入选全省首批创建零碳(近零碳)产业示范区试点——
【能源革命观察】塔山矿:探索“零碳矿山”新路径
蓝天白云下的塔山工业广场,彰显出生态优先、绿色发展的新风貌。本报通讯员摄
图为塔山矿园区内的太阳能光伏板。本报通讯员摄
作为千万吨矿井的典型代表,塔山矿在做好各项生产的同时,以创新的理念和坚定的决心,深入落实“双碳”行动,并于日前成功入选全省首批创建零碳(近零碳)产业示范区试点,成为“零碳矿山”建设先行者,努力为煤炭行业绿色低碳发展提供“塔山样板”。
近日,记者走进塔山矿,近距离体验这座现代化特大型矿井的“零碳之旅”。该矿计划管理部部长曹鹏介绍,围绕绿色低碳高质量发展主线,近年来该矿依靠技术创新,持续推动矿井环境生态和资源利用率不断提升,全力打造绿色矿山。先后实施了智能化综放工作面改造、顺槽皮带永磁直驱改造、风井清洁能源供热改造、无轨胶轮车辆电动化改造等一系列含绿量十足的重点项目。
多措并举 探索低碳发展新模式
机电设备节能技改、四盘区风井场地余热利用、矿用柴油车辆更换电车、矸石山生态修复治理、新能源项目建设以及煤矿碳排放管理信息化平台建设稳步推进……走进塔山矿,“零碳矿山”创建动作比比皆是。
“为推动矿区尽早实现二氧化碳净零排放,全矿上下多措并举,积极布局,大力探索低碳发展模式,目前已取得一些成效。”曹鹏说。
据了解,在矿井生产过程中,机电设备节能化更新改造是降低碳排放的关键环节。塔山矿组织开展存量机电设备节能改造,限期分批实施改造升级和淘汰高耗能设备,选用节能推广目录中低碳节能环保设备。预计到2030年,高负荷设备全部实现变频改造。
其中,重点推进风井场地、制氮车间等空压机的智能变频群控改造,实现变频器一拖多台功能,延长压缩机的使用寿命,是该矿机电设备节能化更新改造的关键一步。项目完成后,预计年可节约电力20%—40%,减少二氧化碳排放6300多吨;加快主运输系统顺煤流启动,年可节约电能约71.6万千瓦时,减少二氧化碳排放600多吨;在换热站供热实施气候补偿控制、按需供热,年可节约热力约2万吉焦,减少二氧化碳排放2200多吨……
应势而动,顺势而为。塔山矿还利用数字化手段,积极推动碳排放信息管理平台建设。依托现有管理平台,增加能源消费与碳排放管理模块,包含数据监控、数据采集、碳排放核算、碳排放特征分析、碳达峰管理、碳资产管理、可视化管理等不同模块,实现企业碳排放的数字化管理。预计到2030年,企业数智化精细化管理水平将实现大幅提升。
一系列节能技改项目的投资建设和先进技术的应用,不仅使企业节能降碳效益显著提升,更成为塔山矿实现“双碳”目标、探索“零碳矿山”新路径的缩影之一。
变废为宝 推动节能增效上台阶
生态修复是“零碳矿山”建设的重要组成部分。按照“边开采、边修复”的原则,塔山矿在开采过程中同步加大对矸石山的治理力度,积极推广充填开采、保水开采、煤与瓦斯共采及井下洗选等绿色开采技术及装备,最大限度减少煤炭资源开发对生态环境造成的影响。
记者了解到,2023年12月底,该矿已全面完成矸石山平台、边坡、排矸道路的生态治理工程。该工程包括水土流失防治、植被重建等多个方面,实现煤矸石安全处置率100%,综合治理率达到100%、水土流失总治理度达到95%,扰动土地整治率100%,拦渣率98%,土壤流失控制比大于0.9,植被恢复率达到100%、林草植被覆盖度达到区域内近自然的50%左右的水平,矸石场地逐步实现了“由黑变黄、由黄变绿、由绿变美”和变废为宝。
同时,塔山矿计划在完成修复的矸石山生态修复区域进行新能源项目开发,规划布局小规模风电项目,降低煤矿净购入电力隐含的碳排放,加快迈向“零碳”目标。除了设备的革新和矸石山的修复治理,塔山矿在资源循环利用方面也下足了功夫。
“目前,我们对塔山工业场地、盘道村风井场地、虎龙沟风井场地、雁崖风井场地实施的燃煤锅炉和燃煤热风炉替代节能改造,已全部完成。”塔山矿环保部部长冷冰说。
为进一步提高余热能源利用效率,减少电力消耗量和碳排放量,降低运行成本,塔山矿采用矿井回风余热热泵+空压机余热之法,解决进风立井冬季井筒防冻问题;采用瓦斯抽放泵冷却水源热泵法,解决工业建筑、行政福利建筑采暖以及进风立井冬季井筒防冻问题……此外,该矿积极探索应用污水源热泵技术和空气源热泵技术,实现矿井(坑)水、洗浴废水等低温废热资源的综合利用,实现矿井清洁取暖,有效提高矿区循环经济发展水平。
积极推进 建设“零碳矿山”见初效
依据2023年7月印发的《山西省零碳(近零碳)产业示范区创建工作实施方案》,到2030年零碳矿山最终实现零碳排放。《方案》提出,利用数字化、智慧化手段整合节能降碳、零碳供能、瓦斯利用、减污降碳协同、生态碳汇等多领域技术与管理创新实践,实现二氧化碳净零排放。
“为保证创建零碳(近零碳)产业示范区工作的顺利推进,2023年10月,我们成立了零碳矿山创建工作领导小组,设置能源管理机构,并指定专门的能源管理部门,进行公司能源计量、统计和使用的全面管理。”曹鹏说。
同时,塔山矿还编制了《同煤大唐塔山煤矿有限公司零碳矿山创建实施方案》等相关文件,严格按照方案推进实施。
按照规划,预计到2025年,塔山矿“零碳矿山”建设将初见成效,发展技术、管理体系、各项示范项目将有效推动,减污降碳协同增效的综合效益全面提升;到2030年,该矿将全面建成“零碳矿山”,煤矿二氧化碳排放总量大幅下降,煤炭开采、洗选、运输及利用等全产业链碳排放强度显著降低。
零碳矿山的探索,是挑战也是机遇。该矿负责人表示,下一步,塔山矿将继续认真落实山西省碳达峰、碳中和行动,提高企业绿电使用比例、做好矿用柴油车辆更换、瓦斯及余热余压利用等工作,全面提升矿区整体绿色低碳生产水平,把“零碳矿山”建设成为美丽山西的亮丽风景。山西日报 记者李学林 本报通讯员刘洋 彭孟莹