从“一煤独大”到“八柱擎天”

　　作为煤炭大省，山西产出的煤炭曾“点亮全国一半灯”。然而，长期依赖煤炭产业，也导致山西经济发展产业单一，仅煤炭一项就撑起全省工业的半壁江山，煤、焦、冶、电四大传统产业占全省工业增加值的八成以上。碳排放总量大、强度高，且碳排放结构问题突出，山西实现绿色低碳发展面临巨大挑战。

　　在全社会积极推动如期实现碳达峰、碳中和目标的背景下，山西主动跳出舒适区，努力建设清洁低碳、安全高效的能源生产供应体系和消费体系，提高能源供给保障能力，推动产业结构从“一煤独大”到“八柱擎天”，着力打造能源革命的“山西样板”。

　　直道冲刺：完善绿色多元能源供应体系

　　“双碳”目标的实现，能源行业是主战场。山西省煤炭消费占一次能源消费的比例超过80%，远高于全国平均水平。作为全国能源革命综合试点省，山西坚持“稳煤、优电、增气、上新”的方针，在能源供给侧加快构建多元化清洁能源供应体系。

　　据山西省能源局副局长王茂盛介绍，“十三五”期间，山西省煤矿数量减至890座，过剩产能退出规模全国第一，先进产能占比达到68%。

　　“2021年，山西将实现新旧动能转换，计划有30座煤矿核增产能，原煤产量稳定在10亿吨左右。”王茂盛说，“十四五”时期，山西将做好煤矿“加减法”，适度有序核增部分优质产能，核减资源枯竭煤矿，促进产供衔接平衡，继续发挥好煤炭供应的“压舱石”作用。

　　在晋能控股集团塔山煤矿地面调度中心，工作人员用鼠标轻点电脑上的“一键启动”，井下采煤机、运输机、转载机等综采设备相继联动运转。井下各部位运转视频清晰可见，伴随着各类数据的变化跳动，滚滚乌金顺着皮带奔向地面。

　　增加科技创新力度，推进“5G+”智慧矿山建设，是实现煤矿智能化发展、安全生产和减员增效的有效手段。山西省计划3年内建成10座智能化示范煤矿、50个智能化示范综采工作面;5年内基本实现全省大型煤矿、灾害严重煤矿及其他具备条件煤矿的智能化;到2030年全省煤矿基本实现智能化。

　　“煤炭开采本身不会排放大量碳，而采掘过程中的伴生产物瓦斯，是一种强烈的温室气体，其温室效应为二氧化碳的21倍。”华新燃气集团铭石煤层气公司董事长史忠强介绍说，煤矿瓦斯排放对全球变暖的影响比全球航运和航空加在一起还要大。

　　低浓度矿井瓦斯排空一直是行业的难题。铭石煤层气公司多年来致力于煤矿瓦斯全利用、零排放研究，最终在低浓度煤矿瓦斯(6%以上)直燃制热一体化技术、低浓度煤矿瓦斯(1.8%以上)催化氧化技术方面取得突破，对低浓度瓦斯“吃干榨净”，实现高效、经济回收利用。

　　华新燃气集团作为一家“采煤采气一体化”煤矿瓦斯治理的企业，为我国煤层气产业的规模化发展积累了经验。曾牵头起草三项国家标准，制定了170余项技术规范;建立了国内第一家煤层气开发工程产学研基地、设立了山西省煤层气联合研究基金、成立煤与煤层气(煤矿瓦斯)共采产业技术创新战略联盟。

　　近些年，山西变输煤为输电，不断提升晋电外送能力，“十三五”期间年外送电量突破千亿度。

　　“煤炭在当地电厂就地消化，转化为清洁电力后再进行销售，一方面减少了煤炭运输成本，增加了销售收入，另一方面也避免了通过汽车运煤造成空气污染，保护了生态环境。”塔山发电公司发电部负责人袁国生说。

　　弯道超车：健全清洁低碳的能源消费体系

　　王茂盛说，山西省想在较短时间内大幅度降低煤炭消费占比，需要克服技术创新、产业结构、基础设施建设等方面的问题和挑战。

　　山西省将在“十四五”期间控制化石能源消费，大力发展非化石能源，加快推动可再生能源发展;大力发展低碳交通，积极发展绿色建筑，推动绿色低碳技术创新，推行绿色低碳生产生活方式等;建立完善的有利于能源节约使用、绿色能源消费的制度体系。

　　数据显示，山西省每发1度电，需要消耗315克标准煤，与先进国家270克的耗煤量有较大差距，在减少煤炭使用量方面的空间巨大。

　　日前，晋能控股集团长治发电公司2×100万千瓦项目试运行成功，两台百万千瓦超超临界、直接空冷燃煤发电机组，比常规火电机组煤耗降低10克/千瓦时，年节约标煤10万吨。

　　此外，晋能控股集团加快推进智慧电厂建设。塔山发电公司通过使用大数据、云计算、物联网、人工智能、5G通讯等新技术与发电生产实际深度融合，逐步开启智慧电厂运营新模式。

　　晋能控股电力集团科信部副主任李庆华说：“智慧电厂建设使机组能耗进一步降低，通过燃烧优化，同等工况下锅炉效率提高0.5%，降低机组煤耗1.5克/千瓦时，每年可节约燃料成本600多万元。”

　　在山西省岢岚县岚漪镇下石沟村，漫山的光伏电板整齐地排列着，阳光转化的电流通过电线输送到电网中，为当地带来可观的收益。采煤沉陷区光伏领跑者基地建设和光伏扶贫，是山西省大力推进绿色清洁能源体系建设的一个缩影。

　　山西风能、太阳能、生物质能、热能等新能源开发利用快速推进。“十三五”期间，山西风电装机年均增长24.16%、光伏装机年均增长63.21%，光伏领跑基地装机规模达到400万千瓦，居全国第一;运城垣曲、大同浑源抽水蓄能电站均已开工建设;首个日产2万立方米生物天然气及有机肥生态循环利用项目在忻州正式投产。

　　山西省还不断寻求减少对化石燃料的依赖，并向绿色的氢燃料等再生能源转变。今年年初，中国自主研发的首台氢燃料混合动力机车在大同成功下线，标志着中国在铁路机车氢能利用方面取得关键技术突破。

　　“这种新式机车采用氢燃料电池系统，燃料产物只有水没有污染，因其清洁环保，必将具有广阔的应用前景。”中国科学院院士翟婉明说，氢燃料动力机车氢燃料电池的能量转换效率是传统内燃机组的1.7倍。

　　换道领跑：构建循环经济的碳捕集体系

　　碳捕集、碳储存和碳转化，是实现碳达峰、碳中和目标的重要手段。近些年，山西省重点研究二氧化碳低能耗大规模捕集和各类节能技术等，实现排放量和吸收量的平衡。

　　森林被公认为最有效的生物固碳方式，也是最经济的碳吸收器。据测算，每亩林地可产生碳汇量约为1吨/年。近年来，山西省年均造林面积达到400万亩以上，碳减排价值和潜力巨大。为提升生态碳汇能力，山西科学推进天然林保护、退耕还林、人工造林、湿地植被恢复等重点工程，开展全省大规模国土绿化行动，创建绿色低碳生活。

　　“炭黑”是轮胎等橡胶制品不可或缺的成分，同时也是高耗能、高污染的煤化工制品。日前，12万吨/年固废(轮胎)裂解循环利用项目，在山西转型综合改革示范区阳曲产业园启动。该项目将带来每年约12万吨的碳减排量，每年将提供近5万吨的再生石油类资源。

　　该项目具有完全自主知识产权和领先的废旧轮胎循环利用技术，将废旧轮胎“还原”成最基础的环保炭黑、初级油、钢丝和可燃气，实现废旧轮胎循环利用的“零污染、零残留、全利用”，最大限度地减少二氧化碳排放量。

　　山西清洁碳经济产业研究院院长宋维宁说，他们自主研发、投资建设的碳捕集及转化装置，从火电厂烟气捕集二氧化碳，并转化为战略新材料碳纳米管及其下游产品。

　　今年3月，山西清洁碳经济产业研究院的碳纳米管导电浆料生产线，生产出了第一批锂电池导电浆料，提供给天津力神电池股份有限公司进行锂电池导电剂的试用。

　　碳基新材料作为先进材料领域的重要门类，在航空航天、新能源、智能电网、轨道交通、电动汽车、电力电子和节能环保等产业发挥着不可替代的重要作用，对于保障国防安全、支撑国民经济高质量发展具有十分重大的战略意义。

　　中国科学院山西煤炭化学研究所研究员陈成猛介绍说，山西省“十四五”规划聚焦碳纤维、特种石墨、石墨烯和专用功能炭等重点和特色领域，通过政、产、学、研、用协同创新，努力破解碳基新材料领域关键品种的“卡脖子”难题，着力打通碳基新材料从实验室、中试向产业化的发展通路，努力将山西在碳基新材料领域的“技术优势”转化为“产业优势”。