“零碳”礦井不是夢(mèng)——中煤西安設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司“零碳”礦井的探索與實(shí)踐 

 當(dāng)“零碳”概念在煤炭行業(yè)逐漸升溫，許多人還在疑惑：“零碳”礦井真的能實(shí)現(xiàn)嗎？中煤西安設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱中煤西安設(shè)計(jì)公司）的設(shè)計(jì)師們，給出了堅(jiān)定的回答：“零碳”礦井，不是夢(mèng)！

“零碳”園區(qū)沙盤

      夢(mèng)想的起點(diǎn)

煤炭行業(yè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式往往伴隨著高能耗、高排放。然而，中煤西安設(shè)計(jì)公司的設(shè)計(jì)師們卻敢于挑戰(zhàn)這一現(xiàn)狀，他們提出了“零碳”礦井的設(shè)想，并決心將其變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

自2020年起，該公司便致力于研究從設(shè)計(jì)源頭實(shí)現(xiàn)煤炭生產(chǎn)的“零碳”技術(shù)，他們深知，這不僅僅是技術(shù)的突破，更是響應(yīng)時(shí)代的召喚。

通過煤礦屋頂分布式光伏發(fā)電、漂浮式水面光伏電站、矸石充填、礦井水處理以及利用礦井余熱資源等一系列減碳項(xiàng)目的實(shí)踐，公司的設(shè)計(jì)師們逐步提煉出了一套為煤炭生產(chǎn)減少碳排放的綜合性策略，設(shè)計(jì)師小袁稱它為減碳的“十八般武藝”，即“3528”零碳礦井建設(shè)技術(shù)框架（簡(jiǎn)稱“3528”框架），旨在實(shí)現(xiàn)煤炭生產(chǎn)的節(jié)能減排。

       零碳秘籍“3528”

“3528”框架包括“減源、增匯、替代”三大核心原則；五大技術(shù)途徑：構(gòu)建近零碳空間形態(tài)、優(yōu)化高效柔性工業(yè)生產(chǎn)、開展廢棄物循環(huán)綜合利用、實(shí)施新型零碳基礎(chǔ)設(shè)施及多能互補(bǔ)能源供應(yīng)、完善全生命周期綠色低碳建筑；同時(shí)，結(jié)合二十八項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，為“零碳”礦井建設(shè)提供了全面的技術(shù)路徑。

  “3528”框架的實(shí)踐運(yùn)用，正如設(shè)計(jì)師小劉所描述的那樣：“就像一道數(shù)學(xué)題，需要我們巧妙地運(yùn)用加減法，以達(dá)到最佳的減碳效果?！?/span>

 井下深層取熱系統(tǒng)

      在加法思維方面，通過提升煤礦可再生能源的利用，實(shí)現(xiàn)廢棄物的循環(huán)綜合利用和綠色、零排放生產(chǎn)。創(chuàng)新技術(shù)如矸石充填利用、礦井水深度處理、跨園區(qū)水資源綜合利用、煤泥集約化處理等，廣泛應(yīng)用于礦井廢棄物的管理中。同時(shí)，結(jié)合電氣智能化、工業(yè)余熱利用、礦井深部能量提取利用、廠區(qū)用水節(jié)約循環(huán)等新技術(shù)，建設(shè)“零碳”基礎(chǔ)設(shè)施和多能互補(bǔ)清潔能源系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)炭不燃炭”的“零碳”礦井目標(biāo)。

在減法策略上，通過清潔供熱的方式有效減少碳排放。采用低碳、清潔、安全、高效的技術(shù)、工藝和裝備，顯著降低煤礦的碳排放和能耗。實(shí)踐中，應(yīng)用空壓機(jī)余熱利用、礦井涌水熱泵、礦井回風(fēng)余熱利用等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了礦井工業(yè)場(chǎng)地的集中供熱供冷。這一創(chuàng)新實(shí)踐不僅提高了能源利用效率，降低了運(yùn)行成本，而且顯著減少了污染物和二氧化碳的排放。

      打造“零碳”礦井

理論需要實(shí)踐的檢驗(yàn)。打造“零碳”礦井絕不是紙上談兵，更是付諸實(shí)踐。

大海則煤礦鳥瞰

該公司工程總承包的大海則煤礦，應(yīng)用“3528”框架設(shè)計(jì)并建設(shè)。礦區(qū)清潔供熱系統(tǒng)利用空壓機(jī)余熱、礦井涌水及礦井回風(fēng)余熱資源，實(shí)現(xiàn)了百分之百的礦井工業(yè)場(chǎng)地集中供熱供冷。與傳統(tǒng)燃煤鍋爐相比，可降低運(yùn)行成本，礦井年運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省27%，并大幅減少污染物和二氧化碳的排放。

2023年10月，大海則煤礦正式進(jìn)入生產(chǎn)階段，空壓機(jī)余熱利用、回風(fēng)余熱利用、礦井水余熱利用等各清潔供熱單元均正常運(yùn)行，供熱規(guī)模達(dá)到國(guó)內(nèi)特大型礦井低碳清潔供熱的領(lǐng)先水平。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，通過實(shí)施相關(guān)措施，大海則煤礦每年減少二氧化硫、氮氧化物和煙塵等污染物的排放總量達(dá)到503噸。同時(shí)，減少的二氧化碳排放量達(dá)31400噸，這一減排量相當(dāng)于1200余畝樹林一年所吸收的二氧化碳量，或者相當(dāng)于種植了170余萬(wàn)棵樹木的碳匯效果。

共筑綠色煤炭未來(lái)

中煤西安設(shè)計(jì)公司的設(shè)計(jì)師們憑借卓越的智慧和勇氣，將“零碳”礦井的愿景化為現(xiàn)實(shí)，引領(lǐng)煤炭生產(chǎn)企業(yè)從能耗雙控邁向碳排放雙控的新階段。

與此同時(shí)，公司積極承擔(dān)社會(huì)責(zé)任，通過交流合作和技術(shù)研討，展示“零碳”礦井前景，推廣技術(shù)應(yīng)用，并積極服務(wù)國(guó)家和行業(yè)的政策制定，推動(dòng)煤炭行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型。

展望未來(lái)，中煤西安設(shè)計(jì)公司將持續(xù)探索“零碳”技術(shù)，為煤炭行業(yè)可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。我們堅(jiān)信，綠色、低碳、可持續(xù)的煤炭未來(lái)必將實(shí)現(xiàn)。

中煤西安設(shè)計(jì)工程公司引領(lǐng)“煤電化新”零碳園區(qū)技術(shù)革命

中煤西安設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱“中煤西安設(shè)計(jì)公司”）在綠色開采技術(shù)領(lǐng)域取得突破，其自主研發(fā)的“煤電化新”零碳園區(qū)技術(shù)體系應(yīng)用于新疆、內(nèi)蒙古、山西、陜西等多個(gè)能源大基地的前期規(guī)劃，助力以上地區(qū)實(shí)現(xiàn)清潔高效利用，推動(dòng)綠色轉(zhuǎn)型。

“煤電化新”零碳園區(qū)關(guān)鍵核心技術(shù)體系圍繞“炭－碳”雙鏈和“兩個(gè)對(duì)沖”機(jī)制，融合了異質(zhì)能源的時(shí)空互補(bǔ)與協(xié)同轉(zhuǎn)化機(jī)制，以及多元資源的遷移轉(zhuǎn)化和有序代謝機(jī)制，創(chuàng)新了低碳化智能感知、智能分析和智能決策關(guān)鍵技術(shù)，形成了物質(zhì)流與能量流遷移、轉(zhuǎn)化、利用和回收的協(xié)同網(wǎng)絡(luò)，最終實(shí)現(xiàn)能源 - 資源 - 信息的一體化規(guī)劃與智能調(diào)控，可為零碳園區(qū)提供全方位技術(shù)解決方案。

中煤西安設(shè)計(jì)公司，作為中國(guó)中煤旗下科技型骨干企業(yè)，憑借其在煤炭綠色開采領(lǐng)域的深厚積淀，將持續(xù)推廣零碳園區(qū)技術(shù)，賦能更多能源基地，共筑綠色未來(lái)，為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)貢獻(xiàn)中煤智慧與力量。