秦重載司機):73019次,湖東二場17道發車,司機明白。
賀曉冬(湖東電力機務段大秦重載司機):手握閘把千斤重,我每天跟我的600名同志、戰友,一直奔波在大秦線上,就是為了保安全,保運輸,把能源運輸到全國各地。
主持人:也只有他們,能夠在調度室的保駕護航下,駕駛這列2600多米長,20000噸重的重載列車蜿蜒在從煤海到大海的路上。
大秦之重,并非只創造一個運量數字的傳奇,它擔負著我國主要六大電網、五大發電集團、十大鋼鐵公司和上萬家工礦企業的生產用煤以及十幾個省市自治區的生產生活用煤,它是能源、是保供,是中國經濟發展的底氣,更是世界重載鐵路運輸的奇跡。
主持人:正因如此,當我們看著一列列重載列車駛離出站口,順著軌道漸行漸遠,感受到的并不是一種告別,而是一種連接。
主持人:但連接的方式,其實不只一種,抬頭向上看,這是超高壓電力外送通道,被譽為電力“超級高速公路”,電流正以接近每秒30萬千米的速度,穿梭在城市之間。
地點:大同新榮大同新榮(丁崖)變電站
任希杰:目前在線上跑的是180萬千瓦的新能源,這個輸變電工程投入使用,極大的解決了大同西北地區新能源輸出電力的提升。能源賽道是重中之重的賽道,目前我們正在舉全市之力打造1000千伏大同到懷來的特高壓輸變電工程,這項工程是晉北新能源基地必須具備的一項工程,工程的投用可以有效的解決大同新能源和傳統能源輸出的能力問題。這個輸變電線路建成以后,每年保守可以給京津冀地區提供穩定的1000億度電的新能源指標,而且對華北電網電源穩定的供給、電源結構的優化,起到很關鍵的作用。
主持人:那為什么電力外送會成為大同市能源轉型的一個重要方向呢?
任希杰:過去我們都是煤炭外送,然后煤炭外送變為電力外送,你想大秦鐵路650多公里,如果不考慮技術停車,不考慮卸數的話,單程跑一下最少10個小時??墒俏覀內绻禾孔兂呻娏Φ脑?,也就幾秒鐘的時間,就從大同傳輸到了全國各地。所以你看,從時間上非常節約。更何況電力是一種高效、清潔、便捷、低碳的一種能源,所以把輸煤炭變成輸電力,就是一種雙贏和多贏的格局。
去年就是550億度電,大同給我發了自己用150億度400億度出去了,其中550億度電里頭新能源發電將近100億度,大數是97.5億度電。你想97.5億度電整體占發電量的將近29%點多,在全省全國都是先進,人家國家要求2035年之前到30%,你想今年從2023年,我們提前12年已經達到了實現了目標。
把“能”儲起來
高聳的煙囪和滾滾的白煙,對每一個大同人來說,司空見慣,這曾是大同第一熱電廠的過去。但現在,在熱電廠的舊址上,建起了山西最大規模的新能源儲能電站——網寧儲能電站,充分利用退役廠址和輸電設施建設儲能,這不僅僅是“新”和“舊”的交替,更是“強”和“強”的聯合。
網寧儲能電站是目前山西第一個完成全容量并網的儲能電站,它采用全戶外預制艙設計,配置寧德時代1500V高壓液冷磷酸鐵鋰儲能系統,系統整體轉換效率大于90%,高于行業平均水平。
李燕飛(國網時代儲能技術專家):7000多個電芯,充滿這個集裝箱需要兩個小時,6700多度電,夠一個普通家庭使用5年。
地點:車內
主持人:任市長,我們這次在調研的過程中了解到,在煤炭綠色開發利用基地和電力外送基地方面是大同的優勢,同時大同也在煤基科技創新成果轉化方面做了很多努力,具體做了些什么呢?
任希杰:我們一會兒要去的中國科學院工程熱物理所大同分所,也就是大同市的煤研清潔高效利用研究所,在那我們就會得到答案。
主持人:那我們一起去看一下。
任希杰:好的。
主持人:這是大同煤研所,它同時也是中國科學院工程熱物理所的試驗基地,但這個基地不一般。在大同煤研所這個六層樓挑高的空間里,正在緊張地開展一場中試研究。這里是國內規模最大的煤炭清潔高效利用技術中試研究基地,也是山西省煤炭清潔高效燃燒與氣化中試基地。這里的中試平臺主要圍繞煤炭清潔高效靈活燃燒、煤炭分級分質利用、碳基固廢資源化利用三個科研方向開展中試研究,全部按照國際一流的標準設計建設。經過中試驗證的技術,從這里走向祖國的大江南北。
瓷器是中國燦爛文化的典型代表,在景德鎮千年的燒瓷歷史中,柴窯曾長期處于絕對主宰的地位,煤窯只在上個世紀50-70年代間,短暫登場了二十幾年,之后就成了氣窯和電窯的天下。然而,對于現代社會需求量巨大的建筑陶瓷來講,氣和電就不是最佳選擇了。
就在距離景德鎮不遠的高安,江西省建筑陶瓷產業基地,能源曾是制約當地產業發展的大難題:老舊的煤氣發生爐污染嚴重、必須淘汰,但天然氣不僅無法保證穩定供應,還比煤制氣貴出一大截。大同煤研所的循環流化床煤氣化技術和氣化殘炭焚燒技術,正改變這里的生產生活面貌,企業用能的成本是燒天然氣成本的1/3,還能從源頭上控制污染物超低排放,徹底解決當地產業的經濟和環保雙約束難題,最終促成了90億立方米的全球最大的煤制清潔工業燃氣項目。
科研人員:小型裝置通過冷態熱態做完后發現,這個是合理的,而且產出的東西是可以利用的,就會建一個20多米的大平臺,在國內這么大的裝置已經算大型試驗了。
任希杰:可不可以這樣講,你這個試驗平臺特別是熱態燃燒的平臺,在國內是最大的。
科研人員:對于試驗來說是大的。
任希杰:下一步就是示范,示范就是大規模的工業推廣應用了。
科研人員:對。
任希杰:我們大同市能源轉型,煤基高科技利用,創新成果的轉化一直是一個需要研究的課題,也一直是橫梗在大同市歷屆政府面前的、一個必須解決的課題。每年大同市1.6億噸原煤產量,其中煤矸石就有30%,將近五千萬噸,這五千萬噸怎么辦?過去基本上都是填埋,沒有很好的充分的去利用它,但是我們把中科院工程熱物理所引進來,它的宗旨一個是煤炭的清潔燃燒,更重要的是煤基創新成果的轉化。我們希望變廢為寶,把所有的煤炭吃干榨凈,讓它真正地全流程、全領域、全方位、全部為人類的綠色能源做貢獻。
經過四年努力,大同的59座煤礦中,3座已經實現智能開采,每年的煤炭產量穩定在1.2億噸左右,其中先進產能占比達90.7%;
大秦鐵路,以不到全國1%的運營里程,完成了全國鐵路煤炭發送總量的23%,全國鐵路貨運總量的11.3%,持續刷新著人類運送化石能源總量、距離、速度的紀錄;
去年,從大同輸向全國各地的電力達到392.6億度,能滿足年用電量1000萬度企業3926戶用電需求,能滿足年用電量在3000度居民用戶1308.6萬戶的用電需求,而這一數據還在逐年增長;
在大同煤研所,5項科研成果完成中試,5項科研成果正在排隊等待中試。
大同正在通過五大基地的建設,加快能源轉型的步伐,全力推動能源產業綠色轉型邁上新臺階!