矿井深处“脱胎换骨” 智能技术助力“黑色能源”变“绿色动能”
今年的政府工作报告提出:要积极稳妥推进碳达峰碳中和,建设一批零碳园区、零碳工厂。作为世界最大的煤炭生产国和消费国,煤炭工业是我国碳排放的重点行业之一,将“零碳园区”延伸到煤炭领域,对于我国绿色低碳发展意义重大。一项名为“零碳煤矿”的建设,正在山西省一家大煤矿进行,这里正推动“黑色能源”到“绿色动能”的转变。实现二氧化碳净零排放看似是一项不可能完成的任务。要达成这个目标,需要将这家煤矿每年产生的40多万吨二氧化碳排放尽可能压降至“归零”。
这相当于一年内要种下2000万棵树才能完全吸收的碳排放量。这场规模庞大的“碳消失魔术”答案,就藏在地下500米的矿井深处。
总台央视记者跟随新能源防爆电动车来到500米深的矿井下一探究竟。
在煤矿整体碳排放中,用电所占比重超过80%。其中,最耗电的就是掘进机等重型机械。今年开始投入使用的新型盾构机,日掘进长度提升到二十多米,相比之下,传统掘进机在硬煤层中每天只能掘进两三米。尽管新型盾构机的功率提升了一倍,但凭借效率倍增,整体用电量不升反降,为煤矿绿色转型提供了技术支撑。
煤矿更深层的“低碳密码”,还藏在看不见的智能网络系统中。如今,塔山煤矿井下已部署128台5G基站,构建起覆盖全矿的高速通信系统。无论是在深邃的巷道还是偏远的作业点,画面和数据都能在10毫秒内实时传回监控室,助力井下多个场所实现无人值守。
依托“无人值守、智能协同”的绿色开采新模式,煤矿每生产一吨原煤,仅排放约15公斤二氧化碳。
除了硬件升级之外,隐藏在“风”里的绿色动力,也成为突破碳排放瓶颈的关键。
乏风是井下作业后的排风,温度恒定,属于低浓度瓦斯气体。过去,乏风由主风机抽出后直接排入空气,会污染大气,同时,乏风的温度有13℃,直接排放也白白浪费了潜藏的热能。2020年开始的煤矿风井余热利用系统,将这股低温热量送入热泵机组“二次加工”,最终转化为38℃至42℃的高温热源,再次对入井空气加热,不但改变了通过燃煤锅炉加热入井空气的方式,还彻底解决了冬季极寒环境下的供暖难题。除此之外,这个煤矿还充分挖掘设备运行中的“隐性热源”。比如,空压机工作时的热量、抽瓦斯设备冷却时的热水,都被用来为矿区供暖。同时,矿区还在规划布局小规模风电、光伏等项目,探索以“绿电”替代外购电力,进一步压降碳足迹,加快迈向“零碳”目标。
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