(1)煤炭行业发展现状
我国资源禀赋具备“富煤、贫油、少气”的特征,这决定了煤炭是我国能源体系的支柱。并且,虽然近年来核能、风能、太阳能等新能源行业发展迅速,我国能源结构呈现出持续多元化发展的态势,但具备成熟可靠、价格低廉等优势的煤炭资源仍将在较长时期内作为我国能源结构中的主导性能源和基础性能源,为我国国民经济持续发展发挥重要作用。根据中国煤炭工业协会发布的《煤炭工业“十四五”高质量发展指导意见》,到“十四五末”即 2025 年,我国煤炭产量将控制在 41 亿吨左右,相较 2020 年 39.0 亿吨的产量而言仍有一定的增长空间。
资料来源:《中国统计年鉴 2021》
目前,我国经济发展已经进入了新时代,基本特征就是已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,而不断推进供给侧结构性改革则是引领经济高质量发展的应有之意。作为我国工业的能源基石,煤炭行业的供给侧改革意义深远,在政府部门和煤炭企业的共同努力下,目前我国煤炭行业供给侧改革已初具成效,为我国智能矿山建设奠定了坚实基础。
① 供给侧改革初具成效,行业效益逐步回暖
近年来,我国煤炭供给侧结构性改革成果显著,落后产能逐步淘汰,产业结构持续优化。自 2016 年去产能以来,我国煤矿数量逐步减少,从 2015 年的 10,800处已降至 2020 年的约 4,700 处;而与此同时,煤炭产量却稳步提升,煤矿平均单产亦由 2015 年的 34 万吨/年提升至 2020 年的 83 万吨/年。
资料来源:中国煤炭工业协会
资料来源:《中国统计年鉴2020》,我国煤矿平均单产=当年原煤产量/当年煤矿数量
与此相对应的是,在经历了几年供给侧改革之后,我国煤炭行业效益逐渐回 暖。根据中国煤炭工业协会发布的《2020 煤炭行业发展年度报告》,2020 年我 国煤炭产量同比增长 1.4%、煤炭消费量同比增长 0.6%,较之煤炭行业“去产能、 调结构”初期已出现一定的回暖态势。
随着我国煤炭行业供给侧结构性改革的持续深化,行业整体效益逐步回升, 这为我国煤矿大型化、智能化发展奠定了坚实基础。
②政策推进叠加技术赋能,行业安全水平不断提高
按煤矿开采方式区分,煤矿可分为露天煤矿与井工煤矿,其中露天煤矿开采 难度更低、生产效率更高,是美国、澳大利亚、印尼等产煤国家的主要煤矿形式; 而我国由于地质特殊性的原因,多为井工煤矿,截至 2017 年底,我国仅有露天 煤矿约420座,约占全国煤矿数量的6%1。由于井工煤矿开采作业是在环境复杂、 岩层多样的井下进行,因此开采难度更大、危险系数更高,这也是我国过去煤矿 重特大事故频发的重要原因。
为切实提升煤炭行业安全水平、生产效率,国家相继出台了一系列政策持续 推进煤矿机械化、自动化、信息化、智能化建设,大力推进“机械化换人、自动 化减人”科技强安专项行动,根据国家矿山安监局新闻发布会内容,2020 年底 全国已建成 494 个智能化采煤工作面。在政策扶持以及新技术持续赋能的情况之 下,我国煤炭行业安全水平不断提高,全国煤矿事故总量由上世纪末的年死亡9,506 人,已降至 2020 年的 225 人,降幅达 97.63%。
综上可知,我国煤炭行业供给侧改革已初具成效,煤炭产能逐步集中,产业生态持续优化,这为我国煤矿大型化、智能化发展奠定了坚实基础。与此同时,国家关于煤炭行业的指导性政策频出,为我国煤矿大型化、智能化发展提供了政策保障,发改委、国家能源局、国家矿山安监局等八部委于 2020 年 2 月联合发布的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》指出“到 2025 年,大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化”,发改委、工信部和国家能源局于 2020 年 4 月发布的《2019 年煤炭化解过剩产能工作要点》亦指出“持续提升产业链水平。引导煤炭企业加大科技投入,应用现代信息技术和先进适用装备,建设安全高效智能环保的大型现代化煤矿,不断提升机械化、自动化、信息化和智能化水平”。
(2)煤炭行业未来发展趋势
作为我国能源安全的基石,煤炭行业在改革开放四十余年的发展历程中,已经实现了从人工和半机械化到自动化的转型,现今正处于向智能化变革的趋势之中。
在过去,我国煤炭行业主要依靠生产要素的持续大量投入来实现发展,属于粗放式的发展方式,这不仅造成了人力资源的极大浪费,而且也对生态环境造成了严重破坏,与当今社会倡导的高质量可持续发展理念不甚相符。进入新时期,煤炭行业需要融合工业物联网、人工智能、智能装备等新技术实现智能化转型,不断提升本质安全、减员增效、节能降耗以适应社会经济发展的新常态,进而积极应对新形势下的诸多挑战和不确定因素,如能源供应和需求结构调整、产业升级和转型、气候和安全环保压力剧增等。
目前我国正处于煤矿智能化发展的初级阶段,仅有少量煤矿实现了局部生产环节的智能分析及决策控制。我国截至 2020 年底已建成 494 个智能化采煤工作面,不过仅能实现少人化开采,而根据《2020 煤炭行业发展年度报告》,到“十四五”末期,在进一步淘汰落后产能集中优势产能以保证全国煤炭总体产量不下降的情况下,将全国煤矿数量控制在 4,000 处左右,建成智能化生产煤矿数量将达 1,000 处以上,因此相对于全国煤矿巨大存量以及智慧煤矿智能开采、无人开采的要求而言,我国煤矿智能化建设无论从数量上还是从智能化程度上尚处于起步阶段。综上而言,我国当下智能矿山市场需求空间巨大,供给产能难以覆盖需求增长。
根据安永(中国)企业咨询有限公司发布的《智慧赋能煤炭产业新万亿市场》,已有生产型矿井单矿智能化改造升级费用约在 1.49 亿元人民币至 2.63亿元人民币之间,新建型矿井单矿改造费用约在 1.95 亿元人民币至 3.85 亿元人民币之间,结合全国数千座煤矿的存量,我国煤矿智能化建设将创造万亿级的广阔智能矿山领域市场。