煤炭行業(yè)節(jié)能低碳標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建及發(fā)展建議

武琳琳

(1.煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，北京市朝陽(yáng)區(qū)，100013；2.煤炭資源高效開(kāi)采與潔凈利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京市朝陽(yáng)區(qū)，100013；3.國(guó)家能源煤炭高效利用與節(jié)能減排技術(shù)裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京朝陽(yáng)區(qū)，100013)

0 引言

煤炭是我國(guó)主要的基礎(chǔ)能源和工業(yè)原料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位，2021年我國(guó)能源消費(fèi)總量52.4億t標(biāo)準(zhǔn)煤，其中煤炭消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的56.0%。煤炭行業(yè)規(guī)模龐大，為我國(guó)創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，在生產(chǎn)和利用過(guò)程中也產(chǎn)生大量的能源消耗[1-2]。當(dāng)前，“雙碳”目標(biāo)已對(duì)煤炭行業(yè)整體技術(shù)布局和攻關(guān)方向提出了全新要求，堅(jiān)持從國(guó)情實(shí)際出發(fā)，推動(dòng)煤炭清潔生產(chǎn)和高效利用，在切實(shí)發(fā)揮煤炭兜底保障作用的同時(shí)，統(tǒng)籌做好降低煤炭行業(yè)能耗、水耗及溫室氣體排放[3-5]非常必要；而建立煤炭節(jié)能低碳標(biāo)準(zhǔn)體系是開(kāi)展煤炭節(jié)能低碳工作的基本保障。

筆者系統(tǒng)地分析了煤炭節(jié)能低碳標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀，梳理了我國(guó)煤炭節(jié)能低碳的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，基于霍爾三維結(jié)構(gòu)理論構(gòu)建了煤炭節(jié)能降碳標(biāo)準(zhǔn)體系，并分析了現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)情況，在此基礎(chǔ)上結(jié)合“雙碳”發(fā)展對(duì)煤炭行業(yè)的要求，提出我國(guó)煤炭節(jié)能低碳領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的建議。

1 與煤炭節(jié)能低碳相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化組織

煤炭行業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、涉及專(zhuān)業(yè)多、業(yè)務(wù)面廣的特點(diǎn)，因此與煤炭節(jié)能相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)主要涉及煤炭開(kāi)采及清潔利用過(guò)程中的節(jié)能監(jiān)測(cè)、能耗等價(jià)劃分、煤化工等標(biāo)準(zhǔn)。目前與煤炭節(jié)能低碳相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)主要由6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口管理，煤炭節(jié)能低碳標(biāo)準(zhǔn)涉及的管理機(jī)構(gòu)見(jiàn)表1。

2 煤炭行業(yè)節(jié)能低碳標(biāo)準(zhǔn)體系三維構(gòu)建

我國(guó)煤炭節(jié)能低碳標(biāo)準(zhǔn)體系工作起步較晚，特別是與低碳相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作相對(duì)滯后。近年來(lái)，煤炭科學(xué)產(chǎn)能和清潔高效利用的理念也得到進(jìn)一步推廣，能耗水平也呈現(xiàn)出逐年降低的趨勢(shì)[6-8]?！半p碳”目標(biāo)對(duì)我國(guó)煤炭行業(yè)降低碳排放提出了新的要求，因此，亟需建立科學(xué)、完整、合理的煤炭節(jié)能低碳標(biāo)準(zhǔn)體系。

筆者基于霍爾三維結(jié)構(gòu)理論，從時(shí)間維、邏輯維和知識(shí)維組成的立體空間結(jié)構(gòu)對(duì)煤炭行業(yè)節(jié)能低碳標(biāo)準(zhǔn)體系展開(kāi)分析[9]，使煤炭低碳節(jié)能體系更為清晰，煤炭行業(yè)節(jié)能低碳標(biāo)準(zhǔn)體系三維構(gòu)建如圖1所示。

2.1 邏輯維度體系

從標(biāo)準(zhǔn)化管理角度出發(fā)，標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)別主要包括基礎(chǔ)類(lèi)、管理類(lèi)、方法類(lèi)和產(chǎn)品類(lèi)；按照標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別劃分，也可分為國(guó)際、國(guó)家、行業(yè)、地方、團(tuán)體、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，筆者主要以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主要對(duì)象進(jìn)行分析。

據(jù)筆者統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)煤炭行業(yè)節(jié)能低碳方法類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)共27項(xiàng)、管理類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)共37項(xiàng)?；A(chǔ)類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)為管理類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)提供基礎(chǔ)和依據(jù)；管理類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)主要包括能耗等級(jí)及限額、水耗等級(jí)及限額、能效評(píng)價(jià)導(dǎo)則等；方法類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)主要包括設(shè)計(jì)規(guī)范、節(jié)能監(jiān)測(cè)方法、能耗計(jì)算方法等。另外，煤炭節(jié)能低碳標(biāo)準(zhǔn)各專(zhuān)業(yè)按照標(biāo)準(zhǔn)層級(jí)統(tǒng)計(jì)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要為管理類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要為方法類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 時(shí)間維度體系

從煤炭行業(yè)全生命周期的管理角度考慮，主要包括煤炭開(kāi)采和煤炭加工利用。煤炭開(kāi)采又包括煤礦設(shè)計(jì)和煤礦生產(chǎn)，其中煤礦設(shè)備類(lèi)貫穿于煤礦設(shè)計(jì)和煤礦生產(chǎn)中；煤炭加工利用又包括選煤、燃煤供熱和煤化工。目前與煤炭開(kāi)采相關(guān)的節(jié)能低碳標(biāo)準(zhǔn)有26項(xiàng)，與煤炭加工綜合利用相關(guān)的節(jié)能低碳標(biāo)準(zhǔn)有38項(xiàng)。

2.3 知識(shí)維度體系

從低碳節(jié)能體系的內(nèi)容劃分，可分為節(jié)能、節(jié)水及碳減排。目前，節(jié)能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要涉及的內(nèi)容為監(jiān)測(cè)方法和能耗限額，節(jié)水相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容為取水定額類(lèi)，碳減排相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容為碳排放計(jì)算方法。目前與煤炭節(jié)能類(lèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有49項(xiàng)，節(jié)水類(lèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有13項(xiàng)，碳減排類(lèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有2項(xiàng)。

3 煤炭行業(yè)節(jié)能低碳相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系內(nèi)容分析

煤炭行業(yè)要在“雙碳”目標(biāo)下做出更大的貢獻(xiàn)，主要應(yīng)做好兩方面的工作，即綠色開(kāi)采和低碳利用(清潔利用、清潔轉(zhuǎn)化)?；诨魻柸S結(jié)構(gòu)模型，結(jié)合煤炭節(jié)能低碳的相關(guān)內(nèi)容，筆者將煤炭節(jié)能低碳相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)劃分為兩部分(煤炭開(kāi)采相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和煤炭加工利用相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系)，并對(duì)我國(guó)涉及煤炭節(jié)能低碳領(lǐng)域內(nèi)涉及的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行匯總分析。

3.1 煤炭開(kāi)采相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分析

目前，與煤炭開(kāi)采相關(guān)的節(jié)能低碳標(biāo)準(zhǔn)體系已經(jīng)較為完善，煤炭開(kāi)采節(jié)能低碳相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系匯總見(jiàn)表2。

(1)按照邏輯維劃分，共有方法類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)13項(xiàng)、管理類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)13項(xiàng)。其中《煤炭工業(yè)礦井節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范》《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》等設(shè)計(jì)類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)從邏輯維來(lái)講，同時(shí)為方法類(lèi)和管理類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)主要適用于新建、改建及擴(kuò)建的煤炭工業(yè)礦井的初步可行性研究、可行性研究和設(shè)計(jì)，規(guī)范設(shè)計(jì)的同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)中也對(duì)能耗值及水耗值提出要求。

(2)按照時(shí)間維度劃分，共有煤礦設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)、煤炭生產(chǎn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)10項(xiàng)、礦用設(shè)備相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)12項(xiàng)，礦用設(shè)備相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)還服務(wù)于煤礦設(shè)計(jì)和煤炭生產(chǎn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。目前，礦用設(shè)備相關(guān)監(jiān)測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)主要為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，與礦用設(shè)備相關(guān)的能耗等級(jí)及限值標(biāo)準(zhǔn)主要為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，涉及設(shè)備主要有煤礦在用鍋爐、提升機(jī)、主排水系統(tǒng)、主通風(fēng)裝置、滾筒采煤機(jī)等。

(3)按照知識(shí)維度劃分，共有節(jié)能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)22項(xiàng)、節(jié)水相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)、碳減排相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)。相對(duì)節(jié)水與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)、碳減排相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究制定工作起步較晚，標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)缺失。

3.2 煤炭加工利用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分析

煤炭加工利用工藝復(fù)雜，節(jié)能低碳相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)較煤炭開(kāi)采階段多，煤炭加工利用節(jié)能低碳相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系匯總見(jiàn)表3。

表3 煤炭加工綜合利用節(jié)能低碳相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系匯總

(1)按照邏輯維度劃分，共有方法類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)14項(xiàng)、管理類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)24項(xiàng)。方法類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較少，特別是與煤化工相關(guān)的節(jié)能監(jiān)測(cè)方法類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)較少。

(2)按照時(shí)間維度劃分，共有選煤相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)、燃煤工業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)12項(xiàng)、煤化工相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)20項(xiàng)。選煤和燃煤工藝相對(duì)煤化工較簡(jiǎn)單，標(biāo)準(zhǔn)也相對(duì)完善。

(3)按照知識(shí)維度劃分，共有節(jié)能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)27項(xiàng)、節(jié)水相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)10項(xiàng)，碳減排相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)僅有1項(xiàng)在研標(biāo)準(zhǔn)。相對(duì)于能耗與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，碳減排相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)較為缺失。

4 節(jié)能低碳標(biāo)準(zhǔn)體系存在主要問(wèn)題

4.1 標(biāo)準(zhǔn)覆蓋面不夠

(1)在煤炭行業(yè)節(jié)能低碳相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，基礎(chǔ)類(lèi)和產(chǎn)品類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)缺失。相關(guān)基礎(chǔ)性的標(biāo)準(zhǔn)盡管十分重要，但由于制標(biāo)難度大、公益性等原因，尚未申請(qǐng)立項(xiàng)。

(2)煤化工生產(chǎn)流程和工藝復(fù)雜，生產(chǎn)環(huán)節(jié)較多，且用能種類(lèi)也較多[10-11]，因此涉及的相關(guān)節(jié)能監(jiān)測(cè)較多，目前只對(duì)氣流床氣化爐的節(jié)能監(jiān)測(cè)制定了標(biāo)準(zhǔn)，煤化工節(jié)能監(jiān)測(cè)方法系列標(biāo)準(zhǔn)存在較大缺失。亟需制定完整的煤化工節(jié)能監(jiān)測(cè)方法系列標(biāo)準(zhǔn)，為煤化工相關(guān)節(jié)能管理類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)提供基礎(chǔ)和依據(jù)。

(3)煤炭行業(yè)碳減排相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)幾乎空白，無(wú)法支撐煤炭行業(yè)的低碳發(fā)展。

4.2 標(biāo)準(zhǔn)制修訂滯后于行業(yè)發(fā)展

(1)基于煤炭生產(chǎn)在國(guó)民生產(chǎn)生活中的重要地位，我國(guó)煤炭生產(chǎn)技術(shù)水平得到重視，科學(xué)產(chǎn)能的理念逐漸得到推廣[3-6]，煤炭開(kāi)采機(jī)械化、智能化也已取得較大發(fā)展。近年來(lái)煤炭生產(chǎn)能耗水平逐年降低，部分煤炭開(kāi)采類(lèi)能耗標(biāo)準(zhǔn)的要求已不符合行業(yè)現(xiàn)狀，亟需提出符合當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的能耗要求，開(kāi)展相關(guān)開(kāi)采能耗標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作。

(2)煤化工行業(yè)目前只對(duì)煤制甲醇、煤直接液化、煤制天然氣、煤制烯烴4個(gè)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了能源消耗限額設(shè)定，還缺少對(duì)煤間接液化、煤制乙二醇、褐煤提質(zhì)等領(lǐng)域制定相應(yīng)的能源消耗限額標(biāo)準(zhǔn)。

5 煤炭行業(yè)節(jié)能低碳標(biāo)準(zhǔn)體系發(fā)展建議

5.1 推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)體系優(yōu)化

建立完善、可有利支撐和引領(lǐng)煤炭行業(yè)綠色節(jié)能低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)體系，標(biāo)準(zhǔn)要從數(shù)量規(guī)模型向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變，節(jié)能低碳標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)創(chuàng)新要和產(chǎn)業(yè)發(fā)展良好互動(dòng)，以有效推動(dòng)煤炭行業(yè)綠色節(jié)能低碳轉(zhuǎn)型、節(jié)能降碳、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)鏈碳減排。

5.2 開(kāi)展重點(diǎn)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作

(1)開(kāi)展碳減排相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。在“雙碳”目標(biāo)下，需要推動(dòng)低碳術(shù)語(yǔ)、碳排放邊界等相關(guān)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的研制，另外需要加快碳排放監(jiān)測(cè)和核算相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研制進(jìn)度，后續(xù)還需考慮開(kāi)展碳捕集及碳封存等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研制。

(2)部分煤炭行業(yè)相關(guān)能耗標(biāo)準(zhǔn)的要求已不符合行業(yè)現(xiàn)狀，亟需開(kāi)展煤炭行業(yè)相關(guān)能耗標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作，提出符合當(dāng)前行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的能耗新要求。2021年12月，中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議提出“新增可再生能源和原料用能不納入能源消費(fèi)總量控制”的要求，煤化工產(chǎn)業(yè)等相關(guān)能耗標(biāo)準(zhǔn)已不適合政策需求，亟需開(kāi)展修訂工作。

6 結(jié)語(yǔ)

煤炭節(jié)能低碳標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)對(duì)行業(yè)健康發(fā)展具有重要的支撐和引領(lǐng)作用，目前我國(guó)煤炭節(jié)能低碳標(biāo)準(zhǔn)體系已基本建立。通過(guò)梳理我國(guó)煤炭節(jié)能低碳發(fā)展技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀，指出了煤炭節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系存在的主要問(wèn)題，并結(jié)合“雙碳”目標(biāo)，提出煤炭行業(yè)下一步亟需開(kāi)展的節(jié)能低碳標(biāo)準(zhǔn)化工作，以期可以更好地引領(lǐng)行業(yè)綠色發(fā)展。