袁亮院士：废弃矿井资源综合开发利用助力实现“碳达峰、碳中和”目标

点击：作者：袁亮来源：科技导报微信号发布时间:2021-08-12 10:50:33

袁亮，中国工程院院士，安徽理工大学党委副书记、校长，研究方向为煤炭安全智能精准开采、废弃矿井综合开发利用、煤及共伴生资源协调开采、工业粉尘防控与职业安全健康等。中国能源结构“缺气、少油、相对富煤”的基本特征，决定了煤炭在保障国家安全、推动经济社会高质量发展中的重要支撑作用。

2020年，中国煤炭占一次能源消费比重56.7%，原油、天然气对外依存度分别达73%、43%。

中国工程院预测：2050年中国煤炭占一次能源消费比例还将保持在50%左右，2050年以前，以煤炭为主导的能源结构难以改变。

煤炭仍将长期在能源体系中发挥稳定器和压舱石功能，承担能源安全“兜底”使命。

同时，应对全球气候与生态环境变化，服务“碳达峰、碳中和”目标达成，煤炭工业也承担着加强废弃矿井资源综合开发利用、服务经济社会全面绿色转型的重要使命任务。

习近平总书记强调，中国煤炭资源丰富，在发展新能源、可再生能源的同时，还要做好煤炭这篇文章，为综合开发利用废弃矿井资源、推进煤炭工业高质量发展提供了根本遵循。

当前，煤炭行业供给侧结构性改革持续推进，国内绿色煤炭资源量逐年减少，废弃矿井数量日益增多。

“十三五”期间全国累计退出煤矿约5500处、退出落后煤炭产能10亿t，“十四五”期间煤矿数量还将进一步压缩。

关闭/废弃矿井中赋存遗留煤炭资源量高达420亿t，非常规天然气近5000亿m³，矿井水（约1/3矿井为水资源丰富矿井）及地热资源，同时废弃矿井地下空间资源（约60万m³/矿）、生态开发及工业旅游资源开发利用潜力巨大。

废弃矿井在抽水蓄能、空气压缩储能、遗留煤层气地面抽采、遗留煤炭地下气化、二氧化碳地质封存等方面的高效开发利用将在能源行业减碳、降碳、控碳、增能方面发挥重要作用。

开发利用好废弃矿井资源是构建清洁低碳、安全高效的能源体系的重要战略部署，同时是践行“双碳”目标的重要举措。

美国、德国、澳大利亚、乌克兰、奥地利等国率先开展废弃矿井资源开发利用研究，并形成了较为成熟的开发利用模式，成效显著。

如利用废弃矿井进行旅游开发，将废弃矿井开发为医院，利用废弃矿井修建极深地下实验室，将废弃矿井改建为地下储气库，将废弃矿井作为压缩空气蓄能发电站，利用废弃矿井进行抽水蓄能发电，将废弃矿井用于放射性核废料处置。

相比之下，国内废弃矿井资源开发利用尚处于起步阶段，基础理论研究薄弱，关键技术不成熟，先导示范工程相对缺乏，仅在煤矿瓦斯（煤层气）、煤炭地下气化、地下水库构建等能源化、资源化利用方面进行了工业性试验，开展了废弃矿井储气库、储油库以及工业旅游等功能化利用方面的探索性研究。

针对中国煤炭资源安全与废弃矿井资源开发利用战略性问题，开展中国煤矿安全及废弃矿井资源开发利用战略研究，研判煤矿安全重大变革，提出新时代煤矿安全科技重大需求及发展战略，及基于能源化、资源化、功能化的废弃矿井资源开发利用模式，形成废弃矿井油气储库和核废料处置库的库址筛选原则和技术方法，构建基于抽水蓄能的气油水光互补能源技术体系，建立关闭矿井+旅游产品、关闭矿井+产业融合、关闭矿井+区域协同模式，明确废弃矿井资源开发利用方向、技术路线、时间表。

系统部署废弃矿井资源综合开发利用基础与应用基础理论研究、创新关键核心技术研发、先导示范工程实践，对国家低碳能源发展将产生重大而深远的影响。

要准确把握全球气候变化与经济社会高质量发展的能源需求，应对煤炭资源逐渐由主导能源向兜底保障能源角色转变，发挥科技创新在煤炭行业高质量发展中的核心地位，创新建立废弃矿井资源开发利用科技投入长效机制，加大科技人才保障力度，加强废弃矿井综合开发利用工程科技与科研创新平台建设，加强政产学研用协同创新，鼓励支持二氧化碳地质封存，推动废弃矿井能源化、资源化、功能化综合开发利用，推进“废弃矿井抽水蓄能+”开发利用模式，促力发展可再生能源，支撑传统产业转型升级，提高能源利用效率，服务国家低碳能源结构转型，力争在2025年，废弃矿井资源综合开发利用取得重大突破；2035年，废弃矿井资源综合开发利用率达到35%；2050年，废弃矿井开发利用率达到50%以上，开发利用技术达到国际领先水平。