環(huán)境規(guī)制對(duì)煤炭行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的影響研究

馬 媛，王曉東，尹 華，張韶穎

(山東科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，山東 青島 266590)

我國是一個(gè)礦業(yè)大國，近一個(gè)世紀(jì)的大規(guī)模煤炭開采，雖然為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了持續(xù)的能源動(dòng)力，但同時(shí)也造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題，給礦區(qū)的生產(chǎn)生活帶來了不利影響和危害。煤炭開采過程會(huì)造成較為嚴(yán)重水體和土體破壞，煤炭開采加工過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水、廢氣和固體廢棄物。環(huán)境問題具有很強(qiáng)的外部性，企業(yè)自身沒有足夠的動(dòng)力去解決，因此環(huán)境規(guī)制是各國政府采取的主要方式。

1 煤炭行業(yè)的環(huán)境規(guī)制

我國政府不斷調(diào)整環(huán)境規(guī)制政策以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的友好協(xié)調(diào)發(fā)展，先后制定并實(shí)施了多項(xiàng)環(huán)境規(guī)制政策引導(dǎo)煤炭企業(yè)向環(huán)境友好的方向發(fā)展，降低煤炭企業(yè)在生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境造成的破壞和污染。對(duì)煤炭行業(yè)實(shí)施的環(huán)境規(guī)制政策大致經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段。

1.1 框架構(gòu)建階段

此階段實(shí)施的環(huán)境規(guī)制措施以法律法規(guī)為主，明確了環(huán)境對(duì)于可持續(xù)發(fā)展的重要意義，但是缺乏具體的實(shí)施細(xì)則。1986年第六屆全國人大常委會(huì)第十五次會(huì)議通過的《中華人民共和國礦產(chǎn)資源法》是我國在礦產(chǎn)開發(fā)方面頒布實(shí)施的第一部重要方案，明確了礦產(chǎn)資源的所有權(quán)、探礦權(quán)、采礦權(quán)，明確提出礦山企業(yè)應(yīng)當(dāng)因地制宜地采用復(fù)墾利用、植樹種草或者其他措施減少因采礦對(duì)耕地、草原和林地的破壞；1989年、1996年、1997年陸續(xù)通過了《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》、《土地復(fù)墾規(guī)定》、《中國人民共和國煤炭法》、《中華人民共和國節(jié)約能源法》。這些綱領(lǐng)性文件、法律的頒布為煤炭的高效、綠色開采提供了總體框架，提出了“環(huán)境保護(hù)規(guī)劃必須納入國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃”、“開發(fā)利用自然資源必須采取措施保護(hù)生態(tài)環(huán)境”、按照環(huán)保法律法規(guī)開發(fā)利用煤炭資源的要求，并提倡和支持煤炭的深加工和精加工。

1.2 逐步實(shí)施階段

這一階段陸續(xù)出臺(tái)了一些環(huán)境規(guī)制的績(jī)效標(biāo)準(zhǔn)，為污染物的界定提供了依據(jù)，為環(huán)境規(guī)制的實(shí)施提供了量化指標(biāo)。以1996年《國務(wù)院關(guān)于環(huán)境保護(hù)若干問題的決定》為標(biāo)志，陸續(xù)出臺(tái)了實(shí)施細(xì)則和量化辦法。此后陸續(xù)出臺(tái)了《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》、《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》、《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》等環(huán)境規(guī)制績(jī)效標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 規(guī)制加強(qiáng)階段

這一階段陸續(xù)出臺(tái)了《水污染防治法》《固體廢棄物污染環(huán)境防治法》等法規(guī)，循環(huán)經(jīng)濟(jì)、清潔生產(chǎn)的相關(guān)方案逐步完善，環(huán)境規(guī)制更加具有針對(duì)性。天津、廣州、深圳等地碳排放權(quán)交易試點(diǎn)工作相繼啟動(dòng)。以2005年《國務(wù)院關(guān)于落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的決定》為標(biāo)志，陸續(xù)頒布了《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》、《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》、《固體廢棄物污染環(huán)境防治法》、《水污染防治法》、《礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)與污染防治技術(shù)政策》等法規(guī)，并對(duì)前期頒布實(shí)施的一些法規(guī)進(jìn)行了修訂，2011年修訂的《煤炭法》增加了對(duì)煤礦建設(shè)、生產(chǎn)等方面的環(huán)境要求，如“煤炭開發(fā)與環(huán)境治理同步進(jìn)行。煤礦建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境保護(hù)設(shè)施必須與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)驗(yàn)收、同時(shí)投入使用”，“鼓勵(lì)煤炭企業(yè)發(fā)展煤炭洗選加工，綜合開發(fā)利用煤層氣、煤矸石、煤泥和泥炭”、取締土法煉焦；向在開采回采率、采礦貧化率、選礦回收率、礦山水循環(huán)利用率和土地復(fù)墾率等規(guī)定技術(shù)層面達(dá)標(biāo)的企業(yè)授權(quán)頒發(fā)采礦許可證。同年重新頒布的《土地復(fù)墾條例》，由原來的26條增加到了42條，明確了復(fù)墾主體、資金渠道并完善了土地復(fù)墾的激勵(lì)措施，增加了土地復(fù)墾方案的編制、審查、監(jiān)督、驗(yàn)收等環(huán)節(jié)的管理措施。這些舉措的推出表明我國環(huán)境治理從污染監(jiān)測(cè)到污染預(yù)防的升級(jí)。同時(shí)，伴隨著環(huán)境規(guī)制程度的加強(qiáng)，環(huán)境規(guī)制工具的運(yùn)用也逐漸多樣化?！度济篠O2排放污染防治技術(shù)政策》、《粉煤灰綜合利用管理辦法》、《重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)推廣目錄》等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、排污費(fèi)、可交易許可證等基于市場(chǎng)的環(huán)境規(guī)制工具逐漸開發(fā)和實(shí)施。

2009年12月丹麥哥本哈根全球氣候大會(huì)期間，我國政府提出“到2020年我國單位GDP的CO2排放量比2005年下降40%～45%”，顯示了我國政府在環(huán)境治理、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式等方面的決心。2012年審議通過的《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十二五”控制溫室氣體排放工作方案的通知》又進(jìn)一步指出“完善企業(yè)信息發(fā)布制度，引導(dǎo)企業(yè)自愿進(jìn)行減排交易活動(dòng)”。這標(biāo)志著我國的環(huán)境規(guī)制措施由政府規(guī)制向自愿實(shí)施的全面升級(jí)。

2 環(huán)境規(guī)制對(duì)煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的作用分析

學(xué)術(shù)界關(guān)于環(huán)境規(guī)制與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新關(guān)系的研究尚未達(dá)成一致觀點(diǎn)。一種觀點(diǎn)是以Porter為代表的“修正學(xué)派”提出的“波特假說”，該觀點(diǎn)認(rèn)為恰當(dāng)設(shè)計(jì)的環(huán)境規(guī)制能刺激被規(guī)制企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新；另一種觀點(diǎn)是以Walley、Whitehead 為代表的傳統(tǒng)學(xué)派，他們認(rèn)為環(huán)境規(guī)制阻礙企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)。由于受人力、資本和企業(yè)規(guī)模等因素的限制，企業(yè)為服從環(huán)境規(guī)制進(jìn)行污染治理投資，必然會(huì)增加企業(yè)的環(huán)境規(guī)制成本，導(dǎo)致企業(yè)資本從有發(fā)展前景的創(chuàng)新項(xiàng)目轉(zhuǎn)向污染治理項(xiàng)目，在一定程度上會(huì)抑制企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的提升，因此采用較高的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)可能是得不償失的做法?？傮w來看，越來越多的實(shí)證表明環(huán)境規(guī)制的實(shí)施能夠?qū)夹g(shù)創(chuàng)新起到促進(jìn)作用。

自環(huán)境規(guī)制實(shí)施以來，我國的煤炭企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新方面付諸了很多實(shí)踐以滿足這方面的要求。

2.1 技術(shù)方面的創(chuàng)新

2.1.1 綜合治理技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用—末端治理技術(shù)

我國95%的煤炭產(chǎn)量出自井工開采，礦區(qū)沉陷是煤炭開采帶來的主要環(huán)境破壞。解決該問題的主要方法是礦區(qū)沉陷地復(fù)墾和生態(tài)重建，根據(jù)地表塌陷的深度可以考慮采取土地復(fù)墾、深挖填淺、矸石回填、矸石筑堤、水域水產(chǎn)養(yǎng)殖等不同的方案[1]。地表塌陷治理是末端治理技術(shù)，是對(duì)已造成破壞的修復(fù)彌補(bǔ)，屬于綠色技術(shù)創(chuàng)新的初級(jí)階段。世界主要礦區(qū)都很注重礦區(qū)環(huán)境的綜合治理。德國的經(jīng)驗(yàn)尤其值得借鑒。我國自20世紀(jì)80年代以來開始對(duì)采煤沉陷地的治理進(jìn)行研究，初步形成了具有中國特色的采煤沉陷地復(fù)墾技術(shù)[2]?；茨系V業(yè)集團(tuán)走在國內(nèi)行業(yè)前端。2003年淮南礦業(yè)集團(tuán)和地方政府一道開始探尋統(tǒng)籌解決采煤塌陷搬遷，把采煤塌陷搬遷與城鎮(zhèn)化建設(shè)、生態(tài)環(huán)境治理“三合一”。從 2006年起，淮南礦業(yè)集團(tuán)又著手對(duì) 22km2資源枯竭礦區(qū)進(jìn)行環(huán)境修復(fù)和開發(fā)[3]。

2.1.2 洗選加工、清潔轉(zhuǎn)化技術(shù)—產(chǎn)品創(chuàng)新

受全球氣候變暖的影響，國際社會(huì)非常重視CO2等溫室氣體的排放，煤炭燃燒過程中會(huì)釋放大量的CO2、SO2等有害氣體，會(huì)加劇溫室效應(yīng)。通過對(duì)煤炭的洗選可以提高煤質(zhì)，減少煤炭中的硫分、灰分及其他有害元素，滿足客戶對(duì)發(fā)熱量和排放的要求。煤炭企業(yè)逐漸開發(fā)完善了選煤、型煤、配煤等潔凈煤技術(shù)，這些產(chǎn)品在使用過程中可以極大減少煙塵、顆粒物、SO2等有害物質(zhì)的排放，同時(shí)還能提高發(fā)熱量。經(jīng)過不斷積累，我國民用型煤技術(shù)在國際已處于領(lǐng)先地位。自2006年的“十一五”規(guī)劃以來，我國政府將節(jié)能減排作為宏觀調(diào)控的重點(diǎn)，受環(huán)境規(guī)制措施和規(guī)制程度的影響，煤炭企業(yè)也越來越重視產(chǎn)品的加工，全國原煤入洗率由2005年的31.9%提高到了2011年的50.9%。

為了減少廢棄物的排放，提高產(chǎn)品附加值，很多煤炭企業(yè)尤其是大型煤炭企業(yè)改變了過去“資源-產(chǎn)品-廢棄物”的傳統(tǒng)發(fā)展模式，形成了“資源-產(chǎn)品-再生資源”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式(圖1)，以資源流動(dòng)集成和廢棄物的綜合利用為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸。大同煤礦集團(tuán)建設(shè)的塔山循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)是我國煤炭系統(tǒng)的首個(gè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)，一方面通過前向關(guān)聯(lián)延長(zhǎng)資源產(chǎn)品鏈，提高資源加工深度，充分利用資源，使資源增值，從而更好地發(fā)揮資源效益和經(jīng)濟(jì)效益；另一方面提高資源的綜合利用效益，減少廢棄物對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，使企業(yè)外部不經(jīng)濟(jì)性最小，使環(huán)境成本最低。產(chǎn)業(yè)鏈的延伸使煤炭的附加值大幅增加，實(shí)現(xiàn)了煤炭能源的高效、綜合、低碳利用。

圖1 煤炭企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)示意圖

2.1.3 節(jié)能技術(shù)改造——工藝過程的局部創(chuàng)新

通過對(duì)提升、排水、空氣壓縮、運(yùn)輸、通風(fēng)等工重點(diǎn)耗能工序進(jìn)行技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)工序節(jié)能，以單機(jī)節(jié)能技術(shù)改造為主，在行業(yè)內(nèi)推廣風(fēng)機(jī)、水泵、提升機(jī)等先進(jìn)技術(shù)裝備。

2.1.4 綠色開采技術(shù)——開采工藝創(chuàng)新

由于煤炭開采必然會(huì)造成巖層運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致巖體松動(dòng)形成巖體內(nèi)“裂隙場(chǎng)”，因此會(huì)影響到離層的發(fā)育狀態(tài)及位置，造成地表沉陷、改變瓦斯和地下水在裂隙體內(nèi)的滲流規(guī)律。要從根本上解決煤炭開采造成的廢水、廢氣、廢渣等環(huán)境問題，就需要從廣義資源的角度上認(rèn)識(shí)煤、瓦斯和水等一切可以利用的資源，防治或盡可能減輕煤炭開采對(duì)環(huán)境和其他資源造成的不良影響。我國學(xué)者率先提出了綠色開采的概念并構(gòu)建了相應(yīng)的理論體系和技術(shù)框架(圖2)，主要包括針對(duì)水資源保護(hù)的“保水開采”技術(shù)、針對(duì)土地與建筑物保護(hù)的離層注漿、充填與條帶開采技術(shù)；解決瓦斯抽放的“煤與瓦斯共采”技術(shù)、減少矸石排放的巷道支護(hù)與殲石排放技術(shù)和地下氣化技術(shù)。經(jīng)過十幾年的不懈努力，綠色開采技術(shù)在關(guān)鍵技術(shù)層面和操作層面已經(jīng)取得很大突破，并在新汶、棗莊、兗州等礦區(qū)得到應(yīng)用。綠色開采體現(xiàn)了科學(xué)開采的思想，改變了過去“高開采、低利用、高排放”的傳統(tǒng)模式，是實(shí)現(xiàn)采礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大技術(shù)創(chuàng)新[4-5]。

2.2 管理、制度創(chuàng)新

隨著“十一五”規(guī)劃綱要的發(fā)布，節(jié)能減排被明確為是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的重大舉措，環(huán)境規(guī)制程度逐漸加大。煤炭行業(yè)關(guān)閉了一些能耗高的小煤礦，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)重組。同時(shí)在煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)、地方煤管局的推動(dòng)下，在煤炭企業(yè)內(nèi)部完善了相應(yīng)的管理措施，通過制度創(chuàng)新和管理創(chuàng)新進(jìn)一步推動(dòng)環(huán)境目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2.2.1 能效對(duì)標(biāo)管理

由于煤炭企業(yè)的能耗水平和污染受埋藏深度、煤層厚度、地質(zhì)條件、運(yùn)輸遠(yuǎn)近等先天性自然因素的影響，為了增強(qiáng)規(guī)制措施的可操作性，在國家能源局的領(lǐng)導(dǎo)下，煤炭行業(yè)內(nèi)部自2009年開始推行節(jié)能示范工作，在山東省選擇了四家有代表性的煤礦，在此基礎(chǔ)上編制煤炭行業(yè)工序能耗標(biāo)準(zhǔn)，形成節(jié)能工作規(guī)范，制定適用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)標(biāo)體系。能耗對(duì)標(biāo)

圖2 煤炭綠色開采基本框架

活動(dòng)的開展是把煤炭企業(yè)自身制定的能耗標(biāo)準(zhǔn)體系與先進(jìn)單位的能耗進(jìn)行比較，通過比較來查找自身的不足，然后采取相關(guān)的措施進(jìn)行優(yōu)化改正，通過對(duì)標(biāo)活動(dòng)的開展達(dá)到推進(jìn)能源管理工作的目的。

2.2.2 合同能源管理

合同能源管理是一種新型的市場(chǎng)化節(jié)能交易制度，其實(shí)質(zhì)是以減少的能源費(fèi)用來支付節(jié)能項(xiàng)目的全部成本。很多煤炭企業(yè)利用這一方式對(duì)重點(diǎn)能耗工序?qū)崿F(xiàn)了節(jié)能技術(shù)改造。典型案例是新汶礦業(yè)集團(tuán)的華豐煤礦與北京合康億盛科技有限公司簽訂的技術(shù)服務(wù)合同，應(yīng)用合同能源管理模式對(duì)提風(fēng)機(jī)房高壓變頻進(jìn)行改造。華豐礦只需根據(jù)改造后風(fēng)機(jī)運(yùn)行的實(shí)際節(jié)電量確定節(jié)電費(fèi)用，按季度進(jìn)行結(jié)算支付，不增加額外成本，支付完后，合同終止，設(shè)備無償歸華豐礦所有。如果設(shè)備性能在使用中不符合設(shè)計(jì)要求，達(dá)不到預(yù)期節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，北京合康億盛公司向華豐礦支付合同總額的20%作為違約金，并賠償造成的全部經(jīng)濟(jì)損失[6]。

通過技術(shù)、管理、制度等方面的創(chuàng)新，我國煤炭企業(yè)在控制環(huán)境影響方面取得了很大進(jìn)展，以綜合能耗為例，我國國有煤炭企業(yè)的原煤生產(chǎn)綜合能耗從2000年的20.9kgce/t減少到了2008年的12.35kgce/t，降幅達(dá)到41%。環(huán)境規(guī)制作為一個(gè)外部壓力促進(jìn)了煤炭行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新水平[7]。

3 未來趨勢(shì)及建議

環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新經(jīng)歷了一個(gè)由末端治理、無廢工藝、清潔技術(shù)、污染防控的發(fā)展過程[8]。在政府剛剛推出環(huán)境規(guī)制時(shí)，此時(shí)的規(guī)制程度不大，通過末端治理技術(shù)即可滿足環(huán)境規(guī)制要求，而末端治理技術(shù)作為環(huán)境技術(shù)的推廣，不需要企業(yè)太多的創(chuàng)新投入，此時(shí)較低的投入產(chǎn)出比是可行的；但是隨著環(huán)境規(guī)制程度的加深，末端治理已不能滿足規(guī)制要求，企業(yè)需要從工藝過程、產(chǎn)品質(zhì)量等方面做出改進(jìn)，因此需要開發(fā)無廢工藝和清潔技術(shù)，這個(gè)階段與末端治理最大的不同在于它不是污染后的修復(fù)彌補(bǔ)，而是在生產(chǎn)過程中對(duì)污染源的控制和減少，因此需要投入較多的創(chuàng)新資源對(duì)原有的工藝和產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，才能滿足環(huán)境規(guī)制的要求。歐盟的發(fā)展歷程驗(yàn)證了這一點(diǎn)，20世紀(jì)90年代之前10年間歐共體單位GDP能耗平均下降了22%，而90年代之后這種下降有所遲緩。由于任何技術(shù)都有它原有的軌道和極限，當(dāng)?shù)竭_(dá)現(xiàn)有技術(shù)極限時(shí)，繼續(xù)加大創(chuàng)新投入進(jìn)行改進(jìn)可能不會(huì)滿足越來越強(qiáng)的環(huán)境規(guī)制，此時(shí)就需要出現(xiàn)技術(shù)跳躍脫離原有的軌道，即突變型技術(shù)創(chuàng)新。而突變型技術(shù)創(chuàng)新無論是在創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)還是創(chuàng)新投入方面，都要大于漸進(jìn)性創(chuàng)新。因此，隨著環(huán)境規(guī)制程度的加深，企業(yè)需要投入更多的創(chuàng)新資源來滿足環(huán)境要求。這就意味著為了滿足未來逐步嚴(yán)格的環(huán)境規(guī)制，煤炭企業(yè)需要加大創(chuàng)新力度，尤其是工藝創(chuàng)新的力度。

煤炭產(chǎn)品與其他產(chǎn)品最大的區(qū)別在于產(chǎn)品的差異化比較小，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)基本上是依靠?jī)r(jià)格。煤炭的價(jià)格是受整個(gè)市場(chǎng)供求關(guān)系的決定，作為商品很難體現(xiàn)出在開采時(shí)的難度及技術(shù)含量，也比較難以體現(xiàn)出其“綠色”的程度。因此這種類型的企業(yè)在應(yīng)對(duì)環(huán)境問題時(shí)大都采取規(guī)制應(yīng)對(duì)的策略。這就需要國家在制定環(huán)境規(guī)制措施時(shí)充分考慮行業(yè)特色，沿著有益于環(huán)境的方向引導(dǎo)企業(yè)持續(xù)搜索。以充填開采為例，充填開采是一種能有效減少矸石排放和預(yù)防土地塌陷的綠色開采技術(shù)，但是由于初期投資較大、充填成本較高，限制了其推廣應(yīng)用。這就需要政府根據(jù)各類情況在政策和稅收方面加以支持，以使煤炭企業(yè)健康發(fā)展。

4 結(jié)束語

伴隨著經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，人類賴以生存的環(huán)境遭到了一定程度的破壞。我國政府高度重視環(huán)境問題，自20世紀(jì)80年代以來陸續(xù)出臺(tái)了很多法律法規(guī)和行業(yè)措施。為了滿足環(huán)境規(guī)制的要求，我國的煤炭行業(yè)在技術(shù)、管理、制度等方面采取了很多創(chuàng)新方法和實(shí)踐，并取得了顯著成績(jī)?？紤]到環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新軌跡，煤炭行業(yè)需要付出更多的創(chuàng)新投入才能滿足越來越嚴(yán)格的環(huán)境規(guī)制需要。而煤炭產(chǎn)品的無差異性，決定了這些創(chuàng)新投入在產(chǎn)品價(jià)格中很難得到體現(xiàn)，因此建議政府出臺(tái)靈活的環(huán)境規(guī)制措施以激勵(lì)煤炭行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新。

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