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  • 国外煤矿智能化开采研究现状分析-工作面自动化LASC系统 2019-11-11

    智能化开采是指在不需要人工直接干预的情况下,通过采掘环境的智能感知、采掘装备的智能调控、采掘作业的自主巡航,由采掘装备独立完成的回采作业过程。智能化开采是在机械化开采、自动化开采基础上,信息化与工业化深度融合的煤炭开采技术变革。因此,智能化开采具有3个技术内涵:①采掘设备具有智能化的自主采掘作业能力;②实时获取和更新采掘工艺数据,包括地质条件、煤岩变化、设备方位、开采工序等;③能根据开采条件变化自动调控采掘过程。当智能化采掘设备与自动调度决策集为一体,即形成无人化开采工作面。国外研究现状综述目前,在以“智能化”为核心的综采工作面开采技术方面,美国、德国和澳大利亚的煤炭企业发展较早,综采工作面智能化的研究取得了一定的成功,通过采用计算机技术、采煤机记忆截割技术、电液控制技术和变频软启动技术等,在地质条件好的中厚煤层实现了工作面3~5人的全自动化割煤,并探索实现工作面无人的智能化开采。20 世纪 90 年代以来,美国、英国、德国、澳大利亚等国开始着手研究自动化综采关键技术,并取得了一些显著性的成果。德国 DBT 公司成功的研制了基于 PM3 电液控制系统的薄煤层全自动化综采系统。美国JOY 公司开发了基于计算机集成的薄煤层少人操作切割系统。进入21 世纪以来,国外煤矿开采追求“安全、高效、简单、实用、可靠、经济”的原则,其智能开采的技术思路是: 通过钻孔地质勘探和掘进相结合的方式,描绘工作面煤层的赋存分布,通过陀螺仪获知采煤机的三维坐标,两者结合实现工作面的全自动化割煤。该思路可避开煤岩识别难题,以地质条件为载体,顶层规划自动化采煤过程。1工作面自动化LASC 系统2001 年7 月,澳大利亚联邦科学与工业研究组织CSIRO 承担了ACARP( Australian Coal Association Research Program,澳大利亚煤炭协会研究计划) 设立的综采自动化项目,开展综采工作面自动化和智能化技术的研究。到2005 年该项目通过采用军用高精度光纤陀螺仪和定制的定位导航算法取得了3项主要成果,即采煤机位置三维精确定位(误差±10cm)、工作面矫直系统(误差±50cm)和工作面水平控制,设计了工作面自动化LASC系统,并首次在澳大利亚的Beltana矿试验成功。2008年,对LASC系统进行了优化,增加了采煤机自动控制、煤流负荷平衡、巷道集中监控等,在商业应用方面CSIRO 研究组同久益、艾可夫等采煤机供应商签署了协议,将这项技术集成到对应的采煤机上,实现快速商用。LASC系统包含惯性导航系统和工作面自动控制算法2 项核心技术。(1)LASC 系统将基于光纤陀螺的惯性导航设备安装在采煤机机身电控箱内,通过运行嵌入式导航定位软件实现采煤机三维位置的精确定位。该惯性导航定位软件在无GPS信号辅助的情况下行进2.7km,定位误差在30cm以内。惯性导航定位软件可用于综采工作面的水平控制和连续采煤机自动制导。①对于综采工作面水平控制,基本原理是首先根据巷道掘进数据和钻孔数据生成工作面三维地质模型,该模型精度能达到50mm,能准确反映出煤层起伏、倾角、断层等构造,可直接用于指导采煤机俯仰采控制。然后利用在采煤过程中记录的顶底板位置信息对该模型进行不断优化,就可以准确预知工作面的煤层变化情况。其次结合采煤机精确定位软件的数据,LASC系统就能够提前控制采煤机的割顶割底量,从而顺利通过断层等地质变化区段。澳大利亚煤矿使用的水平控制开采技术控制原理如图2.1 所示。2.1 澳大利亚煤矿使用的水平控制开采技术控制原理②连续采煤机自动制导,已被澳大利亚确定为煤炭产业重要的技术。基于连续采煤机自动制导技术开发了具有应用程序控制和通信功能,且包含先进图形用户界面的自动制导系统,如图2.2 所示,表示连续采煤机偏航角有了一定的误差,需要在后面的开采中实时校正。图2.2 连续采煤机出现偏差的导航(2)工作面自动控制模型和算法。基于该算法,设计了工作面矫直系统,其包含高精度舵性导航仪和矫直数据分析系统2 项核心技术,通过对舵性导航仪记录的采煤机空间位置进行分析,确定当前工作面的直线度,计算出每台液压支架的推移量,给液压支架电控系统发出执行信息,对工作面直线度进行动态调整。惯性导航仪输出2 路信号: 一路给支架,控制支架的推移量; 另一路给采煤机,用于控制采煤机的割顶割底量。自2009 年惯性导航仪开始商业化应用以来,澳大利亚60% 以上的综采工作面使用了工作面矫直系统。2智能开采服务中心智能开采服务中心作为一种增值产品/服务,在澳大利亚布里斯班的Anglo 矿业公司总部设置总调度室,对所管辖矿井进行实时监控,目前只有莫兰巴北矿上线。根据出现的报警、故障信息,及时发邮件或电话通知矿井进行调整。同时,每日、周、月和季度向矿井提交运行分析报告,指导矿井提高运行管理水平,合理安排设备检修。分析报告包括每日的触发响应动作计划通知,每周的智能服务回顾,每月的井下精益运行回顾,每季度的生产表现回顾。智能开采服务中心的应用可以实现停机时间少、早期监测和设备损坏最小化,可提高生产力,降低生产成本。3布尔加( Bulga) 井工矿智能开采技术布尔加( Bulga) 井工矿属于澳大利亚嘉能可 ( Glencore) 矿业开采公司,属高瓦斯矿井。2013年产量740万t,2014年计划产量810万t,单井单面。属于LW2层面第5 个工作面,工作面长度405 m,走向长度3471 m,工作面采高3.0~ 3.2m,设计产量3500 t /h。全套开采装备包括:7LS6D 采煤机,RS20S 液压支架控制系统,2台11 kV 和1.6 MW刮板输送机电动机,6台INOXIHP泵站(泵站压力32. 5~34.5MPa的4台,40.0~41. 5MPa的2台)。采煤机智能控制系统为Faceboss,工作面自动化系统为LASC。每星期进行2 次检修,分别是星期二的7: 00-14: 30 和星期五的7: 00-17: 30,其他时间安排生产。实行三八制,早班7: 00-15: 00,中班15: 00-23: 00,夜班23: 00-次日7: 00。每生产班人员10人,分为正副班长(2人)、电工(2人)、机械工(2人)、操作工(3人)和维护主管(工程师1人)。采煤机从刮板输送机机尾到机头时,采煤机司机控制顶滚筒、底滚筒随动割煤。而从机头到机尾时,采煤机根据上一刀信息自动记忆割煤,重载速度8~14 m/min。支架采用自动拉架 人工干预方式 (顶板破碎,人工超前拉架),立柱安装2个压力传感器,一用一备。工作面矫直系统在割煤过程中实时记录采煤机三维位置、横向和纵向倾角,采煤机每截割4刀时,矫直系统根据记录的信息,控制每台支架的推移量,调节工作面的直线度。LASC 系统的应用使矿井煤炭产量提高了5%~25%,减少工人暴露在高危工作环境的时间,提高矿井安全水平;同时减小了煤炭产量波动,达到了均衡生产,提高了矿井生产质量管理水平。

  • 智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析 2019-11-11

    我国煤炭资源十分丰富,煤炭相关产业也是我国经济的主要来源,因此煤矿开采的相关技术成为了近几年来我国研究的主要对象。现阶段在我国煤炭的开采过程中仍然存在着一定问题,为了进一步提高煤矿的安全生产,煤炭的开采技术已经朝着现代化方向发展,就此文章分析了智慧煤矿基础、开采的必要性、开采的核心技术及发展目标。引出建设智慧煤矿发展智能化开采是煤炭工业发展的必然选择。        关键词:智慧煤矿;智能化开采;关键核心技术        煤矿的开发与利用直接关系到我国整体经济的发展走向。世界能源格局及现实的经济社会需求决定了在未来相当长时间内,煤炭仍将在世界能源结构中占有较大比例,仍将是中国的主体能源,难以被替代,利用科技的进步消除煤炭生产、利用的环境负效应,实现安全高效绿色开采和清洁高效利用是煤炭的发展方向,其传统产业模式亟待变革。        一、智慧煤矿基础        智慧煤矿是基于现代智慧理念,将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联网技术,机器人、智能化装备等与现代煤矿开发技术深度融合,形成矿井(区)全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的完整智能系统,实现矿井(区)开拓、采掘、运通、洗选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程智能化运行的体系。智慧煤矿的总体目标是形成煤矿完整智慧系统,全面智能运行,科学绿色开发的全产业链运行新模式。数字化和信息化是智慧煤矿的基本要求,首先要解决3个基础理论问题:        1.数字煤矿多源异构数据的统一表达及信息动态关联关系;        2.复杂围岩环境-开采系统作用机理及设备群全程路径和姿态智能控制的理论基础;        3.矿井设备群的系统健康状况预测、维护决策机制。目前,针对这些基础问题正在开展研究(国家自然科学基金重点项目),以形成多源异构数据处理理论方法、复杂系统智能控制基础理论及系统性维护构成的数字煤矿及智能化开采基础理论体系,为数字煤矿智能决策、精准控制、可靠性保障提供理论支撑。        二、智能开采的必要性        1.煤炭的地位,近年来,在世界能源革命不断向纵深发展的背景下,虽然清洁能源(包括核能、水力发电、再生能源)在能源消费中比例逐年增加,然而化石能源在能源框架中的主体地位尚未改变,2016年在全球能源结构中,传统化石能源的占比仍达85.5%。而在我国,2012-2016年煤炭在一次能源结构中一直保持在60%以上,基于富煤、贫油、少气的资源禀赋,有关专家预测:未来30年内,以煤为主的能源消费框架不会发生根本性转变。        2.面临的挑战,目前,我国的煤矿以井工开采为主,大量煤矿地质构造复杂,“水、火、瓦斯、煤尘、顶板”五大自然灾害时刻威胁着煤矿生命安全。2010年至2014年,我国共发生煤矿事故353起,死亡2137人,随着对生产工作环境的要求的不断提高,部分地区的生产煤矿用工荒问题也在倒逼煤矿生产技术的全面提升和变革。        三、智慧煤矿与智能化开采关键核心技术        1.地下开采装备精确定位和导航地下开采定位        为保证煤矿开采、掘进装备沿着规划的路径和方向推进,必须准确测量设备的空间位置和运行轨迹。然而,煤矿井下为完全封闭空间和复杂电磁环境,没有卫星导航信号辅助,实现定位和导航的难度很大。目前,提出了基于GIS地理信息系统的导航、基于RFID的AOA和TOA算法、捷联惯导系统、UWB超宽带定位等多种定位和导航技术,但还存在诸多问题。期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆亟待突破的核心技术包括:        (1)低成本、高精度的适用于复杂磁场环境下的捷联惯性导航技术        (2)局部定位导航应用场景核心芯片技术        (3)井下5G高速无线通信技术        (4)井下高精度定位系统;        (5)基于精确定位导航的井下避障技术        (6)掘进机精确制导技术;        (7)辅助运输车辆无人驾驶系统。        2.开采智能探测        (1)煤岩分界        采用太赫兹技术利用单天线进行多普勒雷达脉冲的发送和接收,信号通过煤岩层时会减弱,并且遇到煤岩界面会发生反射。反射波的速度相位滞后或从发射波到反射波被接收的时间间隙,除与发射波频率、煤和顶板岩性等可测知的因素有关外,还与电磁波在顶底煤中穿越路程即顶底煤厚度有关。        (2)煤矸放落自动识别        煤矸放落自动识别一直是综采工作面的技术难题,通过时域光谱技术探测是一种可行的技术方法。时域光谱技术的基本原理是利用飞秒脉冲产生并探测时间分辨的电场,通过傅里叶变换获得被测物质的光谱信息,通过特征频率对物质结构、物性进行分析和鉴定,适用于煤炭矿物质的实时成分分析。        (3)超前探测        超前探测系统无须预先求取煤岩物理特性,适用范围更广,具有可靠的精度,在多数顶板条件下能够运行良好。但是也存在其固有的问题:在具有波散射性质的煤层表现不好,探测范围小,发射器功率偏低,深入煤层的深度范围有限,需要未来功率更大的信号源支持来克服信号在煤层内的衰减。        四、慧煤矿与智能化开采发展目标        作为煤炭产业转型升级和技术革命的战略目标,智慧煤矿和智能化开采核心技术的研发已成为采矿行业升级发展的强大推动力。然而,建设智慧煤矿不是简单技术改造就能建成的,其中包含的系列关键技术需要进行不断的探索和攻关,并借助新一代信息技术带来的发展机遇,借助第4次工业革命和新技术发展的成果,与煤炭开发技术深度融合,开创绿色、安全、高效的煤矿发展新模式。智慧煤矿的总体目标是形成煤矿完整智慧系统,全面智能运行,科学绿色开发的全产业链运行新模式。智能化开采是煤炭综合机械化、自动化开采技术的新发展,其总目标是实现无人化开采,智慧煤矿与智能化开采技术的发展尚处于起步阶段,必然经历一个不断发展的过程,要经历从初级智能化到高级智能化的过程,其分阶段目标如下:        (1)近期目标:到2020年,在目前煤矿信息化、数字化和智能化开采技术成果基础上,通过推广应初和技术升级,建设100个示范煤矿,初步构建智慧煤矿系统框架,实现采掘运主要环节单个系统、单项技术的智能化决策和自动化运行,实现工作面内无人操作、有人巡视,远程监控的自动化生产。        (2)中期目标:到2025年,攻克一批智慧煤矿与智能化开采的短板技术,提高煤矿智能化水平,全部大型煤矿全面实现智能化开采,构建起多信息融合的智慧煤矿系统,实现采掘运通多个系统的智能化决策和自动化协同运行,井下主要岗位作业、安控与应急救援的机器人替代,工作面无人化作业。        (3)远期目标,到2035年,全面突破和完善智慧煤矿与智能化开采的关键技术,全面实现煤矿的智能化和现代化,构建起煤矿及矿区多产业链、多系统集成的智慧煤矿系统,全面实现生产和管理信息的数字化,全部主要生产环节的智能决策和自动化运行,达到全矿井一线作业、安控和应急救援的机器人化,无人化作业。        结束语        智慧煤矿建设是煤炭工业技术革命、产业转型升级的战略方向和目标,智能化开采是智慧煤矿的核心技术。本文作者针对智慧煤矿平台进行了简要介绍,对智能化开采的核心技术进行了详细分析,希望能够给业界人士带来一定的参考价值,在未来让智能化开采技术更好的应用在煤矿行业,让我国的煤矿开采真正实现智能化、绿色化、环保化。        参考文献:        [1]王国法,张德生.煤炭智能化综采技术创新实践与发展展望[J].中国矿业大学学报,2018,47(3):459-467.

  • 煤矿装上“智慧大脑” 2019-11-05

    一块硕大的电子屏幕,实时显示地下400米深处的场景,上百台设备有序运转,从割煤、推溜、移架到运输,滚滚乌金涌向地面,这是在同煤集团同忻煤矿,调度指挥中心展现的智能化开采景象。  “地面操控按钮,井下设备自动运行。一个2公里长、200米宽的采煤工作面,装有60多个高清摄像头、1500多个传感器,不用下井就能采煤,这样的好事过去想都没想过。”扎根一线20多年,同忻煤矿总经理助理刘迁感慨智能化综采技术、装备应用带来的改变。    作为我国最大的煤炭生产基地之一,同煤集团(前身为大同矿务局)成立以来已贡献动力煤30多亿吨,尤其侏罗纪煤系的动力用煤更被称为“世界动力煤细粮”。坐拥优质资源,同煤集团格外重视技术、装备研发,采煤效率由1949年的0.118吨/工升至目前的约88吨/工。  “建设初期,同家梁矿马连掘进小组用27天掘进318.71米,创下全国手工掘进煤巷的最高纪录。当时设备落后,开采以挥锹抡镐为主,靠的就是吃苦耐劳的‘马连精神’。”支护工王晋杰清楚记得,以前采煤机每割一刀煤,配套的118根支架就要全部移动一遍,每根支架有13个手把、26个功能动作。为完成支护工作,一个班下来人均操作数千次,干久了满手都是老茧。  改变源于2016年底,“同忻煤矿千万吨级高效综采关键技术创新及产业化示范工程”项目的投运。在我国首个特厚煤层低位放顶煤智能化综采工作面,智能设备替代人工下井,“键盘鼠标”实现远程操控,采煤由危险的井下“移步”地上。“过去一个班接近二十人,现在七八个就够了,而且人员全部离开工作面。”王晋杰说,自己也由此从最累、最苦的支护工转为工作强度较低的巡检工。  依托智能化综采设备和技术,同忻煤矿的采煤工效同比提升42%,顶煤回收率提至87%以上、生产能耗降低5%以上。  距离同忻煤矿大约8公里的塔山煤矿,智能化矿山建设也取得新突破。据该矿党委书记、董事长马占元介绍,以矿井大数据平台为依托,塔山实现“连接无处不在、数据无处不在”的网络全覆盖,以数据决策为导向的全新生产管理模式正在形成。各类数据的无缝融合,相当于给煤矿装上“智慧大脑”,生产、安全、调度等信息汇集到统一平台,对此可进行分析、整合,为科学管理提供参考。  “例如辅助运输工作,对调度要求很高。每天200多辆车、600多次运输,不仅要投入大量时间、人员,还存在车辆使用效率不高、管理水平滞后等问题。”马占元表示,依托大数据管理,塔山煤矿首创智能调度系统,类似时下流行的“网约车”模式。“这样一来,既节约人力、物力,还实现车辆的量化管理、高效调配,并确保运行安全。矿井运输效率比过去至少提高了20%。”  打破信息孤岛,让原本独立的系统形成联动,由此解决重复建设、检修困难等低效难题,让塔山煤矿综采一队党支部书记史利尝到了“甜头”。“上世纪90年代,一个120人左右的队伍,每月最多采煤5-6万吨,体力劳动繁重。如今在同等人数下,每月产量可达60-80万吨。设备进步,观念也变了,不再像过去一味要求多出煤,而更讲究科学开采,轻轻松松就能完成任务。”  更让史利意外的是,过去靠人工才能完成的检修工作,如今也有了“智慧大脑”这一帮手。“30年前,每个矿都有几位维修‘大拿’。他们平时不用下井,机器出现故障时,才拿着图纸查找问题,动辄十几个小时,基本全凭经验。现在系统自动监控、提前预警,再也不用手动排查故障点,这些智能设备也是真正的‘大拿’。”  在实现减人、少人操作的基础上,同煤集团还在探索“机器人换人”的新技术,真正将煤矿工人从危险岗位替换下来,从繁重的体力劳动中解放出来。在塔山煤矿,主井皮带机轨道式智能巡检“机器人”已率先启用,通过无线信号配合数据、图像采集,实现生产过程的连续、高质量、长时间往复巡检。一旦发现异常,机器人将及时报警,并利用里程和图像准确定位故障位置。“未来3-5年,计划推出智能爬壁巡检机器人、煤矸石智能分拣机器人等新装备,尽快实现‘无人值守、有人巡检’的新模式。”马占元透露。

  • 矿业发展10大趋势 2019-11-05

    矿产资源是人类发展的物质基础,矿产品是国际贸易的大宗商品。矿业是既古老又年轻的基础产业。中华民族在历史上创造了灿烂的矿业文明与矿业文化,如陶瓷文化、青铜器文化、铁冶文化。也正是这种矿业文明促进了中国古代经济的发展,也使矿业文化成为优秀中华传统文化的重要篇章,使得中华文明一直走在世界文明的前列。今天,矿产资源仍然是我国经济社会发展的能源(动力)和原材料保障,并且已经成为世界上最大的矿产品生产国、消费国和贸易国,对全球矿业发展举足轻重。在建立全球矿业命运共同体的新的背景下,中国应当创新矿业发展道路、发展模式,为世界矿业的复苏、发展贡献更多的中国力量,提供更多的中国方案,为世界矿业文明、生态文明贡献更多的中国智慧。而要做到这些,必须摸清矿业发展的脉搏,准确把握矿业发展的新迹象、新趋势、新特点。近几年来,受全球经济发展不确定、不稳定因素影响,全球矿产品需求动能持续减弱,全球矿业形势呈现的下行趋势,矿产品市场供过于求态势凸显,资本市场出现困难,矿业投资呈削弱、下降趋势,资源价格剧烈振荡。我国的矿业形势也难以独善其身,除了大多数矿产品价格下跌,矿业产值下降,矿业开发利润空间严重缩水外,社会资金投入地质勘查的热情降低,矿产勘查投入下降。我们看到,从2016年下半年开始,全球矿业公司市值总额连续五个季度反弹,矿业活动指数基本脱离低迷波动区间,筑底回升趋于稳定。但是世界经济尚未走出亚健康和弱增长调整期,经济全球化遭遇逆流,重要矿产品价格仍在低位徘徊,全球矿业复苏之路还很长。这是不是表明矿业真的已经山穷水尽,成为夕阳产业了呢?我们认为,答案是否定的。理由有以下几个方面:从全球范围看,全球范围内基础设施互联互通建设正在推进,工业化、城镇化在世界范围内梯次推进,发达经济体的再工业化和制造业升级,特别是随着全球经济复苏,特别是东盟、印度等新兴经济体工业化与城镇化进程加快,对矿产资源刚性需求量的进一步释放,将不断提振传统矿业需求,使得全球矿业仍然有望扭转下行颓势而重新进入上行通道。从国内来看,我国正处于工业化中后期,城镇化水平虽然从整体上看已超过50%,但如按户籍人口算仅为35%左右。而这一阶段需要进行大规模的基础性设施建设,都需要能源矿产和矿物原材料作为支撑,在相当长一段时期内大宗矿产品的消费需求仍将在高位运行。再者,农用化肥生产中消耗的钾、磷矿产,能源生产中消耗的化石矿产,以及药品生产消耗的小量、微量矿物,仍有巨大的需求,且不能循环利用,还得依靠矿业。即便完成了工业化,要支撑我们这样一个经济体量巨大的国家的正常运转,无论是对于能源矿产,还是用作原料的矿产资源的需求,仍将是巨量的。我国矿业发展的根基不会动摇。但必须看到,为了获得经济的高速发展,摆脱被动挨打的困境,我国在一段时间不得不采取了粗放式、压缩式的发展路径,用几十年的时间快速完成其他国家几百年的发展任务,成为世界第二大经济体,创造了惊人的奇迹,为强国之梦奠定物质基础。但与此同时,也造成了“资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化”的严峻形势。党的十八大以来,党中央绘就了实现中国梦的宏伟蓝图,提出了统筹推进“四个全面”战略布局、“五位一体”总体布局、坚持五大发展理念。在这种形势下,我国矿业总体上大而不强,传统的发展模式已不可持续,建设创新驱动型矿业是中国矿业由大变强的必由之路。事实上,近几年来特别是我国经济进入新常态后,我国的矿业发展已经显现出一些新的迹象、新的趋势、新的特点,而这些新变化,有可能演变成为今后矿业发展的方向。面对错综复杂的经济形势,我们要以史为鉴,洋为中用,总结矿业发展的成功经验;面对新一轮科技革命和产业变革机遇,我们要加快推动矿业理论、制度、技术和装备创新,为矿业发展注入新动能;面对矿业发展呈现出新趋势、新特点,我们更要依靠创新驱动发展,积极探寻矿业振兴的新途径、新模式。趋势一:矿业法规、政策正在或将进行调整和修改。十八大以后,转变增长方式,推进供给侧结构性改革,“三去一降一补”,加大力度加强自然保护区建设、国家公园体制的建立,对矿业转型升级提出了明确要求。从矿产资源管理的角度看,国家加大了矿业领域简政放权、放管结合、优化服务改革力度,充分发挥市场在资源配置中的决定性作用和更好发挥政府作用。取消和下放政府行政审批事项达56%,全面取消非行政许可事项。修改完善十余部地质矿产管理行政法规和部门规章,启动了《矿产资源法》修订工作。在6省(区)部署开展矿业权出让制度改革试点,探索实行矿业权竞争性出让。推进石油天然气体制改革,在油气勘查开采、生产加工、产品定价等竞争性环节,充分发挥市场作用,提高资源配置效率。开展矿产资源权益金制度改革,建立了由矿业权出让收益、矿业权占用费、矿山地质环境治理恢复基金等构成的新型矿产资源权益金制度体系。以取消非行政许可事项为例,按照国务院《市场准入负面清单》的规定以及《矿业权出让制度改革方案》中的新的安排。2018年后,矿产资源勘查开采领域只有以下受限制:采矿权审批登记、探矿权审批登记、页岩气勘查开采资质条件、矿产资源储量评审备案与储量登记核准、石油天然气勘探开发条件、限制稀土矿勘查、稀土矿和钨矿开采新立登记申请、开采黄金矿产资质认定、铀矿资源开采。这意味着,只要你的公司有资料、有技术,都可以通过申请在先的方式获得第一类即风险勘查的探矿权。9月29日,国务院印发《关于取消一批行政许可事项的决定》,正式取消地质勘查资质,从2018年开始,除了页岩气、油气、稀土外,其它矿种的勘查均不再有资质要求。国土资源部门的主要矿政管理职能重点转向“制定行业标准规范,加强事中事后监管,惩处违法违规行为,维护市场秩序。”趋势二:地质工作结构将发生深刻变化。根据世界矿产资源形势以及我国矿产资源的供需形势的变化,加上推进供给侧结构性改革,去过剩产能的要求,我国的地质工作结构调整与产业结构调整势在必行。从矿产勘查市场来看,一方面,我国经济发展基数大,对能源和资源的刚性需求,仍将是当前及今后的“常态”;另一方面,随着我国常规矿产探明储量的增加,特别是在全球矿产品市场供过于求、矿产品价格颓势凸显,我国能够从世界市场获得必要的大宗矿产的情况下,国家和社会资本对于常规矿产勘查的投入必然减少。与此同时,建设美丽中国,要求我们着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展。这就对地质工作提出了新的要求。这些变化与要求包括:自然资源管理体制改革,需要加大对更多门类自然资源进行综合调查、信息集成和资源环境承载力评价;新型城镇化特别是城市地下空间科学开发利用,需要加大城市地质和三维空间信息系统建设;脱贫攻坚,需要加大对贫困地区地下水、地质灾害、土地质量、矿产资源、地质环境勘查;能源资源安全保障,需要加大清洁能源和战略性新兴矿产勘查;建设海洋强国,需要加大海洋地质工作;生态文明建设,需要加强资源集中区的地质潜力评价、技术经济评价和环境影响评价等等。这些要求将促使地质工作发生重大而深刻的变化。地质调查工作也在发生深刻的变革。在今年中国地调局召开的科技创新座谈会会上,钟自然局长敏锐地感到,“地质事业或地质工作正在出现一些新的变化、新的态势,甚至是历史性的转变”:一是地质调查对接需求,正在从粗放型向精准型服务转变。特别是重大需求。像脱贫攻坚、雄安新区地质调查就是很好的例子;二是地质调查正在由单一型调查向综合型调查转变。如雄安新区城市地质调查,单一手段已解决不了,需要从资源、环境、灾害、空间等多元素进行调查,手段多样、综合、有机集成;三是资源地质调查由过去单纯资源潜力和远景评价向地质潜力、开发条件和环境影响三位一体综合评价转变。如天然气水合物的试采、页岩气调查,要围绕资源、地质、环境、开采方案等等方面进行总合评价;四是水工环地质调查转向资源环境生态空间、多要素整合;五是基础地质调查转向或者回归影响资源环境问题的岩石地层构造基本地质单元及其相互关系的综合调查;六是成果表达由地质报告、地质图等地质工作者才能看懂的方式向社会都能看明白的表达方式转变。比如提供具体的解决方案。雄安新区、北京通州的首都副中心,长江经济带、京津冀、“一带一路”、大湾区等成果表达方式都已经突破了原来的方式,这些综合、多元程度是前所未有的。趋势三:煤炭的高效、清洁利用将成为我国能源革命的方向。目前,在我国不少城市出现雾霾、空气质量下降的情况下,不少人包括社会舆论将矛头直接指向煤炭,提出“去煤化”的说法,这是不了解中国能源资源的主观臆想。事实上,我国能源资源结构有一个不容忽视的特点,那就是“多煤、贫油、少气(天然气)”。煤炭占我国一次能源生产的70%以上。在今后一段相当长的时间内,这种格局不可能根本改变。煤炭在中国的基础能源地位,决定了其在中国能源革命中的主角身份:中国能源革命的方向不是“去煤”,而是“净煤”,即煤炭洁净化。煤炭的发展方向是高效、清洁利用和可持续发展,把煤炭开采和利用对社会的影响降到最低程度,这应该是中国能源未来发展的方向。比如,在我国,过去生产乙烯是用石油做原料,现在可以“煤变油”,实际上是“煤代油”,就是用煤制作乙烯。目前,全国大概已建成有18套煤制烯烃装置,年生产能力1000万吨乙烯。趋势四:绿色发展将成为矿山的最基本要求。绿色是永续发展的必要条件和人民对美好生活追求的重要体现。坚持绿色发展,以资源节约推动生态文明建设,促进人与自然和谐共处,始终是国土资源工作的主战场。2017年5月,国土资源部、财政部、环境保护部、国家质检总局、银监会、证监会联合印发《关于加快建设绿色矿山的实施意见》,全面推进绿色矿山建设工作。《实施意见》明确了绿色矿山建设三大建设目标:一是基本形成绿色矿山建设新格局。新建矿山全部达到绿色矿山建设要求,生产矿山加快改造升级,逐步达标。树立千家科技引领、创新驱动型绿色矿山典范,实施百个绿色勘查项目示范,建设50个以上绿色矿业发展示范区,形成一批可复制、能推广的新模式、新机制、新制度。二是探索矿业发展方式转变新途径。坚持转方式与稳增长相协调,探索资源节约集约和循环利用的产业发展新模式和矿业经济增长的新途径,推动我国矿业实现中高速增长,迈向中高端水平。三是建立绿色矿业发展工作新机制。研究建立国家、省、市、县四级联创、企业主建、第三方评估、社会监督的绿色矿山建设工作推进体系,健全绿色勘查和绿色矿山建设标准体系,完善配套激励政策体系,构建绿色矿业发展长效机制。趋势五:战略性矿产将成新兴战略性产业的支撑。当前新工业革命的孕育与兴起,高技术产业、战略性新兴产业的迅猛发展,将加快新旧动能转换,带动新兴材料矿产消费,为矿业振兴释放出新的潜力。据有关专家的研究,近年来,欧盟和美国等大多数发达国家制定了符合自身利益和发展的战略性矿产目录,无一例外的包括“三稀”矿产和非金属矿产。比如,早在2010年,欧盟委员会在研究全球46种矿产的基础上,将14种矿产确定为关键性矿产原材料,其中9种主要产自中国,包括锑、萤石、锗、石墨、稀土、钨、镓、铟、镁;美国兰德公司也于2013年发布了《关键和战略性矿产威胁美国制造业的报告》,同样确定了14种最需要的关键战略性矿产原材料,定义为难以获得的战略性矿产,其中有11种主要来自中国,包括稀土、钨、锗、石墨、萤石、锑、铟、重晶石、钒、镓、镁。在我国,2016年11月,国务院批复通过的《全国矿产资源规划(2016-2020年)》首次将24种矿产列入战略性矿产目录。这24种矿产是:能源矿产,石油、天然气、页岩气、煤炭、煤层气、铀;金属矿产,铁、铬、铜、铝、金、镍、钨、锡、钼、锑、钴、锂、稀土、锆;非金属矿产,磷、钾盐、晶质石墨、萤石。战略性矿产原材料市场广阔。以发展新能源汽车产业为例。据了解,美国特斯拉电动汽车厂全部建成后,仅石墨年需要量或将超过10万吨。而根据我国新能源汽车的发展规划,到2025年,新能源汽车保有量估计将达到3262万辆,占比9.9%。据此预测,到2025年,我国新能源汽车动力电源对用几种战略性矿产的需求分别为:碳酸锂41-57万吨,相当于2016年全国消费量的6.6倍;钴为4.1-9.84万吨,相当于2016年全国消费量的157%;镍为6.3-7.1万吨,相当于2016年全国消费量的6.9%;我们熟悉的石墨达32.8万吨,相当于2016年全国石墨消费量的53.4%。同时,随着“中国制造2025”战略实施、制造业结构调整以及产品的升级换代的不断推进,战略性新兴产业对于锂、稀土、钴、钒、钛等对战略性矿产原材料的需求将越来越大。显然,未来战略性矿产的市场不容小视。趋势六:矿山数字化、智能化步伐将加快。科技创新的加快推进,大数据、互联网、遥感探测等新技术与矿业交叉融合,数字化、智能化技术和装备研发应用,使矿业发展新动能日益强劲,为矿业转型升级,实现创新发展开辟了新领域:矿山开采的数字化、智能化。数字化、智能化开采是指以数字化、智能化、自动化采矿装备为核心,以高速、大容量、双向综合数字通信网络为载体,以智能设计与生产管理软件系统为平台,通过对矿山生产对象和过程进行实时、动态、智能化监测与控制,实现矿山开采的安全、高效、经济和经济效益最大化。数字化、智能化开采的意义主要在于采用现代高新技术提升传统产业,推动我国矿山采掘向安全、高效、经济、绿色与可持续发展,增强我国矿业行业的核心竞争能力,这也是推进矿山数字化、智能化矿山的终极目标。矿业发达国家建设数字化、智能化矿山已取得长足进展,如瑞典的Sandvik(山特维克)公司、Atlas Copco(阿特拉斯科普柯)公司等,不仅开发了具有自动化或智能化功能的采矿设备,而且开发了多种智能矿山的技术与装备系统,如AotoMine系统、OptiMine系统和MineLan系统。我国许多矿山逐步由浅层开采转向深部开采。由于地下矿山的资源禀赋条件、开采工艺、生产流程、生产装备的差异,以及资源的不确定性和动态性、工作场所的离散型、生产力要素的移动性、生产环境的高危险性等特点,形成了诸多难题,致使矿山企业生产效率低下,事故频发。在这种情况下,为了提高我国矿山的技术实力,开展矿山智能开采技术研究并逐步推广与实现矿山智能开采就显得尤为重要。趋势七:“三深”科技创新战略将不断拓展资源开发的空间。2016年底,国土资源部印发《国土资源“十三五”科技创新发展规划》,明确提出全面实施深地探测、深海探测、深空对地观测和土地工程科技“四位一体”的科技战略。这表明我国将加快对“三深”矿产的勘查与开发。地球深部蕴藏了绝大部分的资源和能源。如果我国固体矿产勘查深度达到2000米,探明的资源储量将在现有基础上翻一番。另据估算,大洋海底多金属结核总资源量约3万亿吨,有商业开采潜力的达750亿吨;海底富钴结壳中钴资源量约为10亿吨;太平洋深海沉积物中稀土资源量达880亿吨。据预测,未来全球油气总储量40%将来自深海。此外,在月球以及其它小行星上也蕴藏着极其丰富的矿产资源。深部找矿和采矿将有巨大的发展空间。从理论上讲,地球内部可利用的成矿空间分布在从地表到地下1万米,目前世界先进水平勘探开采深度已达2500-4000米,而我国大多小于500米。据统计,未来10年内,我国将有1/3以上金属矿山开采深度达到或超过1000米。但深部开采面临最迫切的问题是:采深越大,难度越大。现有的采矿模式、采掘装备、采矿工艺技术,远落后于深部开采发展的需求。因此,从现在起,针对2000-5000m 以深的“三高能”的开采环境,我们必须寻求超深采矿理论与技术的新突破,解决矿岩储能的控制、避灾与矿岩储能转化与利用的技术,走出一条中国式的“深地开采”的道路来。要实现深部绿色开采,支撑深部采矿集约化、连续化、遥控化和智能化,采矿理念、模式、技术都必须有创新性的发展,国家要大力研究、引进、开发智能采、装、运设备,智能导航技术,等等。深海也蕴藏着丰富的矿产资源。以油气为例,据统计, 全世界的海洋石油资源储量约400亿吨(油当量),全球海洋油气资源约占全部油气储量的34%,探明率大约为30%。已有资料表明,在丰富的海上油气资源中,大陆架占据主要部分,约为60%左右。深水、超深水的资源量也不容小觑,占全部海洋资源量的30%—40%,深水是世界油气的重要接替区。2014年,全球海上油气资源年开采产能已经达到10亿吨,其中深水油气年产能超过2亿吨,约占全球年油气开发量的一半。现在,美、英、挪威等传统石油工业强国正竞相开采深水(500米)和超深水(1500米)海域的油气资源。西非、墨西哥湾和巴西等海域正成为全世界最繁忙的深海油气开采区域。但开采深海宝藏,必须从近浅海向深远海发展面临的最大挑战,就是能否掌握在深海进入、深海探测、深海开发方面的关键技术,能否在装备、技术能力上实现跨越式突破,而谁掌握深海高新技术谁就能捷足先登。我们虽然与美国、日本、俄罗斯及个别欧盟国家相比还存在差距,但经过多年的发展,我国在海洋探测与钻探方面取得了很大进步。据中海油消息称,2015年4月13日,“海洋石油981”钻井平台顺利完成在孟加拉湾海域1732.7米深的水下地层钻井任务,完钻井深超过5030米,完成了“海洋石油981”的海外首秀。这标志着我国在深海油气开采领域已经建成了一批高端深水装备,掌握了全套深海开发技术,填补了中国在深水钻井特大型装备项目上的空白,并具备了参与国际高端深水市场竞争的实力。在拥有“981”后,中国深海采油将不再“望洋兴叹”。我国海域辽阔,仅南海海域面积就达300万平方公里,蕴藏的石油和天然气资源相当于中国全部油气资源的1/3。其中九段线内约为200万平方公里,传统疆界的油气资源储量约为350亿吨,约占我国全部油气资源储量的1/4,其中70%的油气资源都蕴藏在海面300米以下的深水区。现在,我国共有四个海上油气产区,南海是我国未来海洋油气资源开采的重中之重,具有成为全球第四大海上油气产区的开发潜质。中国地质调查局勘查发现,我国天然气水合物远景资源量预测超过1000亿吨油当量,预测西沙海槽、琼东南海域、神狐海域及东沙海域,天然气水合物远景资源量744亿吨油当量。而珠江口盆地东部海域和神狐海域水合物矿藏均超千亿立方米,。5月18日,由中国地质调查局组织实施的我国首次海域天然气水合物(可燃冰)试采在南海神狐海域实现连续8天稳定产气,试采取得圆满成功,实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。中国地质调查局在南海北部圈定了11个“可燃冰”矿体,储量惊人。深空探测是未来国际科技竞争的主战场之一。据科学家分析,太空中很多星球可能蕴藏着极其丰富的矿物资源。以月球为例:地球上最常见的17种元素,在月球上比比皆是。如铁,仅月面表层5厘米厚的砂土中就含有上亿吨铁,而整个月球表面平均有10米厚的砂土。月球表层铝、铬、镍、钠、镁、硅、铜等金属矿产也十分丰富。月球土壤中氦-3的含量估计为71.5万吨。从月球土壤中每提取一吨氦-3,可得到6300吨氢、70吨氮和1600吨碳。此外,还有丰富的钍、铀。月球许多航天大国已将获取氦-3作为开发月球的重要目标之一。我国除了深空对地观测外,已经实现了三次载人航天,并向月球表面发射了“嫦娥号”无人探测器,目前中国正在开发新一代多用途载人飞船,预计在2020年前后建成中国人自己的空间站。中科院院士叶培建先生5月8日在中国航天科技集团公司五院举行的小行星探测学术报告会上表示,小行星资源开发必将是未来航天发展方向之一。“我国只要去做,10年内就能开展示范性工程;要实现大规模开采,大约需要50年左右。”趋势八:中国的跨国矿业企业将活跃在世界的舞台上。目前,全球矿产资源和矿产品市场的垄断格局已经形成,世界前八家跨国矿业公司拥有全球矿业资本市场75%份额,控制着世界大部分的铁矿和铝土矿资源。据有关资料,全球排名前五到十位的跨国公司,占有全球铁、铜、铝、锌50%以上的储量和产量。巴西、澳大利亚、印度三个国家铁矿石占世界产量的60%,占世界贸易量的90%。智利、秘鲁、印尼占世界铜产量52%,贸易量90%。近年来,西方国家重新推行贸易保护主义,西方国家的矿业巨头和跨国公司凭借其雄厚的资本和早已占据的资源领地,不断加强兼并和垄断重要矿产资源。在全球化和竞争日益激烈的大背景下,做大不应是我国矿山企业发展的终极目标,在做大的基础上,做优做强,成为具有全球竞争力的世界级大企业,才能在全球矿业舞台长袖善舞。需要指出的是,“一带一路”沿线国家矿产资源丰富,消费需求旺盛,投资交易活跃,在世界矿业产业价值链条中占有重要份额和地位。将矿业作为先导性行业,优先推进我国与沿线国家进行矿产勘探、开采、加工、消费以及矿业投资、交易方面的合作,对促进我国矿业产业健康发展具有重要意义。具体地说,我们要把握以下几点:首先,中国矿山企业必须树立全球化经营理念,积极参与全球并购与投资,学会在国际市场生存与发展,积极向全球化公司转型,打造具有强大国际竞争力的跨国公司。其次,技术优势已成为企业竞争制胜和长盛不衰的基石。走创新驱动发展道路,应当中国大型企业成为全球性大型公司的不二选择。最后,如何让自身品牌获得来自不同国家、具有不同文化背景、宗教信仰的国际用户的认可,是中国矿山企业必须面对的严峻挑战。中国企业应当通过积极履行企业社会责任、尊重当地文化与宗教信仰、关心社区发展、依法合规经营,来进一步强化当地消费者对品牌的尊重与认可。趋势九:共享理念将贯穿于矿业开发的始终。共享是中国特色社会主义的本质要求。我们将坚定不移建设包容共享型矿业。包容共享是矿业发展的核心价值,也是矿业坚持以人民为中心发展理念的重要体现。我们要积极实施资源惠民工程,健全完善资源开发收益分配机制,使资源收益进一步向原产地倾斜,增加当地民众的获得感。我们要助力精准扶贫、精准脱贫、探索开展贫困地区矿产资源开发资源收益改革,对贫困地区开发矿业占用集体土地的,试行给原住居民集体股权方式进行补偿。我们要倡导矿业社会责任,构建矿企业与社会群众利益共享机制,鼓励矿山企业投资当地教育、卫生、基础设施及生态环境等社会民生事业,使人民共享发展成果,促进社会和谐稳定。趋势十:矿业文化会越来越受到重视。缘于对矿产资源的开发利用,中华民族在历史上曾创造过了灿烂的矿业文化与矿业文明,如陶瓷文化、青铜器文化、铁冶文化。也正是这种矿业文明促进中国古代经济社会的发展,使中华文明一直站在世界文明的前列,并为人类文明进步作出了巨大贡献,成为闻名于世的四大文明古国。在西方,煤炭和铁矿矿石等矿产的发现与使用,推动了从使用蒸汽机开始的第一次“工业革命”(产业革命),随之,矿产资源开发利用的强度和深度空前发展。而矿产资源(作为原材料和动力)的大量使用,又促进了现代地质学、矿床学与找矿学的发展。反过来,又促进了矿产资源的勘查与开发。在未来的矿业科学发展和生态文明建设过程中,我们既要系统地总结与归纳中国历代以来的矿业文明与矿业文化的优秀成果,也要吸取世界各国在以矿业开发促进人类文明与进步过程所积淀的先进的矿业文化;同时要与时俱进,研究当今世界矿业发展的新特点、新趋势、新挑战与新机遇,从而使我们的矿业文化既有深厚的历史底蕴,又具鲜明的时代特征,成为一种文化软实力,为现代矿业发展提供遵循、指引与方向。面对错综复杂的经济形势,我们要以史为鉴,洋为中用,总结矿业发展的成功经验;面对新一轮科技革命和产业变革机遇,我们要加快推动矿业理论、制度、技术和装备创新,为矿业发展注入新动能;面对矿业发展呈现出新趋势、新特点,我们更要依靠创新驱动发展,积极探寻矿业振兴的新途径、新模式,创新矿业发展道路。尤其在建设“一带一路”,建立全球矿业命运共同体的新的背景下,中国应当为世界矿业的复苏、发展贡献更多的中国力量,提供更多的中国方案,为世界矿业文明、生态文明贡献更多的中国智慧!来源:矿材网

  • 绿色矿山建设新模式:开辟我国矿业绿色发展新局面 2019-09-05

    绿色矿山建设新模式:开辟我国矿业绿色发展新局面绿色矿山建设:忽如一夜春风来,千山万矿披绿装。通过7年来的大胆探索实践,我国绿色矿业发展已走上了常态化、科学化、规范化之路,各种正面效应逐渐显现。尤为一提的是,我国在绿色矿山试点推进和建设过程中,总结提升出了一批涵盖采选冶全工艺流程、矿区环境治理和矿地关系和谐的全方位的可复制可推广的典型模式,彰显了示范引领作用。绿色矿山申报,以山东新汶、铜陵有色、开阳磷矿为代表,探索完善了井下充填绿色开采模式。这种模式既可以提高资源的利用效率,同时也大幅减少废弃矿石和尾矿的自然排放;以广西平果铝、神华准格尔煤矿为代表,探索形成了采矿用地新模式;以云南磷矿、陕西安塞油田、司家营铁矿等为代表,建立了“开一方资源,惠一方百姓,促一方发展”的矿地和谐模式;四川嘉阳矿山将博物馆、采矿遗迹、尾矿库、塌陷复垦绿化区等有机融合,建设成为工矿旅游景观,探索出了矿山遗迹多功能用途开发模式;一些矿山企业将绿色矿山试点内容融入企业常态化管理,通过创新发展提高企业市场竞争力,在目前矿价大跌之下,仍然还具较大的盈利水平,走出了绿色管理创新模式;以招金、紫金为代表,吸收社会资金共同促进绿色发展,形成了绿色金融模式,在矿山节能减排、信息化、智能化方面探索了绿色投入和绿色产出的新机制。绿色矿山申报,“这些绿色矿山的典型,向社会彰显了矿山企业正面形象,起到了很好的示范和带动作用,在社会上产生了积极影响,已成为体现矿山企业经营管理综合水平的重要品牌,以及转型升级、融资上市和走出海外的绿色标签。”中国矿业联合会专职副会长、总工程师刘玉强表示,“通过这些试点建设,进一步探索了绿色矿山建设的基本方法,完善了绿色矿山建设的相关制度和考核指标,为全面开展绿色矿山建设积累了有益经验。”绿色矿山申报,距察尔汗盐湖不到100千米的昆仑山中,有一片生机盎然的绿洲,这就是被列入《国土资源“十三五”规划纲要》全面建设50个绿色矿业发展示范区的青海都兰金辉矿业有限公司。绿色矿山建设,音乐喷泉水柱随着美妙的乐声翩翩起舞,五彩缤纷的金鱼在人工湖里尽情地追逐,成群结队的鸭子在碧波荡漾的尾矿库里怡然自得地嬉戏,近万株花草树木在初升朝阳光芒照射下熠熠生辉。如果不是身临其境,很难想象在寸草不生的大漠深处,还有这样一个集人工湖、景观亭、音乐喷泉、健身广场等多种城市符号为一体的人间仙境。绿色矿山建设,金辉矿业公司董事长张启元说:“只有荒凉的戈壁,没有荒凉的人生。我们牢固树立生态保护*理念,坚持走‘奉献黄金白银,留下青山绿水’的发展之路,用百分之百的精力‘植绿’,用百分之百的投入‘护绿’,用百分之百的责任‘复绿’。矿业开发不仅没有对生态环境造成扰动,还重塑和改善了周边环境,在戈壁滩上建起了一个花园式的矿区。”绿色矿山建设,“晴天一片灰,雨天一路泥,远观像大雾,近看满身土”。这是石料开采加工企业留给人们的印象。这也难怪,石料开采加工行业原本就本小利微,属矿业行业中的“鸡肋”,生产过程中“开膛刨肚”、污染环境似乎已是司空见惯、见怪不怪了。绿色矿山建设,然而,当走进位于浙江湖州的新开元碎石有限公司,记者看到的却是树绿草碧、蓝天白云,整座矿山掩映在郁郁葱葱的绿树中,茂密的竹林迎风摇曳,洁白的鸽子欢快嬉闹,还有飞流直下的瀑布、激情四射的喷泉、别具一格的凉亭,令人流连忘返。绿色矿山申报,放炮无炮声,采石不见石,破碎无灰尘。新开元的采、碎、运全部在封闭条件下进行,直接通过皮带走廊输送到码头装船。

  • 未来选矿技术的发展趋势 2019-09-05

    随着我国经济的发展和国家财力的增强,资源约束正替代资本约束逐步上升为国家经济发展中的主要矛盾,我国矿产资源供应不足已成为制约国家经济发展的“瓶颈”。据相关数据统计,虽然我国的矿产资源储量十分丰富,但大多数矿山的矿石品位低、大多呈多组分共(伴)生,矿物嵌布粒度细,且现有矿产资源变得越来越贫、越来越难选,再加上选矿设备陈旧老化、自动化水平低、管理水平不高、选矿回收率低,不可避免的造成了部分矿产资源的“隐蔽”浪费。现阶段,我国有色金属矿山的采选综合回收率只有60%~70%;就铁矿山而言,年排出尾矿量几亿吨,平均含铁约11%,致使大量的金属铁损失于尾矿中。随着当前矿业形势的不断变化,市场和技术变化越来越快,竞争越来越激烈,如何通过科技与管理创新加快技术创新速度,提升矿产资源综合利用率、提高自动化水平、提升产品经济价值、降低选矿能耗及成本等,全面提高矿山综合管控与决策水平,已成为未来选矿技术发展的必然趋势。一、未来总体选矿工艺技术要求(1)选厂规模化(2)机械设备大型、高效、智能化(3)矿物利用全面化(4)水资源全面回收利用化(5)选矿药剂高效无毒循环利用化(6)生产过程智能化(7)无尾矿排放化二、未来选矿技术需求通常情况下,选矿技术主要是以依附于金属矿产的选择与研发上的,大部分选矿技术都是针对特有地形和结构的矿产。如今的选矿技术随着科技的进步也在发生着逐步的蜕变,可以利用在工艺方面的优势与分选的技术,将其实际应用范围进行迅速增大。所以,相关的研究者需要结合多方面的技术知识,融合一些新的理论,并在此基础上进行不断的创新。未来选矿技术需求主要体现在以下方面:(1)矿石高效预选技术。矿物进入正式选别作业之前通常需要进行预选作业,在保证最大限度地利用资源的同时,又要将大量废石在进入正式选别作业之前能有效地抛弃,以保持选厂较高的经济效益。鉴于我国铁矿资源的特点,铁矿石预选的主要方法有磁选(强磁选、弱磁选)和重选,强磁性矿石采用弱磁选,弱磁性矿石采用重介质、跳汰等重选或强磁选方法。针对铁矿石的预选,磁力预选是最主要的预选方法。磁力预选的关键是高效的磁选设备。近年来,我国磁选设备研制进展很快,特别是第三代高磁性能永磁材料钕铁硼的问世对磁选新技术的发展起了重要的推动作用。铁矿石强磁选工艺、设备的研究应用,近些年在国内有了较快发展,特别是新型粗粒强磁选。但随着开采技术的推陈出新和矿石性质的变化,高效的矿石预选技术也将会有另一个层次的突进,相信在不久的将来,我国的矿石预选技术也将跻身世界的前列。(2)复杂多金属矿选冶协同开发综合利用技术。开采综合利用的矿产比率比较低,综合利用指数不高,是我国矿产资源开发利用过程中面临的主要问题。目前,我国综合利用比较好的矿产只有 30%左右,部分综合利用的矿产只有 25%左右,完全没有进行综合利用的达到45%左右。矿产资源综合回收的矿种只占可利用综合回收矿种的一半, 综合利用指数50%,比发达国家低30个百分点。以铁矿为例,我国铁矿资源矿石类型复杂,难选矿和多组分共(伴)生铁矿储量所占比重大,多组分共(伴)生铁矿有很高的利用价值,同时也给铁矿的开发利用带来困难。我国铁矿多组分含有钒、钛、稀土、锯、铜、锡、钼、铅、锌、钻、金、铀、硼和硫等30多种,最主要的有钒、钛、铌、铜、钴、硫和稀士等,有的共(伴)生组分的经济价值甚至超过铁矿价值。但目前我国多组分铁矿资源利用程度不高,主要是由于选冶技术水平低,难以使比铁矿价值高得多的金属得到充分利用,随着科学技术水平的提高,这些共(伴)生组分将得到充分的综合回收利用。 (3)微细粒复杂难选矿的流态化悬浮焙烧技术。我国部分铁矿石资源矿物组成复杂、结晶粒度微细,常规选矿技术难以获得较好的技术经济指标。近年来研究表明,磁化焙烧处理复杂难选铁矿最为有效的技术。目前铁矿石的磁化焙烧主要采用竖炉和回转窑,处理量低、焙烧质量差、能耗高。开发铁矿石流态化悬浮焙烧技术与装备,研究铁矿物流态化焙烧过程中铁矿物的相互作用机理,研发冷却过程铁物相转化控制及同步回收潜热技术,可盘活我国铁矿资源100亿吨以上,我国铁矿资源的回收率可提高10个百分点以上,铁精矿品位可提高1~5个百分点。(4)极贫矿的高效开发利用技术。我国鞍山式铁矿资源中极贫赤铁矿石有数10亿吨,主要分布在辽宁、河北、山西等地,该类资源铁品位仅15%~20%,受矿山采选生产工艺的制约,只能暂时堆存,不但造成排土场地紧张,而且还浪费了矿石资源,污染了环境。研发鞍山式极贫赤铁矿石的粗粒湿式预选技术、极贫赤铁矿石专用粗粒湿式预选装备磁系与介质结构优化等技术,可提高排土场资源的综合利用和处置水平,可减少排渣占地,改善矿区生态环境,对生态文明建设具有推进意义;可延长矿山服务年限,稳定矿山生产,具有较好的社会效益。(5)高效节能碎磨工艺流程配置关键技术。在大多数选矿厂中,碎磨流程是投资高、能耗大的单元作业,其设备投资占选矿厂全部设备投资的50%以上,能耗则占选矿厂总能耗的60%~70%。选矿中,影响碎磨工艺选择的因素有很多,由于自然界的矿石种类复杂,并且难以完全预知,在选择碎磨工艺时,高效、节能、经济是最重要的因素。在设计和建设时,应充分考虑到碎磨工艺流程配置的合理性、高效性和经济性。在未来较长一段时间内,掌握碎磨工艺流程配置关键技术,将成为必然趋势。(6)选矿自动化在线检测与分析技术。过去十年,选矿自动化的发展速度、普及率前所未有,新建选矿厂无一例外地同步建设自动化系统,老选矿厂也不断通过自动化系统的建设实现改造提升、转型升级。但应用情况、实施效果各不相同。在线检测与分析技术是实现自动化、智能化的基础。在过去的十年里,选矿过程的流量、物位、压力、温度、酸碱度等单一参数的检测应用的十分普及和成熟。选矿过程在线检测与分析技术的开发与应用不仅从未止步,而且越来越被行业所重视。尤其是随着应用基础研究的快速发展,促进了高端分析系统等智能装备的开发与应用。这类装备通过一个或者多个参数的物理测量和数学建模,能够感知、预测生产中的矿物特征、设备状态、生产指标等复杂的、综合的、关联的过程信息。这些装备使得生产操作智能化成为可能,改变了选矿自动化传统的含义和任务,缩短了选矿自动化技术与生产成本、效益、安全、环保、管理、知识储备、人才培养等经济效益和社会效益之间的距离。(7)选矿全流程自动化控制技术。选矿全流程自动化控制系统是一个大型的、复杂的控制系统,它是破碎自动化控制、磨矿分级自动化控制、选别自动化控制以及浓缩过滤自动化控制等有机的结合。选矿全流程自动化控制系统可稳定选矿生产过程,在保证产品质量的前提下,大幅度提高选矿厂的生产能力,降低能耗物耗,提高金属回收率。选矿全流程自动化控制系统中要进行大量的仪表安装和调试,大量的数据采集和分析,以及复杂的软件编程工作。多种关键参数检测、显示和控制可使系统更精确、更完善,高可靠的仪表组合可使系统更长期可靠、稳定运行,优秀的控制软件可使系统更具智能化。(8)生物工程选矿技术生物选矿也称为生物浸出或生物冶金,是矿冶工程和现代生物科学交叉结合形成的一门新型学科。生物法选矿是生物学、化学及其他工程学科在矿物加工领域中的综合应用。生物选矿就是利用某些微生物或其代谢产物与矿物相互作用,产生氧化、还原、溶解、吸附等反应从而脱除矿石中不需要的组分或回收其中的有价金属的技术。微生物在选矿中可作为选矿药剂予以充分应用。目前,微生物作为选矿药剂的应用研究相对较少,国外近10年才开始进行了广泛而创造性的研究工作。正在进行的研究项目包括微生物絮凝剂、浮选捕收剂、浮选调整剂等,已取得不少令人鼓舞的实验室研究成果,工业应用则较少见报道。生物选矿技术具有简单易行、成本低、能耗少且污染少等特点。微生物技术在选矿中展示出良好的应用前景,可以预言,它将改变传统的一些选矿方法和概念,使选矿过程产生一些根本的变革,并从根本上使传统的选矿方法高技术化。(9)尾矿大宗资源化利用技术。目前,我国金属矿山堆存的尾矿达数十亿吨,而且以每年产出8~10亿吨尾矿的速度增加。大部分建库或征地堆存,污染环境严重、安全隐患突出。尾矿综合利用产品的科技含量和附加值较低,综合利用指数不高。大宗尾矿堆存量增加将使得环境污染和安全隐患加大,尾矿中含有的药剂及铜、铅、锌、铬、镉、砷、汞等多种金属元素,随水流入附近河流或渗入地下,将严重污染水源;尾矿库扬尘对环境造成危害;尾矿库超期或带病使用,甚至违规操作,存在极大安全隐患,对周边地区人民财产和生命安全造成严重威胁。依托技术创新,实现尾矿的大宗、资源化、无害化利用,对落实国务院发展节能环保等战略性新兴产业和矿业转型升级的具体要求,构建资源节约型、环境友好型矿业可持续发展体系具有重要的推动作用。(10)精矿产品深加工开发技术。铁矿产品中的超级铁精矿是指含铁量高、脉石含量低的铁精矿,既是选矿的深加工产品,又是一种具有发展潜力的新型功能材料。近年来,随着粉末冶金、直接还原、高端钢材及3D打印等技术的高速发展,对超级铁精矿的需求也日益增多。然而,目前我过优质铁矿资源绝大部分用于生产普通铁精矿。超级铁精矿绿色制备与工业化技术可解决我国长期缺少高品位直接还原铁原料的难题,为我国发展钢铁短流程工艺奠定原料基础。该技术将优化我国铁矿产业结构、延伸铁矿产业链,实现我国铁矿石优质优用的目标。三、未来选矿机械与绿色药剂需求  如何提高在选矿方面的技术,首先要从最基础的机械设备进行着手,同时选用合适的选矿试剂,再利用在应用价值上较高的选矿技术。(1)新型选矿设备的研发。较为高效的选矿技术,必须有较为高效的材料和设备进行支撑,选矿的技术和设备都处于共同发展的阶段。所以,选矿技术的发展离不开试剂材料与设备的创新发展,高效低能耗选矿设备研制、新型弱磁、中磁和强磁机的研制、磁重浮一体化高效选矿设备的研制、高效一体化破磨设备的研制、大型悬浮焙烧炉的研制、大型卧式搅拌磨机的研发、搅拌磨机磨矿产品的粒度特性及其对选别指标影响的研究、大型自磨机磨矿过程的模拟与自动控制技术研究、选矿厂高效除尘设备、三废治理循环利用装备等等,都是未来选矿工作者亟待突破的难题。(2)高效、环保、耐低温浮选药剂的研发。针对于现在的金属矿产,传统的选矿技术对于周边环境的破坏是十分巨大的,会对其他的资源造成极大的污染和破坏。研发基于矿物晶体特性的浮选药剂分子结构设计、新型浮选药剂的合成与浮选性能表征技术,在矿选的基础上,高效、环保、耐低温浮选药剂不会对其他的细杂矿物资源的组成结构产生影响,也不会带来其他的污染物 。从这方面就可以看出,污染较低的浮选药剂的实际应用前景十分广阔,它不仅可以降低实际选矿成本,其对周边环境的污染程度也能尽可能的降到了最低,这在未来的发展上,如何做到可持续发展才是现在技术创新的发展方向。四、结 语 总而言之,现在选矿技术在研究的空间仍然是十分巨大的,在其多种技术方面的融合与发展之路上,仍需要现在的选矿技术相应人员和研究者继续努力探究与创新,为我国在多金属选矿方面的发展做出最大的贡献,同时也要在环境保护这方面做好保护工作,为我国可持续性发展尽一份力。

  • 全球能源未来发展的五大趋势 2019-09-05

    各能源智库分析机构对全球能源展望始于上个世纪70年代初。时值中东危机导致高油价,使得主要能源消费国意识到,需要有成熟的预测模型成为制定能源规划、能源政策的依据。每年,国际能源组织、主要石油公司、能源咨询机构都会按照各自预测模型体系发布数十份全球能源展望,在预测全球经济走势基础上,分析中长期世界能源发展趋势。今年年初以来,国际能源署(IEA)、美国能源信息署(EIA)、欧佩克(OPEC)、英国石油公司(BP)、埃克森美孚、中国石油经济技术研究院(ETRI)、IHS、挪威船级社等相继发布2018版全球能源展望,受到业界的广泛关注。如今能源展望报告不仅预判未来能源发展情景,更会影响到未来能源走势,尤其在当今全球能源格局转型的“十字路口”。通过总结对比不同机构的能源展望,在迥异中寻求共性,更有助于我们把握新的趋势,对未来能源发展大势有的放矢。趋势1:能源需求增长放慢脚步经济发展判断是能源预测的基础。根据各家机构展望,未来20年,全球人口增长速度显著放缓,经济增速小幅下降将成为经济社会发展的大趋势。最乐观属欧佩克,预测世界经济将以3.5%增速增长,其他机构基本预测在3%左右。到2040年,世界经济将在2015年的基础上翻一番,达到100万亿到130万亿美元,而人口也将达到90亿左右。然而未来能源需求增长和经济增长幅度并不是完全趋同。各家展望表示,从现在到2040年世界能源需求增长在25%到35%之间。中国石油经济技术研究院发布的《2050年世界与中国能源展望》指出,未来30年,一次能源增速远低于同期经济增速,全球将以36%的能源消费支撑170%的经济增长。不同国家能源需求增长出现一涨一降。埃克森美孚、能源信息署、英国石油公司都认为未来世界能源需求增量主要来自新兴发展中国家,如中国、印度等,在人口增长下,中东、拉美、非洲能源需求也将显著增长。而经合组织国家能源需求将基本保持不变,甚至有所下降。经济增速与能源需求增长脱钩,能效提高、能源强度下降是主要原因。埃克森美孚认为,到2030年的人均能耗基本保持不变,到2040年会比2010年有所下降。石油经济技术研究院也认为,未来30年,能源强度将降至0.88吨标油,比2015年下降50%,能耗年均下降2%。国际能源署也认为,能效提高在消除供应侧压力方面发挥了巨大作用,如果没有能效提高,预测的最终能源消费增量将会翻一番还多。值得注意的是,作为能源消费最大国,中国能源需求虽然仍保持增长,但是未来30年增速不断放缓,能源强度随着产业转型不断下降,将不再是最主要的需求增长国。石油经济技术研究院预测,2035年后,中国能源需求逐步回落,在全球一次能源比重稳定在23%,届时,单位能耗将比2015年下降54%。美国能源信息署预测中国的能源需求增速未来将不足1%,这和21世纪以来8%的需求增速形成鲜明对比。取而代之则是其他发展中国家和地区,成为能源增长主力。国际能源署在展望中认为,未来印度对需求增长贡献最大,占到将近30%,到2040年时,印度在全球能源消费中的占比将会上升到11%。东南亚是全球能源行业中另一增长巨擘,其能源需求增速是中国的两倍。OPEC表示,2040年印度取代中国成为全球最大能源消费国,不过,这一变化主要是中国的能源需求预期被下调的结果,而不是因为印度的能源需求前景更加积极。趋势2:能源格局“四分天下”世界一次能源消费结构趋向清洁、低碳和多元化,并且转型速度要快于之前的预期。能源信息署认为,到2040年,世界范围内,除煤炭外其他燃料消费量均呈增加态势。英国石油公司在近三年的展望里大幅上调了风电和太阳能到2035年装机的预估值,上涨达到150%。石油经济技术研究院在展望中认为,清洁能源将主导世界能源需求增长,到2050年天然气、非化石能源、石油和煤炭将各占四分之一,清洁能源将占比将超过54%。同时,油气仍然在未来占据主导地位,几家报告都预测,2040年,石油和天然气占比是55%。可见,世界能源结构在逐渐向“四分天下”的多元格局前进。在结构转变过程中,不同领域的能源消费变化同样显著。英国石油公司、石油经济技术研究院、国际能源署都注意到,全球范围内工业部门能源消费增长在逐渐放缓,建筑是增长最快的部门。工业部门能源需求在2040年达到峰值,之后保持稳定,并且电气化率还将不断提高。英国石油公司认为,天然气和电力将满足未来工业领域能源增量,2040年成为工业部门主要能源。国际能源署表示,在全世界各种能源的终端用途中,电力是一股崛起的力量,到2040年时,电力会占到最终能源消费增量的40%——这是石油在过去25年能源消费增长中的占比。各家报告认为,能源结构转型最典型的国家是中国。石油经济技术研究院在能源展望中指出,中国能源消费已经进入新旧动能转换期。未来,随着中国工业化进入后期,城市化稳步推进,对能源需求的重心将由生产用能逐步转向生活用能,工业用能占终端用能比重将逐步回落,交通和建筑用能则将稳步提升。英国石油公司、国际能源署也关注中国经济结构中服务业占比提高,能源结构中清洁能源占比增加。石油经济技术研究院指出,中国工业部门用能将在2025年达到峰值。在终端能源消费结构中,2050年煤炭占比将大幅降至17%,天然气将上升至15%,石油将保持在20%左右。结构变化一方面是因为工业部门中气代煤、电代煤趋势加快,另一方面则是因为家庭电气化水平快速提升。国家发改委能源研究所副所长王仲颖表示,到本世界中叶,中国能源结构有望2/3是可再生能源和核电清洁绿色能源,1/3是化石能源,中国一次性能源消费总量只需36亿吨标煤。此外,部分报告还指出低油价时期投资减少,可能会阻碍能源转型进程。国际能源署在《2017年世界能源投资报告》中指出,上游投资接近“腰斩”,投资不足导致储量发现减少,基础设施建设不足,而经济复苏下能源需求不断上升,供需两端的反向作用会带来油价的大幅上涨。在全球能源转型过渡期内,平稳的油气价格和供需态势更为有利,一旦短期油价暴涨,可能阻碍能源转型的有序推进。趋势3:石油利用加快转向非燃烧领域本轮低油价直接造成上游投资锐减,引发了未来石油供应短缺的忧虑。国际能源署署长法提赫?比罗尔表示,2014年至2016年间,全球能源投资持续下降,每年下降比例约为25%。尽管从2016年起投资呈现回升,但仍未达到高油价时代的水平。欧佩克秘书长巴尔金多认为目前上游领域投资状况仍不乐观,全球能源业应对这一尚未显现的风险提高警惕。陆地和海上一些回报周期长的项目投资缩水幅度尤为明显,而这与全球经济发展目标相悖。然而,各家的展望表明,要确保全球石油供应,投资跟进已经刻不容缓。石油经济技术研究院认为,未来35年,全球石油生产面临更加严峻的挑战,全球现有油田产量将从现在的36亿吨下降到2050年的不足12亿吨,年均下降3.2%,相当于全球每年减少两个大庆油田。强调,要维持供需平衡,必须持续投资发现新油田。英国石油公司也认为,未来全球石油增长主要依靠低成本的欧佩克国家和美国、俄罗斯,绝大多数非欧佩克国家将下滑。但即便如此,石油生产仍然需要非常可观的投资。如果现在新投资停滞不前,现存产量将会以每年3%下降,到2040年供给量仅为4500万桶/日,还不及目前石油需求的一半。英国石油公司预计,到2050年世界需要消费油气量为2.5亿万桶油当量,技术可采已经达到4.8亿万桶油当量,但是多数为提高采收率、海上浮式平台开发、高精成像等技术,需要投资及时跟进。石油需求方面,在预测2030年世界石油需求总量时,除英国石油公司以外,欧佩克、美国能源信息署和国际能源署的预测值均随着时间推移总体呈下降趋势。石油经济技术研究院也认为,世界石油需求2035年后基本停滞,增长基本全部来自非OECD国家。在这一过程中,石油的非燃烧利用成为需求增长的主要来源,包括作为化工产品原料,制成润滑剂、沥青等。国际能源署预计,石化产业将占到2030年石油新增需求的三分之一以上,到2050年该数字将达到近50%,超过卡车、航空和航运。与此同时,在燃油经济性改善、公共交通普及、替代燃料和电气化的共同作用下,当前石油需求的主要来源,尤其是乘用车的重要性将会减弱。挪威船级社在展望中看好新原油直接制化学品工艺,指出这一工艺将代替传统炼化技术。最近,沙特阿美宣布了一项大型原油制化学品项目,预计将日处理40万桶原油,其规模为全球目前唯一的新加坡埃克森美孚原油制化学品项目的5倍。这一全新工艺具有降低原料成本、能耗和碳排放等优点。两个项目投产后,制乙烯成本将比亚洲同类产品每吨低160美元和200美元。这将大大促进原油利用向化工领域的转移。趋势4:天然气消费重心正在转移天然气一直是能源发展展望持续关注的热点。早在6年前,国际能源署就曾乐观表示,天然气产业进入黄金时代。这一看法很快成为当时全球油气行业的主流观点。然而,之后的天然气市场并没有达到预期的繁荣程度,“夹在煤炭与可再生能源之间”,天然气消费保持年均1.5%的增长,2014年甚至一度低于1%。然而近年来,世界天然气发展重拾强劲势头,各家展望也纷纷表示了乐观态度。2017年,全球天然气消费量增长2.2%,主要消费市场重回增长轨道,亚洲增速达10年来最高,欧洲也从负增长变为快速增长。此外,天然气大量替代煤炭用于发电,在传统领域继续保持增长。能源信息署、国际能源署、埃克森美孚均预测,未来世界天然气增长将保持1.4%—1.9%的年均增长,到2050年天然气需求量比2015年增长64%。而且未来30年,天然气在所有领域将全面开花,居民、商业、工业、交通增长会比较快,发电部门的需求也将维持较大基数。国际能源署指出,与前10年不同的是,未来10年,工业部门将超越电力部门,成为天然气需求主要驱动力。这主要是亚洲地区工业增长,越来越多将天然气作为能源以及原料进行加工。在北美和中东,化工领域的发展也促进了天然气的需求增长。过去十年,电力部门贡献了天然气增长的一半,然而未来,工业领域将占到天然气消费增量的4成。在今年第27届世界天然气大会上,许多企业家表示,天然气的黄金时代并不是没有了,而是姗姗来迟。英国石油公司认为,天然气未来快速增长,尤其是工业部门增长,主要得益于低成本供给和LNG贸易推动天然气可获得性大大提升。但是天然气同样也面临着低油价导致的投资不足问题。国际能源署认为,当前所知的所有LNG基础设施都会在2020年前投产,这一波供给会导致市场偏于宽松。但是上游基础设施投资不足,会导致LNG设施利用率在2025年上升到2017年前的紧张水平。不少机构预测,在中国,天然气黄金期将持续到2040年。得益于人口增长、天然气管网设施日趋完善、分布式能源快速发展以及大气污染治理的推动,中国天然气产业将长期处于黄金发展期,2015年到2035年,由于工业、居民以及发电对天然气需求快速增长,中国天然气消费增速有望达到5.8%。预计2050年中国天然气消费量接近7000亿立方米。趋势5:制约可再生能源瓶颈正逐一打破在2018年英国石油公司发布的《世界能源统计年鉴》中,首次涵盖了在能源转型中发挥作用的关键材料——锂和钴。英国石油公司的《年鉴》显示:作为储能技术的关键材料,自2010年以来,钴产量年均增速为0.9%,而锂产量同期年均增长6.8%,到2017年,钴的价格几乎翻了一倍,碳酸锂的价格上升37%,体现出在储能技术进步下,相关材料需求增大。锂电池、石墨烯这些新材料开始受到英国石油公司的关注,透露出可再生能源时代越来越近。彭博社的最新分析显示,现在,独立的电池在成本上越来越有竞争力,“廉价电池储能的到来意味着越来越有可能从风能和太阳能中获得电力供应,因此,即使在没有风的情况下和太阳也不发光时,这些技术可以帮助满足需求”。过去几年,业界认为的制约可再生能源的瓶颈正在注意打破。例如成本问题,国际可再生能源署(IRENA)数据显示,未来两年内,包括生物质能、水力等在内的可再生能源发电成本将会与化石燃料发电成本几近持平,而发电成本的下降也是世界能源发展进入新时代的重要信号。彭博社表示,2010年以来,锂离子电池价格已下降了79%。从2030年左右开始,全球电池的重要性将会增加,支持可再生能源的渗透。公用事业公司将继续用更廉价的天然气和可再生能源取代旧的煤炭和核能,比如“开式循环”的燃气发电厂和其他的选择如抽水的水力发电。在各家展望中,可再生能源一直被认为是未来增长最快的能源。英国石油公司认为,核电、水电和其他可再生能源加起来将占到全部新增能源供给的一半,在一次能源中占比在2035年升至23%。其中太阳能增长超过8倍,风能增长超过4倍,2040年,可再生能源增长将超400%,占全球发电量增长的50%以上。能源信息署认为,未来25年,可再生能源增幅最大,年均增速为2.3%。彭博社预计,从2018年至2050年,全球新增发电装机容量投资为11.5万亿美元,其中大部分将流向可再生能源。大约8.40万亿美元将用于风能和太阳能,另外还有1.5万亿美元用于其他零碳技术,如水力和核能。不过,国际能源署也在最近发布的可再生能源展望中指出,按照目前可再生能源增长速度,到2040年可再生能源在一次能源占比只有18%,而要实现2摄氏度温控目标的情景,可再生能源占比要达到25%—28%。而能够加快可再生能源发展的领域除了电力,还要在交通和供暖同步发力。相比其他传统能源,可再生能源受政策变化和技术进步影响力也更大。国际能源署强调,要在政策强化的情境下,可再生能源才有望取得更加迅速的发展。

  • 8月份制造业PMI表明:新动能保持平稳增长 2019-09-02

    原标题:8月份制造业PMI表明:新动能保持平稳增长  本报北京9月1日电 (记者杜海涛)中国物流与采购联合会、国家统计局服务业调查中心8月31日发布,8月份中国制造业采购经理指数(PMI)为49.5%,较上月下降0.2个百分点。分项指数显示,8月市场需求趋于稳定,企业生产活动有所波动,原材料市场价格下降,企业经营基本稳定。综合来看,制造业指数小幅下降,新动能平稳增长。  8月,市场需求仍相对较弱,但是下行态势减缓,呈现趋稳迹象。新订单指数为49.7%,较上月下降0.1个百分点,降幅较小。出口增速有所回升,新出口订单指数为47.2%,较上月上升0.3个百分点,连续2个月上升。  8月,企业经营基本稳定,大型企业PMI虽有所下降,仍保持在扩张区间;小型企业PMI上升。大型企业PMI为50.4%,较上月下降0.3个百分点,生产指数和新订单指数仍保持在扩张区间;中型企业PMI虽然较上月下降0.5个百分点至48.2%,但新订单指数和新出口订单均上升;小型企业PMI为48.6%,较上月上升0.4个百分点,其中生产指数在连续3个月运行在50%以下后重回扩张区间。  新动能保持平稳增长。8月,以装备制造业和高技术产业为代表的新动能保持平稳增长态势。装备制造业PMI为50.2%,较上月上升1个百分点;高技术产业PMI为51.2%,连续7个月位于51%以上。  中国物流与采购联合会、国家统计局服务业调查中心同日发布,8月份中国非制造业商务活动指数为53.8%,较上月回升0.1个百分点,结束连续回落走势,继续保持在适度较高水平运行。分项指数变化显示,从业人员指数连续2个月小幅上升,业务活动预期指数环比上升至60%以上高位。

  • 英威腾与食品和包装机械行业协会签约仪式成功举行 2019-09-02

    2019年8月21日,深圳市英威腾电气股份有限公司(以下简称“英威腾”)与广东省食品和包装机械行业协会(以下简称“协会”)在英威腾光明总部举行签约仪式,广东省食品和包装机械行业协会秘书长刘穗聪、副秘书长曾昭胜、高级工程师熊维煊,英威腾行业发展中心总监冉明哲先生出席了此次签约仪式,英威腾正式加入协会并成为协会的理事单位,英威腾集团总裁黄申力先生当选为第六届协会理事。签约授匾签约仪式结束后,协会领导在英威腾工作人员陪同下参观了集团实验室及展厅,工作人员向协会展示了英威腾的技术实力及研发成果。协会领导对英威腾的专业专注的研发实力及创新精神表示高度赞扬,同时也表达了对英威腾集团未来发展的信心。协会和英威腾共同表示,未来将紧密合作,充分发挥各自优势,为中国食品和包装机械行业发展做出更突出贡献。与英威腾合影

  • 中国核工业迎来“第二春” 2019-09-01

    中国核工业迎来“第二春”▲多位院士专家在高端闭门会议上热烈讨论▲中核北方核燃料元件有限公司陈列的高温气冷堆核燃料元件■本报见习记者 池涵“福岛核事故以来全球核电发展总体审慎、缓慢,但从长久趋势来看,我国必须大力发展核电技术。”中核集团总工程师雷增光在中国核学会2019年学术年会开幕式上如是表示。8月21日~23日,此次学术年会在包头举行。《中国科学报》记者从会上了解到,在今年结束“三年零核准”后,我国的核电项目正在稳步重启,在建核电机组10台,规模居世界第一。同时,核技术应用,如核能供热、核医学、辐照加工等以其应用面广、贴近民生、潜在经济价值巨大,顺应了本届年会的主题“创新科技 绿色发展”,受到多位院士专家的青睐,希望其成为我国核工业的第三大支柱性产业。核电:三年零核准,今年重开启自人类开发核电技术以来,已发生了三次重大核事故。雷增光认为,这三次重大核事故既是灾难,也是契机。以事故为教训,人类得以不断完善核安全文化,催生新的核技术、核安全理念,促进核电固有安全性不断提高,最终造福人类。福岛核事故发生以后,我国全面审查在运核电项目,有针对性地提高了安全措施,如增高海堤防护墙、增设应急供电设备、增加非能动设计等,并用最先进的标准对所有在建核电厂进行安全评估,严格审批新上核电项目,力求最大限度避免人为因素及管理失误。自2016年以来,我国已经连续三年核电项目零核准。在核安全标准得以不断强化、“华龙一号”“国和一号”( CAP1400)等第三代核电技术在我国不断成熟以后,今年福建漳州和广东惠州太平岭等项目获得核准,标志着我国核电项目得以重启。据中国核学会理事长王寿君介绍,截至2019年6月底,中国大陆在运核电机组47台,装机容量4873万千瓦,位居全球第三;在建核电机组10台,规模居世界第一位。“十三五”期间,全国核电将投产约1900万千瓦、开工760万千瓦以上,预计2020年装机达到5103万千瓦。“未来将以每年6~8台的速度进行建设。”王寿君告诉记者,“我国核科技工业发展正迎来继‘两弹一星’后的第二个春天。”核能:“三步走”解决方案专家们普遍认为,发展核电既能满足我国调整能源结构的需求,又能兑现我国在《巴黎气候变化协定》中减排、低碳方面对世界作出的庄严承诺,同时也考虑到在不断提高固有安全性的前提下,核电在经济性方面的卓越优势。据雷增光介绍,在《巴黎气候变化协定》中,我国承诺2030年将非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右。同其他清洁能源相比,王寿君认为,1公斤铀235产生的能量相当于燃烧2700吨标准煤所释放的能量,发展核能不仅减排效果卓著,并且适应我国国情和经济地理分布。王寿君告诉记者,水电对地理条件的依赖性高,资源主要分布在我国西南部地区。而太阳能、风能在西北部地区资源丰富,但由于其供给不稳定,弃风弃光现象严重。在我国经济最发达、同时资源相对短缺的东南沿海地区,核能能够提供清洁、高效、安全、稳定的能源供给,应该扮演更加重要的角色。此外,据中国国际工程咨询公司核电评估中心主任王泽平介绍,常规发电企业的利润营业收入比平均为1.18%,而核电企业平均13.4%,经济性优势很明显。雷增光认为,核电的可持续发展除了需要确保安全、降低成本、提高公众接受度,还要加强自主创新。2018年,美国发布《美国对中国民用核能合作政策框架》,从技术出口、设备和部件出口、材料出口等方面全面对我国加以限制。“核心技术不能受制于人。”雷增光呼吁。王寿君介绍,近年来,我国核电自主创新体系不断完善,核电关键设备和材料国产化率显著提高,形成以华龙一号、CAP1400为代表的自主三代核电技术,同时快堆和高温气冷堆示范工程进展顺利,小型反应堆研发和示范工程准备也在积极推进之中。加纳微堆低浓化改造、上海同步辐射光源、中国先进研究堆、全超导托卡马克实验装置、中国散裂中子源等大科学装置和先进核科学技术取得重大进展。“热堆—快堆—聚变堆三步走,热堆解决百年问题,快堆解决千年问题,而可控核聚变将永远解决能源问题。”雷增光认为。核技术应用:核工业的“第三条腿”随着工业化进程加剧、人民生活水平提高,核技术在工业、民用领域不断得到应用,在全球形成近万亿元产值,在某些发达国家的经济结构中占比达2%。据雷增光介绍,自上世纪90年代以来,中国核技术应用已在辐照加工、核医学、公共安全等方面形成了一定的产业规模,一直保持着较快发展速度。特别是近年来,其年增长率均超过20%,年产值达数千亿元,预计2030年突破万亿元规模。然而,目前我国核技术应用在经济中的占比只有0.4%,与发达国家相比仍有差距。多位院士专家认为,核技术应用可以在医学、工业、农业、安全、环境、考古等多个学科中发挥作用,应该大力发展,使之成为核电、核燃料之外核工业的第三大支柱性产业。为此,中国工程院院士李冠兴形象地称核技术应用是核工业中的“轻工业”。中国工程院院士叶奇蓁认为,核能供暖或是我国北方冬季雾霾问题的解决方案。他介绍,由中核集团研发的泳池式低温供热堆“燕龙”已实现小范围供热。该堆型“零堆融、零排放、易退役”,适合部署在居民区附近。叶奇蓁预计,核能供热的成本有望达到和燃气同等价格,并可以通过进一步技术研发实现热电联供,甚至核能制氢,同如火如荼的氢能源产业配合起来。叶奇蓁表示,从1970年2月8日周总理批示我国建设秦山核电站至今,我国的民用核技术在不到50年的时间里实现了对世界先进水平从跟跑到并跑。他期盼,在 “第二个春天”里,核工业能够继续进步,在越来越多的领域里实现领跑。《中国科学报》 (2019-09-02 第7版 能源化工)

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