桑逢云
(應(yīng)急管理部信息研究院,北京市朝陽區(qū),100029)
英國煤炭開采歷史悠久,19世紀(jì)中葉曾是歐洲以至世界的產(chǎn)煤大國,但隨著北海油田的開發(fā)和英國能源戰(zhàn)略向新能源轉(zhuǎn)移,煤炭工業(yè)的占比逐年萎縮。目前英國大量煤礦關(guān)閉,產(chǎn)業(yè)政策由對生產(chǎn)煤礦進(jìn)行補(bǔ)貼向扶持煤礦區(qū)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型轉(zhuǎn)變。進(jìn)入21世紀(jì),雖有部分時(shí)期因煤炭緊張導(dǎo)致煤礦關(guān)閉后又重新開采,但總體上英國煤炭產(chǎn)業(yè)成為夕陽產(chǎn)業(yè),煤炭消費(fèi)主要依靠進(jìn)口。英國是世界上煤礦安全生產(chǎn)水平較高的國家之一,無論是安全技術(shù)還是安全管理,英國都處于世界領(lǐng)先水平。此外英國非常重視環(huán)境保護(hù),先后頒布多項(xiàng)相關(guān)法規(guī),并加強(qiáng)CCS發(fā)展戰(zhàn)略和前沿技術(shù)研究,以便在確保能源供應(yīng)安全前提下,解決好煤炭老工業(yè)區(qū)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和環(huán)境修復(fù)問題。因此,英國在能源供應(yīng)體系建設(shè)、煤礦關(guān)閉法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定和煤礦關(guān)閉礦區(qū)環(huán)境修復(fù)等方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。
英國煤炭資源變質(zhì)程度不一,從長焰煤到無煙煤都有,主要是低變質(zhì)煤和中等變質(zhì)煤,其中長焰煤和氣煤約占煤炭資源儲(chǔ)量的80%,無煙煤占煤炭資源儲(chǔ)量的3%~4%。煤層平均厚度為1~2 m,煙煤揮發(fā)分為20%~40%,硫分為0.6%~1.2%,發(fā)熱量為32.60~37.20 MJ/kg。英國大部分煤田都屬于上石炭紀(jì),只有蘇格蘭擁有下石炭紀(jì)煤田,此外還有幾個(gè)侏羅紀(jì)煤田。
根據(jù)英國煤炭管理局2020年6月評估結(jié)果,包括遠(yuǎn)景資源量在內(nèi)的剩余煤炭資源量僅為3 906 Mt,其中井工開采資源量3 083 Mt,露天開采資源量823 Mt。(詳見表1和表2),所剩資源不多,其中英格蘭占85.6%、蘇格蘭占6.7%、威爾士占7.7%。在當(dāng)前條件下(包括規(guī)劃或規(guī)劃前過程中)經(jīng)濟(jì)上可采煤炭資源量為1 079 Mt,其中井工煤礦為1 033 Mt,露天煤礦為46 Mt。遠(yuǎn)景資源量中井工煤礦為2 050 Mt,露天煤礦為778 Mt。
表1 英國井工開采煤炭資源評估情況 Mt
表2 英國露天開采煤炭資源評估情況 Mt
20世紀(jì)90年代,煤炭作為主要能源之一為英國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要支撐,其消費(fèi)量占一次能源消費(fèi)總量的30%左右。進(jìn)入21世紀(jì),隨著英國經(jīng)濟(jì)向金融業(yè)和服務(wù)業(yè)等低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型,煤炭消費(fèi)量及其在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的占比也持續(xù)走低,煤炭產(chǎn)業(yè)逐漸成為夕陽產(chǎn)業(yè)。2019年一次能源總消費(fèi)量267.58 Mtce(百萬噸煤當(dāng)量,1 Mtce=29 307 MJ),其中煤炭為8.83 Mtce,僅占3.3%。如圖1所示。
2015-2018年期間,隨著原油和可再生能源產(chǎn)量的增加,英國能源總產(chǎn)量連續(xù)4年持續(xù)增長,但隨著煤炭、天然氣和核電發(fā)電量下降,2019年英國能源總產(chǎn)量出現(xiàn)首次下降。由于燃煤發(fā)電需求量減少,煤礦進(jìn)一步關(guān)閉,煤炭產(chǎn)量降低,煤炭供應(yīng)占比也逐年降低,2019年英國煤炭供應(yīng)量為7.56 Mtce,僅占2.8%。
為保護(hù)環(huán)境,減少燃煤消費(fèi),自2013年4月起,英國對燃煤發(fā)電征收額外碳稅,2014年4月,每排放1 t二氧化碳征收9.55英鎊碳稅,2015年4月增至18.08英鎊,這一標(biāo)準(zhǔn)一直持續(xù)到2021年。此外英國電力容量市場優(yōu)先保障可再生能源,燃煤發(fā)電主要為解決可再生能源供應(yīng)不穩(wěn)定造成的電網(wǎng)波動(dòng)。英國計(jì)劃于2025取消所有燃煤電廠,通過大力發(fā)展可再生能源,2050將實(shí)現(xiàn)近零碳排放。
數(shù)據(jù)來源:BP世界能源統(tǒng)計(jì)年報(bào)
早在19世紀(jì)中葉,英國煤炭產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的2/3,1913年開采量曾達(dá)到287 Mt的歷史最高水平。20世紀(jì)30年代的世界資本主義經(jīng)濟(jì)危機(jī)對英國煤炭工業(yè)打擊沉重。二戰(zhàn)后,中東等地的廉價(jià)石油大量涌入國際能源市場,世界能源生產(chǎn)和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,再加上英國北海油田的開發(fā),英國煤炭工業(yè)進(jìn)一步衰退。特別是進(jìn)入21世紀(jì)后,英國煤炭產(chǎn)量持續(xù)大幅度下降,2019年英國煤炭產(chǎn)量僅為2.17 Mt,其中露天煤礦占95%,井工煤礦占5%,與2018年相比下降了16%,較2009年下降了87.9%,比1990年下降了97.7%,降至歷史最低水平。2019年,英國煤炭產(chǎn)量主要來自威爾士,占比為54%,英格蘭26%,蘇格蘭占20%。1990-2019年英國井工煤礦和露天煤礦產(chǎn)量及占比如圖2所示。
數(shù)據(jù)來源:英國能源統(tǒng)計(jì)摘要
2016-2019年,英國井工煤炭產(chǎn)量全部來自于英格蘭和威爾士,蘇格蘭不再有任何井工煤礦。由于2015年英格蘭陸續(xù)關(guān)閉了大型井工煤礦,2019年威爾士成為最大的井工煤礦行政生產(chǎn)區(qū)。由于井工煤礦生產(chǎn)規(guī)模普遍較小,井工煤炭產(chǎn)量在總產(chǎn)量占比較小。英國露天煤礦主要分布于英格蘭中部、北部,南威爾士和蘇格蘭南部。2019年,英國露天煤礦產(chǎn)量主要來自于威爾士,占比為52.4%,英格蘭28.6%,蘇格蘭19%。
隨著英國井工煤礦向深部延伸,開采成本增加,企業(yè)面臨的經(jīng)營壓力增大,大量的井工煤礦隨之關(guān)閉。由于露天開采成本低、經(jīng)濟(jì)效益好,相對井工煤礦關(guān)閉退出比例小,從2005年開始,露天煤礦產(chǎn)量占總產(chǎn)量的比例超過了井工煤礦。
截至2019年12月31日,英國煤炭工業(yè)從業(yè)人數(shù)為699人,較2009年下降88.2%,較1990年下降98.6%,但與2018年相比增加109人,為近4年從業(yè)人數(shù)首次增加,其中威爾士增加90人,英格蘭增加5人,蘇格蘭增加14人。井工煤礦由127人增加到142人,同比增長11.8%,主要原因是威爾士阿伯佩格姆(Aberpergwm)煤礦2018年9月由停產(chǎn)維修轉(zhuǎn)為正式生產(chǎn),導(dǎo)致威爾士井工生產(chǎn)從業(yè)人數(shù)從90人增加至134人。露天煤礦的從業(yè)人數(shù)由463人增加到557人,同比增長20.3%,主要原因是南特·海倫(Nant Helen)露天煤礦2019年1月由停產(chǎn)維修轉(zhuǎn)為正式生產(chǎn),所需從業(yè)人數(shù)增加。其中威爾士露天煤礦從業(yè)人數(shù)從280人增加到326人,英格蘭從110人增加到144人,蘇格蘭從業(yè)人數(shù)從73人增加到87人,詳見表3和表4。
表3 2016-2019年英國井工開采煤礦從業(yè)人數(shù) 人
表4 2016-2019年英國露天開采煤礦從業(yè)人數(shù) 人
英國曾經(jīng)是歐洲歷史上的煤炭出口大國,但隨著能源結(jié)構(gòu)的變化、清潔能源的開發(fā)以及對環(huán)境保護(hù)的重視,逐漸由煤炭出口國轉(zhuǎn)為進(jìn)口國,1999-2015年一直為煤炭進(jìn)口國的第2位,隨著需求量降低,2016-2018年降至第7位。2019年煤炭進(jìn)口量為6.5 Mt,主要來自俄羅斯(37%)、美國(27%)、哥倫比亞(17%)和澳大利亞(6%)4個(gè)國家,比2018年降低36%,比2000年降低70%。
英國是世界上煤礦安全生產(chǎn)最好的幾個(gè)國家之一,無論是安全技術(shù)還是安全管理,英國煤礦都處于世界領(lǐng)先水平。英國煤礦的百萬噸死亡率與世界其他國家相比較低。英國的煤礦主和礦工都非常重視煤礦安全工作。按照英國法規(guī),所有煤礦都被定性為瓦斯煤礦,這對一些開采深度較淺的小煤礦來說看似苛刻,但也說明英國對各種煤礦的安全標(biāo)準(zhǔn)要求“一視同仁”。同時(shí),這也避免了開采設(shè)備從一個(gè)煤礦轉(zhuǎn)移到另一個(gè)煤礦使用時(shí)存在的潛在危險(xiǎn)。
英國煤礦近年來死亡事故起數(shù)每年均保持在個(gè)位數(shù),其中在1999-2000年、2002-2003年以及在2014-2019年均未發(fā)生死亡事故,2001年、2007年和2008年各發(fā)生1起死亡事故,2009年發(fā)生2起,2006年發(fā)生3起,1997年和1998年均為4起。
英國一向重視煤礦安全生產(chǎn)和煤炭環(huán)境問題。1847年對城市環(huán)境立法,限制工廠煙塵排放。1952年11月5-18日發(fā)生倫敦?zé)熿F事件, 1956年頒布了《大氣清潔法》,建立煙塵控制區(qū),禁止煙囪排放黑煙,民用爐具改用無煙燃料。1974年頒布《環(huán)境污染控制法》,為全國公害防治基本法。1988年頒發(fā)《城鄉(xiāng)規(guī)劃環(huán)境影響評價(jià)條例》,將環(huán)境影響評價(jià)納入礦山規(guī)劃系統(tǒng)。19世紀(jì)末20世紀(jì)初,英國煤炭工業(yè)全面實(shí)行環(huán)境影響評價(jià),工程項(xiàng)目必須有環(huán)境影響評價(jià),必須開展風(fēng)險(xiǎn)評價(jià),用于露天開采方法和井工開采方法的評估以及煤礦環(huán)境規(guī)劃。煤礦環(huán)境規(guī)劃已經(jīng)成為監(jiān)督法規(guī)執(zhí)行情況并減少潛在賠償?shù)囊环N有效手段。英國1990年頒布《環(huán)境保護(hù)法》。1992年聯(lián)合國《氣候變化框架公約》出臺(tái),英國承諾減少6種溫室氣體的排放量。潔凈煤技術(shù)是減少污染和提高利用率的煤炭加工、燃燒、轉(zhuǎn)化及污染控制有效技術(shù),1993年英國貿(mào)工部(DTI)制訂了相關(guān)研究與發(fā)展計(jì)劃,以支持潔凈煤技術(shù)的開發(fā)。2005年《京都議定書》生效后,英國政府提出2008-2012年期間的溫室氣體排放量降低到1990的水平?!?003英國能源白皮書》提出創(chuàng)建一個(gè)低碳經(jīng)濟(jì)的英國能源結(jié)構(gòu),進(jìn)一步發(fā)展了英國氣候變化長期政策。2007年3月13日,英國政府發(fā)表了一份《氣候變化法》草案,并于2007年11月上交到英國上議院,該草案寫有未來50年氣候變化對策內(nèi)容,規(guī)范了英國的低碳經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略框架,這是世界上第一部氣候變化法案,具有劃時(shí)代意義。
隨著英國大量煤礦關(guān)閉,英國礦區(qū)環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)由生產(chǎn)過程中的環(huán)境保護(hù)向關(guān)閉后礦井災(zāi)害治理和生態(tài)修復(fù)轉(zhuǎn)變。根據(jù)英國《1994煤炭工業(yè)法》,英國煤炭管理局是煤炭行業(yè)的政府主管部門,對煤炭產(chǎn)業(yè)進(jìn)行宏觀管理。根據(jù)《英國煤炭工業(yè)管理局對廢棄礦井的管理方案》的規(guī)定,煤礦的關(guān)閉工作由煤礦企業(yè)承擔(dān)主要責(zé)任,并對15年內(nèi)關(guān)閉后的煤礦歷史遺留問題(地表塌陷、封閉的井口、礦井水、可能逸散的氣體及煤層自燃)進(jìn)行治理,礦井關(guān)閉后15年后的災(zāi)害監(jiān)測與災(zāi)害治理由英國煤炭管理局進(jìn)行管理。對于一些生產(chǎn)歷史周期長、盈利差的老礦區(qū),英國煤炭管理局會(huì)申請利用英國政府預(yù)算資金對其進(jìn)行關(guān)閉,并落實(shí)好隱患治理措施。英國煤炭管理局負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)整理關(guān)閉煤礦的相關(guān)數(shù)據(jù),形成廢棄煤礦目錄數(shù)據(jù)庫,并對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行日常維護(hù),為后續(xù)的廢棄煤礦資源開發(fā)提供有效支撐。
為解決英國煤礦關(guān)閉后的瓦斯泄露問題,早在1954年英國就開始進(jìn)行廢棄煤礦瓦斯開發(fā)利用研究,并制定和出臺(tái)了完善的法律法規(guī)體系和優(yōu)惠鼓勵(lì)政策,促進(jìn)在已關(guān)閉的300座井工煤礦中的30座煤礦進(jìn)行廢棄煤礦瓦斯利用項(xiàng)目開發(fā)。2016年全國廢棄煤礦瓦斯裝機(jī)容量約為60 MW,依靠市場化手段實(shí)現(xiàn)了商業(yè)開發(fā)。英國已經(jīng)關(guān)閉了幾千個(gè)礦井,關(guān)閉煤礦的礦井水對周圍水系和含水層造成了嚴(yán)重威脅。由于缺乏長遠(yuǎn)考慮,英國政府不得不在煤礦私有化之后采取補(bǔ)救措施,先后投入10億英鎊用于處理煤礦關(guān)閉后采煤塌陷和礦井水等遺留問題,這項(xiàng)工作計(jì)劃持續(xù)50年以上,這些經(jīng)費(fèi)中有1/2用于礦井水抽采及污染處理,約1/3用于塌陷區(qū)治理。為治理礦井水污染,英國共設(shè)有800個(gè)礦井水監(jiān)測點(diǎn)對礦井水的情況進(jìn)行監(jiān)測,建立數(shù)據(jù)模型,預(yù)測礦井水的走向,以便及時(shí)采取有效的控制措施。英國煤炭管理局管理75個(gè)廢棄煤礦礦井水處理廠,每年處理1.2億m3廢棄礦井水,保護(hù)了350 km的河流和幾個(gè)重要的區(qū)域含水層。
英國煤炭產(chǎn)業(yè)成為夕陽產(chǎn)業(yè),無論是煤炭產(chǎn)量和煤炭消費(fèi)量在全世界的占比均較小,但隨著大量煤礦關(guān)閉,英國在煤炭產(chǎn)業(yè)退出和工業(yè)轉(zhuǎn)型方面積累的豐富經(jīng)驗(yàn),給我國煤炭老工業(yè)區(qū)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和環(huán)境治理以及煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,提供了以下4方面啟示。
(1)建立多種能源供應(yīng)體系。英國出臺(tái)了一系列優(yōu)惠政策,支持風(fēng)能、太陽能和地?zé)崮艿瓤稍偕茉撮_發(fā),對我國煤炭資源賦存條件差,開采風(fēng)險(xiǎn)高,煤炭無法安全開采,計(jì)劃退出煤炭產(chǎn)業(yè)的城市和地區(qū)具有借鑒意義。建議建立多種能源供應(yīng)體系,防止因煤炭運(yùn)輸通道或者價(jià)格上漲造成煤炭供應(yīng)緊張,避免因能源供應(yīng)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成負(fù)面影響。
(2)完善礦山關(guān)閉法律法規(guī)。為便于進(jìn)行煤礦關(guān)閉后災(zāi)害治理,建議我國按照“誰開發(fā)、誰保護(hù),誰污染、誰治理,誰破壞、誰恢復(fù)”的原則,建立涵蓋可行性研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)、關(guān)閉和關(guān)閉后全生命周期的監(jiān)管法律法規(guī),明確礦山關(guān)閉后災(zāi)害和資源保護(hù)的主體責(zé)任,并出臺(tái)配套政策,提取關(guān)閉后治理費(fèi)用,保證后期治理效果。
(3)完善煤礦關(guān)閉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。建議建立完善煤礦關(guān)閉技術(shù)規(guī)范,明確煤礦關(guān)閉程序和技術(shù)要求,提高煤礦關(guān)閉標(biāo)準(zhǔn),建立相應(yīng)的關(guān)閉礦井資料數(shù)據(jù)庫,為后續(xù)廢棄煤礦瓦斯開發(fā)奠定基礎(chǔ)。
(4) 建立礦山開采水資源保護(hù)法律法規(guī)。建議我國借鑒英國成功經(jīng)驗(yàn),出臺(tái)相關(guān)法律法規(guī),要求礦山開發(fā)主體在煤礦關(guān)閉前對周圍水體的影響作出評價(jià),并充分利用現(xiàn)有設(shè)施和巷道對廢棄礦井水進(jìn)行超前治理。