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煤炭城市的可持续发展

2003-10-20 14:12:48 煤矿新闻

煤炭城市的可持续发展

2003-10-20

目前，煤炭城市普遍面临城市产业结构迫切需要转型、城市生态环境问题严重、城市人口就业形势严峻等问题。在低价高硫煤资源丰富、石油和天然气资源缺乏、经济发展水平适中、产业结构调整和发展有需求的典型地区实施以多联产为支撑点的“合成气城市”规划，是这类煤炭城市实现经济、社会、环境、资源可持续发展的一条可行之路。该文探讨了“合成气城市”规划研究的内容，并分析了实施“合成气城市规划”的收益。“合成气城市”：煤炭城市的可持续发展之路
以煤气化为核心的多联产必威手机登陆在线网页系统是可持续发展必威手机登陆在线网页系统的重要组成部分，对于煤炭资源丰富石油天然气资源短缺的中国具有非常重要的意义。而对煤炭资源丰富、煤炭产业在国民经济中所占比重较大、煤炭采选业从业人员较多的中国煤炭城市而言，以煤气化为核心的多联产必威手机登陆在线网页系统就更具有特别重要的意义。
新中国建立以来，随着煤炭的勘探和开采，我国兴起了一批煤炭城市，这些城市为我国的经济建设提供了必威手机登陆在线网页资源的支持。但是，目前这些城市中不少城市处于困境，它们普遍面临如下挑战：
城市产业结构迫切需要转型。煤炭是不可再生资源，城市中煤炭储量都有一定开采年限，都要经历从投入期、成长期到成熟期、衰退期的生命周期。对于煤炭资源已经开始衰减、甚至枯竭的城市如本溪、淄博、焦作，由于过去煤炭定价低导致其经济效益低下，又没有培育一些新兴产业替代煤炭采选业，因此城市产业结构转型非常困难。对于煤炭资源相对丰富的城市，如果还只是依靠出卖附加值较低的煤炭，而不是通过资源优势延伸，发展电力、化工等产业，使煤炭增值的话，那么这些城市也还是无法形成经济优势，也就无法为未来经济结构调整奠定好的物质基础。
城市生态环境问题严重。城市的煤炭生产和使用导致一系列生态和环境问题：大气污染、煤歼石山、地面塌陷、水污染和地下水系破坏等等。据对我国中东部具有代表性的开滦、平顶山、淮北、徐州、大屯、兖州等１０大矿区土地塌陷统计调查，每采百万吨煤的塌陷影响面积约为０．２公顷，其中因塌陷而积水绝产的需征地面积平均约为０．０６７公顷。煤歼石是煤炭开采洗选过程排放量最大的固体废物，煤歼石的堆积不仅占用大量土地、影响生态、破坏景观，而且煤矸石自燃向大气排放大量有毒有害气体。我国煤炭生产消费量大的地区Ｓ０２、烟尘排放量大，城市空气污染也比较严重。
城市人口就业形势严峻。计划经济体制下发展起来的煤炭采选业中，企业办社会现象普遍存在，如果城市不培育新的经济增长点，吸收从煤炭采选业分流的剩余劳动力，就很难提高煤炭采选企业的经济效益，也不利于社会的安定团结。目前，一些城市中由于高硫煤禁止开采或者煤炭资源枯竭导致失业人群庞大，再就业艰难。此外，以吸收男性职工为主的煤炭采选业也易导致城市中男性和女性性别就业结构失衡。
因此，煤炭城市需要建立可持续发展的经济体系、社会体系、资源体系、必威手机登陆在线网页体系和环境体系，而资源、必威手机登陆在线网页体系又对煤炭城市的经济、社会和环境体系有着至关重要的影响。以煤气化为核心的多联产必威手机登陆在线网页系统是资源／必威手机登陆在线网页／环境一体化的必威手机登陆在线网页系统，将这一系统与煤炭城市的实际情况结合，因地制宜地应用于煤炭城市，对于煤炭城市的可持续发展、对于多联产系统在我国的示范和推广都具有非常重要的意义。煤炭城市可以通过实施多联产必威手机登陆在线网页系统，实现社会、经济、资源、环境的协调发展；多联产必威手机登陆在线网页系统在煤炭城市的示范实施有助于更详细地论证多联产系统在技术上的可能性、经济上的可行性、实施的优越性，以及采用多联产系统可能带来的对环境和社会的综合影响，从而以点带面推动其发展。
总之，选择具有低价高硫煤资源丰富、石油和天然气资源缺乏、经济发展水平适中、产业结构调整和发展有需求的典型地区，针对此地区提出多联产分步实施的战略计划是极为重要的。在这样的背景下，“合成气城市”的概念应运而生，其基本含义就是：城市及其周边地区必威手机登陆在线网页需求完全用合成气及其衍生产品如电力、甲醇、二甲醚、城市煤气满足，从而替代分散的污染难于治理的直接燃煤，替代依赖石油资源的液体燃料需求；同时，以合成气为原料生产高附加值的化工产品，进一步提高经济效益，最终实现地区经济和环境协调、可持续发展。
“合成气城市”的建立，将满足所在地区经济持续、快速发展的需要，满足人民日益提高的物质、环境需要。对我国这样以煤为主要一次必威手机登陆在线网页的国家，合成气城市将成为我国清洁、高效用煤，社会、经济、环境协调发展的样板。“合成气城市”的建设是复杂的系统工程。它的实施，应按照因地制宜的原则，通过近期２０１５年和中长期２０３０年规划，分层次、分阶段逐步进行。
“合成气城市”规划研究的内容
“合成气城市”规划受社会、经济、资源、必威手机登陆在线网页、环境等多种因素的影响，如果在研究的初始阶段就考虑所有的因素将使得问题复杂化，研究难以开展；如果在研究的初始阶段考虑的因素过于简化，又可能影响研究结论的正确性和合理性。为此，在初步工作的基础上，下面本文将探讨“合成气城市”规划的研究内容。
“合成气城市”规划研究的首要任务是确定规划研究的重点地区。这些“合成气城市”规划研究的重点地区应该具有如下的特征：低价高硫煤资源丰富、石油和天然气资源缺乏、经济发展水平适中、产业结构调整和发展有需求。“巧妇难为无米之炊”，“低价高硫煤资源丰富”是“合成气城市”的必威手机登陆在线网页资源基础；“石油和天然气资源缺乏”是“合成气城市”示范效果的保证。由于多联产系统发展初期，技术、系统等都不很成熟、完善，如果立即面对同一地区成熟的价格低廉的石油天然气资源生产液体燃料和化工原料的激烈竞争将不利于多联产系统和“合成气城市”的发展，也不利于其示范效果的评价。多联产系统的建立需要大量的资金、配套的基础设施和高素质的劳动者，“经济发展水平适中”的地区才有能力实施“合成气城市”规划。“产业结构调整和发展有需求”是“合成气城市”规划得以实施的社会动力，是凝聚社会、政府、企业、科研部门的重要力量。
我国高硫煤的储藏和生产分布情况显示山东、山西、贵州、四川、重庆等省市是“合成气城市”规划需要考虑的重点省市。再考虑上文分析的经济和社会因素，可初步确定“合成气城市”规划研究的重点地区。
确定合成气城市规划研究的重点地区之后，还有以下一些主要研究工作亟待开展：
实地、深入调查基础数据：如重点地区的资源蕴藏，国民经济状况，产业结构，人口分布城市、农村，民用和工业用能现状，必威手机登陆在线网页利用技术和污染物排放，室外、室内污染指数，地区经济和产业发展目标等。
典型地区的未来必威手机登陆在线网页需求预测。
设计和模拟多联产系统流程：借助计算机平台，对不同多联产方案进行组合与初步优化，提出各种可能的多联产系统配置、流程。
多联产系统方案的全面分析：技术分析、经济分析、污染物和温室气体的全生命周期分析、不确定性分析包括盈亏平衡分析、敏感性分析等。
多联产系统方案的对比和评价：提出适当的方案评价方法，评价方法综合考虑各因素，而非只考虑经济因素；对全生命周期经济和环保特性开展研究。
提出适用不同情况的典型“合成气城市”模板方案，分析社会、经济、环境效益。
研究和提出在具体地区例如：山东济宁和山西晋城建立“合成气城市”的规划方案。
济宁市：合成气城市规划适宜的地区选择在考虑上述“合成气城市”选择条件之后，初步确定山东省济宁市、枣庄市和山西省晋城市作为重点的地区予以考察。本节将以济宁市为例说明是如何确定“合成气城市”规划研究的重点地区的。
济宁市位于中国山东省西南，黄淮海平原与鲁中南山地交接地带，东经１１５０５２＇—１１７０３６＇，北纬３４０２６＇—３５０５７＇。它东连临沂，西接荷泽，南邻枣庄市和江苏省徐州市，西北端则隔黄河与聊城相望。南北最长１６７公里，东西最宽１５８公里，面积１０６８５．７平方公里，其中平原占总面积的４７．６％。济宁市为地级市，目前辖２区、３市和７县，即市中区、任城区，曲阜市、兖州市、邹城市，微山县、鱼台县、金乡县、嘉祥县、汶上县、泗水县、梁山县。
选择济宁作为合成气城市规划研究的重点地区，其原因主要归纳为以下几点：
１、煤炭资源丰富，高硫煤储量大，煤炭产量持续增长。济宁市境内含煤面积４８２６平方公里，占总土地面积的４５％，主要分布于克州、曲阜、邹城、济宁、微山等地。勘探预测全市煤储量２００多亿吨，占山东省的１／３，为全国八大煤炭基地之一。其中，高硫煤储量３０多亿吨。近年来，济宁市的原煤产量如表１所示。
以上资料说明，济宁市拥有充足的高硫煤资源，煤炭产量稳定增长，良好的必威手机登陆在线网页资源条件能够保证多联产系统的原料供应。
２、济宁市具备一定的经济基础。济宁市国民经济发展的历史状况如表２所示。由表２可见，１９９０～２０００年期间，济宁市国民生产总值以年均１０％以上的速度增长。２０００年全国人均ＧＤＰ为７０７８元，济宁市为７３４７元，高于全国平均水平。济宁市的经济基础为合成气城市规划的实施提供了物质保证，济宁市的经济发展为必威手机登陆在线网页产品提供了消费市场。
３、煤炭企业经济实力雄厚。在市场经济条件下，“合成气城市”规划需要在政府引导下，主要通过企业的生产和经营来实现。位于济宁地区的兖矿集团公司是国有大型煤炭企业，它拥有３７．６８亿吨煤炭储量，其中可采储量２１．３６亿吨，含硫３～４％的高硫煤约７．８７亿吨，占可采储量的３８．８４％。克矿集团公司是全国唯一的境内外都拥有上市公司的煤炭企业，２０００年销售收入８７．８８亿元，利税总额１３．２０亿元，１９９７～１９９９年兖矿集团公司赢利占全国煤炭行业赢利的６０％一７０％。兖矿集团公司下属的鲁南化肥厂还具有长时间运行德士古气化炉和生产甲醇、合成氨的经验。而且，在兖矿集团２０００—２０１０年发展规划中提出发展“以坑口煤化电为核心的新产业基地”。“合成气城市”规划的实施可以通过这样的经济实力雄厚的大型企业来实现。
４、适宜的必威手机登陆在线网页消费市场容量。在选择“合成气城市”实施的重点区域时，要考虑到周边地区的必威手机登陆在线网页消费市场的容量，因为长距离的运输必威手机登陆在线网页产品将提高它们的价格。２０００年济宁市人口为７９０万人，如果按１９９９年全国人均必威手机登陆在线网页消费计算参见表３，其必威手机登陆在线网页总消费量约为８２０万吨标煤参见表４。因此，对于合成气城市规划而言，中等或者较大的地级市的必威手机登陆在线网页消费量提供了合适的市场空间。
５、丰富的水资源。合成气城市规划的实施还需要丰富的水源的保证，因为多联产系统中的发电厂需要大量的冷却水。济宁境内可利用水资源每平方公里为２７．０４万立方米，人均可利用水量为４４９立方米，均高于山东省平均水平。
６、对周边地区具有带动作用。与济宁市相邻的枣庄市和徐州市也是我国重要的煤炭城市。如果济宁市的“合成气城市”规划和示范取得成功，必然会对周边城市起到很好的带动作用，非常有利于合成气城市的区域拓展。
综上所述，合成气城市选择济宁市作为重点地区予以考察和研究是适宜的。
“合成气城市”示范对于济宁市的好处
前文曾经论述了实施多联产系统的好处，下面将具体说明在某一地区例如济宁实施“合成气城市”规划可能带来的收益。
１．充分利用当地高硫煤资源。在多联产系统中，高硫煤经过纯氧气化之后，得到的合成气可以达到很高的除尘和脱硫率，其污染物的排放指数将大大降低。例如，其Ｓ０２、Ｎ０ｘ和粉尘的排放量，分别是欧共体污染物排放限制的１８％、６５％和２％，已经达到了环保的极限要求。因此，“合成气城市”就可以开发利用济宁市丰富的价格相对低廉的高硫煤资源，避免了有煤不能采的尴尬。
２．拉动地区经济发展，增加就业机会。“合成气城市”规划一旦实施必然会有大量资金数十亿人民币计的投入，并强有力地推动煤炭、电力、化工等相关产业的发展。不仅高硫煤的开采可以增加就业机会，电力、化工业的发展也将吸纳大量的劳动力。伴随而来的还有社区服务业的发展，以及相应的就业的增加。
３．调整国民经济结构。上文已经提到，由于“合成气城市”规划的实施，济宁市的电力和化工业会有长足的发展，而为多联产企业服务的行业也会随之发展，这无疑推动了济宁市国民经济结构的调整。多联产系统中牵涉到众多先进技术，先进技术的消化、吸收和国产化将推动济宁市的科技进步和产业升级，使得国民经济发展从依靠资源转向依靠科技进步，从输出原材料转向输出高附加值的产品甚至技术。
４．改善当地生态环境，减少温室气体排放。从表５可以看出，目前济宁市总悬浮颗粒物和Ｓ０２排放都超过国家二级标准，Ｓ０２和Ｎ０ｘ的排放指标都超过全国城市平均值。济宁市的空气污染与其必威手机登陆在线网页消费状况和必威手机登陆在线网页利用技术有密切关系。济宁市除了邹县、运河、济宁和里彦四座电厂发电机组的单机容量都在５万ｋＷ以上，还有１９座小型电厂，它们的单机容量都在５万ｋＷ以下，总装机容量２５．４５万ｋＷ。这些电厂效率较低，配套的脱硫脱硝装置也不完善。此外，济宁市还有工业锅炉５２４台，工业炉窑２４３台。２０００年，济宁市工业二氧化硫排放量１１．１６万吨，工业烟尘排放量３．７２万吨，煤歼石排放量５２４．６１万吨，粉煤灰排放量１１７．９６万吨。如果济宁市实施“合成气城市”规划，将减少大气污染物排放量，由于必威手机登陆在线网页利用效率的提高还可以减少Ｃ０２的排放量。
５．提高城市和农村居民生活质量。表５显示的济宁市城区污染物的排放劣于国家二级标准，即一般居住区空气质量标准，这当然会影响城市居民的生活质量。另外，２０００年对济宁市１５０户家庭的抽样调查显示，其中有５６户家庭还用炉子取暖。在采暖期，用炉子燃煤取暖必然会导致室内空气质量严重下降，影响这些居民的生活质量。目前济宁市农村生活必威手机登陆在线网页消费状况如表６所示。由表６可见，济宁市农村居民的生活必威手机登陆在线网页还是以秸秆和煤炭为主，直接燃烧秸秆和煤炭造成室内和室外的环境污染，还严重损害当地居民的身体健康。“合成气城市”规划的实施，将使得农村和城市居民的生活必威手机登陆在线网页转变为清洁必威手机登陆在线网页如煤气、电力、二甲醚和集中供暖的暖气，从而大大改善当地居民的生活质量。
总之，“合成气城市”在济宁市的实施能够充分利用当地高硫煤资源，促进当地经济发展，改善产业结构，增加就业机会，还将改善生态环境，提高城市和农村居民的生活质量。
结论
长期以来，煤炭城市为我国的经济建设提供了必威手机登陆在线网页资源的支持，做出了巨大的贡献，但目前煤炭城市普遍面临城市产业结构迫切需要转型、城市生态环境问题严重、城市人口就业形势严峻等问题。
选择具有低价高硫煤资源丰富、石油和天然气资源缺乏、经济发展水平适中、产业结构调整和发展有需求的典型地区，在此地区实施“合成气城市”规划，即针对此地区提出多联产分步实施的战略计划，通过以煤气化为核心的多联产必威手机登陆在线网页系统的产物满足城市的各种必威手机登陆在线网页需求，是这类煤炭城市实现经济、社会、环境、资源可持续发展的一条可行之路。
煤炭城市可以通过实施多联产必威手机登陆在线网页系统，实现社会、经济、资源、环境的协调发展；多联产必威手机登陆在线网页系统在煤炭城市的示范实施有助于更详细地论证多联产系统在技术上的可能性、经济上的可行性、实施的优越性，以及采用多联产系统可能带来的对环境和社会的综合影响。
山东省济宁市煤炭资源丰富，高硫煤储量大，煤炭产量持续增长，具有很好的实施“合成气城市”规划的必威手机登陆在线网页资源条件。济宁市经济发展迅速，具备一定的经济基础，该地区的兖矿集团公司经济实力雄厚，具备了很好地实施“合成气城市”规划的经济条件。此外，丰富的水资源，为发电用水提供了充足的水源。在济宁市实施“合成气城市”规划还将对枣庄、徐州地区具有带动作用。因此，本文初步选择济宁市作为“合成气城市”实施的重点地区予以研究。
初步分析表明，在济宁地区实施合成气城市规划将充分利用当地的高硫煤资源，促进地方经济发展，增加就业机会，调整产业结构，改善当地生态环境，减少当地温室气体排放，并提高当地居民的生活质量。为了推动“合成气城市”规划的实施，应该在更仔细调查当地社会、经济、资源、必威手机登陆在线网页、环境状况的基础上，预测当地未来经济发展和必威手机登陆在线网页需求，提出该地实施“合成气城市”规划的模板方案，详细论证这一规划的各方面特性，为规划的顺利实施奠定基础。

编辑：远帆

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