【睡前消息1060】地下储能项目 高考出题人的“富矿”
未来煤矿的转型空间。
煤矿事故与煤炭产业的现状
大家好，欢迎收看第1060期睡前消息，请静静介绍话题。
5月22日，山西省长治市留神峪煤矿发生瓦斯爆炸。最新统计结果是，事故造成82人死亡，128人受伤。我国已经很多年没有发生死伤超过200人的重大矿难了，督工，你怎么评价这次事故？
作为一个接收二手信息的媒体人，我看到的矿难数字是上下跳动的。5月23日上午说是8人死亡，然后数字一路增加，到晚上是至少损失了90人。后来数据稳定到现在的82人死亡，但是大多数报导的标题并没有提到还有两人没找到，生死不明。
这也算是最近几年事故新闻的常态了。事故发生之后，最初的信息发布都是尽量压低伤亡数字，最好是压到个位数。暂时找不到的工人，那就说还在搜救，实在没办法，先承认失踪，然后随着搜救过程逐步提升数据。
我非常理解企业和当地政府报数的心态，因为死亡数字和事故定性有关系，也影响了舆论压力。一开始报一个较低的数字可以减少关注。等过几天，普通人对这个事故已经相对脱敏了，再逐步增加认证的死亡人数，总体的讨论热度肯定就会少一些。
而且从新闻报导的角度来说，无论是正在搜救还是失踪，也确实不应该计入死亡数字。地方政府和企业拿着本地媒体的受控数据，甚至可以吓唬外地媒体，再删一批内容，进一步压低热度。
之前我介绍过，我有一个微信公众号，名字是“睡前消息编辑部”，每天有且只有一种内容，就是从各个媒体转载的十几条新闻短列表，居然也有稳定的6万浏览量。这个列表的起源，是我在观察者网工作的时候写的工作日记，历史要比现在的视频节目还要长好几年。睡前消息的名字就是从这里来的。现在睡前消息、小代陈读以及我们其他节目的选题，基本上都来自这个新闻列表，欢迎关注。
我每天要自己来做睡前消息编辑部的列表，按照重要性排列各个新闻的顺序，经常要评估事故新闻的轻重，也形成了自己的原则。从新闻道德角度来说，事故新闻最重要的信息不是救出了多少人，甚至也不是已经造成了多大的损失，而是有多少人可能存活还没有救出来。其次才是由多少人确认死亡。所以，我一般会把已经确认的死亡数据和失散失踪人数合计，算出一个尚未生还的人数，根据这个数据决定新闻是否上榜。反过来说，我认为灾害管理部门也应该重点关注这个数据向媒体通报，避免地方政府用失联的说法压低前期的死亡数据，避开舆论监督。
回过头说煤矿矿难问题。中国政府2020年正式提出了碳达峰和碳中和的发展目标。那一年，中国煤炭产量是39亿吨，刚好占据了全世界的一半。到了2025年，也就是去年，中国煤炭产量是48.5亿吨，占全世界产量的比例上升到54.6%。这五年净增加的数量是9.5亿吨，几乎等于排名第二的印度产量，超过了排名第三的印度尼西亚产量。
能源产业的发展目标是碳中和，但是中国煤炭产量还在快速上升。首先是因为中国的总体用电量快速上升。其次，是因为中国新增的发电能力，大多数是新能源发电。风电和光电好处是不消耗燃料，坏处就是不稳定。风力要忽大忽小，太阳会落山，必须有传统的发电能力补上缺口，才能发挥作用。
现在从发电功率来说，风电和光伏加起来占了所有发电机的48%，但从发电能力来说，风电和光电只提供了20%的电力。同时，风电和光电的利用率都保持在95%以上，说明基本上没有被抛弃的波峰能量。那就必然是其他发电机填平了新能源发电的低谷。请静静读一下去年年底的国务院碳中和白皮书。
“随着新能源大规模发展，中国大力提升电力系统安全运行和抵御风险能力，加快建设清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统。中国充分发挥煤电灵活调节能力，全面实施煤电组合灵活性改造，50%以上煤电机组具备深度调峰能力。”
在极限状态下，中国居然要调动一半的煤电机组去填平新能源发电的低谷。所以风电和光伏发电规模扩大的同时，短期内的煤炭需求还要跟着上升。就在煤炭产量达到48.5亿吨顶峰的同时，全国还进口了5亿吨煤。增加的煤炭产量，一部分来自内蒙古那边的露天煤矿，但是中国大多数煤炭资源不适合露天开采，每年有至少35亿吨要靠地下煤矿保持产量。所以山西的煤炭产量在2024年的小低谷之后，2025年再次上升超过了13亿吨。其中一批高瓦斯煤矿，比如说这次出事的留神峪煤矿，也有扩大生产的压力和动力，算是这次事故的间接原因。
但从全国来看，我认为矿难问题不算严重。20世纪后期，中国开采100万吨原煤，平均死五六个人。到了21世纪，下降到不到一个人。2018年，中国百万吨煤炭死亡数字首次低于0.1。之后只有疫情结束的2022年到2023年，因为工人技术生疏，死亡率反弹过一次，但是也没有回到0.1以上。现在这次事故也许会稍微提高今年的死亡率，但是很难改变总体的死亡率下降趋势。所以就事论事，我并不想说管理体制问题，而是反过来考虑一件事，短期的矿难和长期的新能源发展，很有可能会导致一批煤矿关闭。这些工人和矿井有什么转型就业机会？这并不是危言耸听，因为中国刚刚有一个省级单位因为矿难消灭了煤矿，就是重庆市。
作为直辖市，没有煤矿似乎并不奇怪。京津沪这三个老直辖市现在也没有。但是重庆和京津沪不一样，当年并不是作为直辖市规划的，而是配合三峡移民设计了三峡省，后来因为需要中心城市带动落后地区，才把重庆拉进来改成了直辖市。从面积来看，重庆市是8万多平方公里，是京津沪这三个直辖市之和的两倍还要多，也超过了宁夏自治区、海南省。从各个角度来看，重庆都是一个“小省”，而不是一般意义上的城市。
同时，重庆是抗战期间形成的兵工基地，一直以重工业作为主导产业，自己也需要大量的能源，所以需要就近开发煤矿。2008年，重庆的煤炭产量是4000多万吨。作为对比，天津和上海从来就没有现代煤矿，北京虽然有煤矿，但是历史产量从来没有超过1000万吨。北京的环保压力是中国最大的地方，最后一个北京煤矿还是开采到了2020年。重庆2021年就安排所有的煤矿关闭，明显是进度有点快。
重庆煤炭产业清零的主持人是吴存荣，3月份刚刚判了无期徒刑，很难找他问当初的设想了。但从时间线来看，不难猜到他的决策理由。2016年，重庆永川区金山沟煤矿瓦斯爆炸，33人死亡。2020年9月，重庆松藻煤矿火灾事故，16人死亡。2020年12月，重庆永川区吊水洞煤矿又是火灾，23人死亡。这些连续的事故，应该是重庆退出煤炭产业的直接原因。重庆地区的地质破碎，煤矿的瓦斯含量总体就高，甚至某些重庆煤矿利用瓦斯气建了专门的电站。如果长期运行，重庆的在任领导很难保证不出事故。正好2020年中央提出了碳达峰的承诺，各地的政府都有自己的理解，所以重庆在2021年放弃了每年几千万吨的煤炭产量，从此要依靠外地的煤炭保证生产。
重庆的今天很有可能就是整个中国的明天。前面提到了，中国现在不缺新能源发电能力，缺的只是填平发电低谷的传统发电能力。而填平低谷的发电机不一定是传统的煤电火电机组，也可以是储能电站的发电机，直接就用新能源的高峰来填平自己的低谷。
在节目中间，我要给大家炫耀两个宝贝。首先是以前已经拿到的百万粉丝奖牌，然后就是这个刚刚拿到的一万充电粉丝奖牌。几十年以后我退休的时候，这两个东西我要摆在卧室里面回忆青春。
从2025年开始，我们的经营策略有点变化。过去替小商品带货，赚一个广告费给大家发工资。今年我想换个思路，既然我们的日常工作就是制作内容，那是不仅可以把一部分内容直接变成商品销售呢？1万多个付费观众的选择证明，我们这个想法有一定的合理性。如果各位观众觉得睡前消息对于新闻信息的分析有那么一点意思，欢迎参加我们的充电项目，关注刚刚形成的历史。
中国平均预期寿命78.6岁。中华民国时代距我们75.3年。民国末年的上海小学生琼瑶刚刚去世。按照自然规律来说，对民国时代有记忆的中国人不多了。在民国居民老去之前，我们已经要通过文艺作品来了解民国时代了。网上不难找到十里洋场的谍战剧、鸳鸯蝴蝶派的爱情小说，还有唱片转录的旧报音乐。但是民国有4万万人口，绝大多数人和浪漫剧情无关，他们也有自己的人生。文艺化的民国在逻辑上就无法和后面的新中国对接。这种民国叙事来自历史课本，完全站在新时代的视角作宏观回顾。人教版的历史教材八年级上册，第52页到116页是民国历史，其中一半篇幅在讲革命战争的胜利，具体当时人的言行全部化作了统计数字后面的“零”。这并不是民国史，而是新时代的童年履历。
但历史并没有预设目的，民国也不是新中国定制的序幕。只有理解4万万民国居民当时的所见、所闻、所想，新中国的诞生才能被成为人民的选择。所以，在民国剧和历史课本之间，还有第三种叙事。统计数字和政治运动当然要讲，但是我们不会认为这是历史的全部，只认为这是影响民国人物的历史背景。个人生活当然也要介绍，但重点不是曲折浪漫的故事，而是当时人做出重要决定之前的体验。在个人生活和统计数字之间，我们设身处地地去观察每一个人的处境，观察历史人物如何赚钱、如何消费、如何交友、从何处得到信息、有哪些认知缺陷，然后打通宏观和微观叙事，介绍社会力量和个人思想的互动。马前卒工作室投入了数年时间，查阅了数百本历史文献，上及晚清，下到现代，从前传讲到后记，推出了这一版充电视频《马督工带你读懂民国》。作为历史爱好者，我们并不打算在研究深度上超越学术界，但是作为媒体工作室，我们愿意把史学成果通俗化、整体化，变成一部适合普通人的全景断代史。欢迎收看。
地下储能技术与煤矿转型
睡前消息节目一直在关注中国的储能电站项目。之前我们主要关注抽水蓄能电站。最近几期我们连续关注了地下的盐穴储能项目，也就是压缩空气储能（CAES）电站。
用地下盐穴做CAES电站，最大的好处是安全。因为要用压缩空气有效地储存能量，一般要加压到100个大气压左右，放在地面上属于超高压容器，这个水平的压力容器爆炸破坏力已经超过了炸药，需要安监局专门管理，只有放到几百米的地下才能让人放心。另外，盐穴还有一个好处，就是几乎没有漏洞。当初这些盐穴也不是挖出来的，而是向地下注水溶解了岩矿层出现的空洞。如果有漏洞的话，开采阶段就会把水漏出去。同时，足够厚的盐有塑性自愈能力，只要施加压力，自己就会慢慢封闭可能存在的裂缝，所以适合储存压缩气体。1053期节目就提到，一旦验证了地下储存压缩空气能赚钱，资本就开始在全国抢购废弃的岩矿。
资本抢购岩矿还有一个潜在条件，就是中国盐穴并不多。和欧美相比，中国并没有多少稳定的地下盐丘，做不到全面推广盐穴储能，就需要找替代品。请静静帮我读一下2025年的论文，《废弃矿井压缩空气储能技术研究现状与新设计构想》。
“目前运行或在建的CAES电站主要为盐穴储气库电站，而我国盐穴地层条件较差，选址难度大，限制了我国CAES电站的建设与普及。不同于欧美等西方国家，我国煤矿数量众多，特别是近年来随着煤炭资源的不断开采，大量矿井停产、关闭。而利用废弃煤矿建设CAES电站即可充分利用地下空间资源，还可防止巷道失稳、地表沉降等，具有极大的生态与经济效益。”
这篇论文给出了几种地下储能技术的示意图。岩矿不够用，其他的选项是人工挖掘，或者是利用矿井，或者是找含水层空间。一般来说，含水层储气不可控因素太多了，最方便的选项还是新建一个地下空间，储存暂时用不到的能量。比如说甘肃的酒泉和敦煌一带，有中国最广阔的风电场和最大的光热电站，白天的能量过剩，当地就建成了660兆瓦的压缩空气储能设备，在地下100米的地方开发封闭空间，储存180个大气压的空气，晚上可以放出来填平电力低谷。
除此之外，河南信阳也在建设300兆瓦的压缩空气储能项目，中铁15局正在地下挖洞。从公开报导来看，地下储存上百个大气压的气体，如果没有盐穴那种良好的地质条件，就要在洞穴周围做紧密的包裹，避免漏气，成本很高。这个时候，废弃矿井原来的支护和衬砌就有可能发挥作用，不仅节约了挖洞的成本，还节约了包裹地下空间的成本。前面那篇论文就提到，大同的云冈煤矿、山东的枣庄煤矿都在利用原有的矿洞搞地下压缩空气储能，这算是给煤矿提供了一种转型机会。
矿井深入地下几百米，除了储存压缩空气的空间，还意外地提供了另外一种储能选项，就是“高差”。中学物理告诉我们，高处的重物可以储存势能。如果这个重物是水，那就是抽水蓄能电站。如果重物是固体，那就是最近兴起的另外一种重力储能。
比如说江苏如东县靠着黄海，外面是大龙江，还有黄河南流期间留下的泥沙淤积，离开海岸线几十公里的地方水深还是保持在十几米。所以当地可以用很廉价的成本，建设海上风力发电机。现在全国按照县级单位来说，如东县的海上发电能力是全国第一。
风力发电机最需要配套储能设备，所以如东县尝试了一种非常新奇的电站。请静静读一下人民网的报导。
“大楼长122米，宽110米，高148米，里外划分成格，如同一个大魔方。这里不住人，也不办公，只是为了存放重物来搬砖。12672块重力块，每块25吨。重力块每天坐着96部电梯上上下下。用电低谷时，利用富余电力提升；用电高峰时，从预定高度下放，将重力势能转换为电能。4个小时可发电10万度，综合效率达到85%。”
85%的转化效率已经超过了抽水蓄能电站，而且不挑地形，平地也能建设。唯一的问题是用不上自然高差，需要付出造大楼的成本，所以另外一种思路是往地下去，利用洞穴的高差来省钱。比如说河北张家口赤城县，属于坝上地区，发电风车多得数不过来。为了储存能量，当地挖了上千米的竖井，造了一组超级电梯。电梯里面装上石头，电力充足的时候提升高度，缺电的时候就分批放下去发电。
一旦开始利用地下空间，原有的矿井就能用上了。比如说安徽淮南，是一个典型的煤矿城市。当地的潘一矿因为瓦斯太多，2018年停产，留下了大片的沉陷区和1000多米深的竖井。现在沉陷区变成了水面，安装光伏发电。1000米的竖井可以安装电梯，做重力储能项目。地下的矿井可以搞储能，露天开采留下的矿坑也能用上。而且这个电梯不一定是直上直下，也可以利用斜坡。比如说吉林辽源市，老道山项目就像是一个巨大的滑雪场，在原来矿山的斜坡上建设轨道，装着石头上上下下，储存风电的能量。旧版人民币五元纸币背面是辽宁抚顺的露天煤矿，未来也可能会利用矿坑做抽水蓄能项目。类似的案例山西也有，霍州市西面是汾河冲击平原，东面平缓地爬上太行山，形成了一个超级滑梯。现在当地在建设1200米的重力储能轨道，准备用12套机组来回运输25吨的混凝土块储存电力。
中国最大也最宽阔的山体斜坡肯定在青藏高原附近。从公开文件来看，青海德令哈西面的克鲁克镇利用柴达木盆地的北侧边缘斜坡正在建造一个储能电站。卫星照片显示，山下的盆地全都是光伏发电站。现场现在有勘探照片了，大概可以看到储能项目的规模。
高考出题与矿工转型
前面提到的储能方式，最基本的条件都是稳定的斜坡、竖井或者是地下空间，非常适合煤矿转型。比如说中国产煤最多的地级市，是内蒙古鄂尔多斯。当地有每年生产6000万吨的露天煤矿，也有竖井深度达到900米的苏布尔嘎地下煤矿。请静静帮我读一段鄂尔多斯市科技局的文件。
“4月2日，内蒙古自治区地下空间储能重点实验室在鄂尔多斯市建设启动。据了解，该实验室将充分依托煤炭企业矿区废弃矿井资源，重点开展重力储能、压缩空气储能、抽水蓄能三大方向的技术攻关，探索废弃井巷向储能设施的改造路径，助力破解新能源消纳难题。”
鄂尔多斯的煤矿实在太多，不得不同时考虑了固体、气体和液体储能方式。现实中，已经有同时利用多种物质形态的储能电站，存的不不仅是一般意义上的热能，还包括了低温的冷能。请静静读一下青海新闻网介绍的格尔木压缩空气储能项目。
“20米高的冷箱，似钢铁巨人般沉默伫立。这寻常工业图景下，藏着让空气储能的奇迹。电网低谷时，多余电能驱动压缩机，将净化空气逐级增压至超临界状态。每级压缩后，高效换热器回收压缩热存入热水罐，降温后的高压空气送入冷箱，在蓄冷介质作用下梯级液化，最终在零下194摄氏度极寒中化作液态空气注入常压储罐。用电高峰时的能量转换流程也在同步检验，液态空气取出后，蓄冷介质回收冷量，空气气化为高压常温状态，再经存储的压缩热加热，形成高温高压气体，驱动膨胀机发电。”
另外，江苏徐州贾汪区利用废弃煤矿从地下抽取稳定21度的温水，去年已经开始给居民供暖了，这实际上是把煤矿变成了地热电站。与此同时，还有人考虑利用废弃矿井周围的岩石来做热储能。能量多的时候向下灌热水，需要能量的时候再放凉水下去换热，只要有温差，就能给发电机提供动力。
前面提到这些储能项目，没有利用任何化学变化，已经把物体形态的排列组合差不多都尝试了一遍。这些项目大多数现在还在验证，很难说能不能实现预期的运行成本和能量转化率。就算都能实现自己的预期目标，彼此比较之后也肯定会有残酷的淘汰过程。比如说前面提到好几个重力储能项目，其中江苏如东沿海间的重力储能大楼，就是中国天楹公司投资的。前些年，天楹公司在各地规划了更多的储能机组，很多宣传的一半就没有下文了。本周5月25日，中国天楹介绍自己的2025年业绩，说如东的那个大楼还没有并网，重点已经转向了氢能和垃圾焚烧业务。至于说其他的重力储能项目，他基本上不提了，看来有很多机组的进展不如预期。
所以，未来几年应该就是储能技术最百花齐放的年代。依靠大比例的国家补贴，也利用地方政府出政绩的冒险心态，每一条技术路线都能拿到风险投资，都要开工试一下运行数据。作为一个经历过高考、也很快就要送下一代参加高考的老做题家，我看到这些百花齐放的储能方案，第一反应是：太适合用来出题了。
比如说固体和液体的重力储能项目，可以考察各种牛顿力学的计算。气体储能项目在不同的阶段可以找到等温变化、等压变化、绝热变化。其他领域几乎没有更接近于课本上理想实验的案例了。还有几种材质组合的复杂储能方案，明显是降低了出题人的脑力劳动。要是再加上化学和电化学变化，结合周围的环境条件，化学和地理高考也可以找到现实的复杂题型了。现在距离高考还有一周时间，考生可以看看储能的相关新闻，预先做一点心理准备。
回到今天话题起点。作为矿工的后代，从我有记忆开始，矿工死伤就不是远方的媒体报导，而是身边生活的一部分。比如说楼下的老矿工聊天，他们经常说死个人最大的福利是儿子可以接班当矿工，此外的赔偿还不如一头猪的价格贵。我小学同桌的父亲是矿上唯一的外科医生，军队的卫生员出身。矿山破产之后他直接去了县医院当专家，这说明几千人的矿区小镇，给他提供了足够的外科病例，和外面整个县的病例不相上下。
我童年的时候也在矿井里面体验过，第一反应就是恐惧。地下几百米的空间根本就不是人类应该生存的环境。矿工不仅要在地下工作，还要主动用机器和炸药去破坏身边的岩层，必然会有相对更高的死亡率。虽然矿工因为自己的死亡风险拿到了相对较高的工资，但是如果能够用新能源去替代煤炭，最大程度减少地下挖煤的职位，我认为是全社会的进步。这些矿山关闭之后，几代人挖出来的矿井不应该浪费。一部分矿工也肯定希望能够留下工作。从目前的技术前景来看，如果能让他们转型到储能产业，做设备维护，算是一个不错的归宿。
感谢各位收看，1060期睡前消息到此结束，我们周二再见。