當前，中國經濟由高速增長階段轉向高質量發展階段，低碳環保綠色發展是高質量發展之題中應有之義。“十四五”規劃再次重申經濟社會發展的主要目標之一是生態文明建設實現新進步，而推動綠色發展，關鍵在于綠色技術創新。
為了更好觀察中國的綠色技術創新，零壹智庫基于綠色專利等數據構建評價模型，將陸續推出中國綠色創新指數系列報告，從區域、城市、產業、企業等層面進行研究，歡迎業界提供綠色創新案例。本文將聚焦采礦業的綠色技術創新。
2021年11月9日，國家發改委聯合十部門印發《“十四五”全國清潔生產推廣行動方案》，指出要大力推進重點行業清潔能低碳改造。重點行業通過實施綠色技術創新是實現清潔生產的關鍵。那么，我國重點行業綠色技術創新情況怎樣呢？在此，我們參照文獻以專利申請數量衡量技術創新的通常做法，以采礦業的綠色專利申請數量和授權數量衡量該行業的綠色技術創新，以分析該行業的綠色技術創新情況。總體結論如下：
從區域看：2008—2021年，北京和山東的綠色技術創新遙遙領先。北京以1310件綠色專利申請數和817件綠色專利授權數位列第一。山東以978件綠色專利申請數和651件綠色專利授權數位列第二。
從上市公司主體看：2008—2021年，中國石油（601857.SH）、中國石化（600028.SH）、石化油服（600871.SH）、中海油服（601808.SH）等大型石油化工國企排名靠前。其中，中石油所申請的綠色專利數和授權數位列第一，分別為283件和199件。從近五年綠色專利申請增長率看，石化油服（600871.SH）以43%的增長率排名第一，其次依次為貝肯能源 (002828.SZ)、紫金礦業 (601899.SH)。其中，貝肯能源是唯一能排進前三的大型石油勘探民營企業。
一、綠色技術創新的測度
綠色技術創新的界定并不統一，金培振和殷德生（2019）在《世界經濟》上認為綠色技術創新是以綠色技術為導向的創新，凡能實現資源節約和環境保護的技術創新行為均可認定為綠色技術創新。零壹智庫依據金培振和殷德生（2019）的做法，使用綠色專利檢索式，采用環保、節能等十多個關鍵詞，從智慧芽數據庫中采集了2008-2021年各省和上市公司關于采礦業綠色專利申請的原始數據，以采礦業綠色專利申請數和授權數來測度該行業綠色技術創新的發展水平。
二、采礦業的種類和對環境的污染
采礦業是一個什么樣的行業呢？對環境的污染有哪些？這里我們先分析一下采礦業的類型和對環境的污染。
（一）采礦業的三大類型
采礦業是指以大自然為勞動對象，通過開采和采伐等手段以獲取自然資源的工業部門，主要分為能源開采，金屬開采和非金屬開采三大類。其中，能源開采主要包括煤，石油和天然氣的開采；金屬開采包括鐵礦、其他金屬和稀有金屬的開采；非金屬開采包括砂石、化學原料和鹽業開采。截止到2021年底，采礦業共有上市公司78家，主要分布在山西、內蒙和山東等礦業大省。
圖1：采礦業種類
（二）采礦業對環境的污染
采礦業對環境的污染主要是水污染和大氣污染。采礦業之所以產生水污染，主要在采礦、選礦活動中產生的表水或地下水含酸性、重金屬和有毒元素，從而污染河道、破壞整個水系，影響生活用水、工農業用水。大氣污染主要是因為露天采礦及地下開采所產生的粉塵，廢石場的氧化和自然釋放出的大量有害氣體。
三、地區層面：北京，山東領先
不同省份在采礦業綠色技術創新的表現存在著明顯差異。這一部分首先介紹不同省份在采礦業綠色技術創新的表現，然后簡述其表現背后的原因。
（一）北京，山東遙遙領先
分地區看，2008—2021年北京和山東的綠色技術創新遙遙領先。北京以1310件綠色專利申請數和817件綠色專利授權數位列第一。山東以978件綠色專利申請數和651件綠色專利授權數位列第二。總體看，排名靠前的省份都為一些礦業大省，具有礦山和相當數量的采礦企業。
圖2：2008-2021年采礦業綠色專利申請總數前10省份（單位：件）
數據來源：智慧芽，零壹智庫
圖3：2008-2021年采礦業綠色專利授權總數前10省份（單位：件）
數據來源：智慧芽，零壹智庫
零壹智庫認為，北京、山東綠色技術創新領先的原因如下：
1.北京總部效應明顯
北京聚集著大量采礦業國企總部，而且由于綠色科技資源比較豐富，產業基礎雄厚，所以申請和被授權的綠色專利數量最多。比如，中石油，中石化和中海油的總部都在北京，這些企業申請了大量的綠色專利。從北京采礦業綠色專利申請人主體類型來看，中石油和中石化綠色專利申請數量遙遙領先，分別為289件和206件，擁有極高的綠色技術創新能力。其他申請主體類型大多為其子公司和所屬研究院。
圖4：2008-2021年北京采礦業綠色專利申請人申請數排名（單位：件）
數據來源：智慧芽，零壹智庫
2.山東綠色礦山建設突出
山東綠色技術創新靠前的原因在于其為礦產資源大省，國家級綠色礦山數量位居全國前列。根據2019年各省上報的國家級綠色礦山數據顯示，山東以72個國家級綠色礦山排名第二。其覆蓋的行業包括煤炭、黃金行業和黑色金屬行業等。山東十分重視綠色礦山建設工作。2017年底，山東省印發了《綠色礦山建設工作方案的通知》，制定了綠色礦山建設標準，加快推廣實施綠色勘查，積極推動綠色礦業發展示范建設等。這極大地促進了山東采礦業綠色專利申請數量的激增。
此外，山東綠色金融發展良好，也是原因之一。自2017年以來，山東一直鼓勵銀行業金融機構研發綠色礦山特色信貸產品，加大對環境恢復治理，重金屬污染防治，資源循環利用等方面的資金支持制度。鼓勵金融機構積極做好對綠色礦山企業的金融服務和金融支持。鼓勵社會資本成立各類綠色礦業產業基金，為綠色礦山項目提供資金支持。“十三五”期間，中國工商銀行山東省分行累計向全省能源行業提供綠色信貸支持近2000億元，這直接影響到了采礦業的綠色技術創新。
圖5：2019年各省國家級綠色礦山數目（單位：個）
數據來源：智慧芽，零壹智庫
四、上市公司層面：中石油排名第一
企業是綠色技術創新的主體。這里我們再看看礦業上市公司綠色技術創新的表現，并選取表現優異企業的典型綠色專利做案例分析。
（一）中石油綠色專利申請總量位列第一
2008—2021年采礦業企業綠色專利申請總量上來看，中國石油（601857.SH）、中國石化（600028.SH）、石化油服（600871.SH）、中海油服（601808.SH）等大型石油化工國企排名靠前。其中，中石油所申請的綠色專利數和授權數位列第一，分別為283件和199件。中石化和石化油服綠色專利申請數和授權數分別位列第二和第三位。上榜公司大多為石油化工企業和油氣勘探公司，而且以國有企業為主(見表1，表2)。這說明我國采礦業綠色技術創新主要還是由國有企業推動。這些國企具有雄厚的資金和人才支持, 有實力實施綠色技術創新。
表1：2008-2021年采礦業上市公司綠色專利申請總數排名
數據來源：智慧芽，零壹智庫
表2：2008-2021年采礦業上市公司綠色專利授權總數排名
數據來源：智慧芽，零壹智庫
這里選取綠色專利申請和授權數排名第一的中石油做案例分析。中石油作為一家傳統油氣行業，近年來實施了不少綠色行動。比如，2019年中石油設立了低碳管理專門機構，研究制訂了《綠色發展行動計劃2.0》《甲烷排放管控行動方案》，在2019年甲烷排放強度比2017年下降了12.3%的基礎上，預計2025年甲烷排放強度再降低50%，力爭達到世界一流甲烷排放管控水平。下面介紹中石油幾個典型綠色專利。
1.廢棄水基鉆井液調配工藝
作為石油天然氣鉆井過程中的血液，鉆井液是保證其正常運行不可或缺的，它能起到平衡地層壓力，攜帶和懸浮鉆屑，清洗井底，保護井壁，冷卻和潤滑鉆具以及傳遞動力等作用。但在石油與天然氣的鉆探過程中，將產生大量的廢棄鉆井液，會造成水污染。
中石油研發的這個鉆井液調配工藝對廢棄鉆井液進行改造，使得改造后的鉆井液具有較好的穩定性，抗溫，抗膏鹽，抗鹽水污染能力，并且易于維護處理。還可以穩定井壁，防止由于井壁水敏性造成井壁垮塌，以保證井下安全。
2.一種回收油井套管氣的藥劑添加裝置
由于油田在開采過程中需要向井筒內添加化學藥劑進行防蠟降粘，現有技術在打開套管閥門的時候，井底的天然氣就會溢到空氣中，造成空氣污染。為解決以上技術問題，中石油研發了一種回收油井套管氣的藥劑添加裝置。
這個裝置可以使化學藥劑添加進去后儲存到罐體頂部密封，使整個藥劑添加裝置內部形成一個密閉空間。這樣，從套管口溢出的套管氣經過油井井口套管管線進入到裝置中后，不僅不會泄露到空氣中，而且會隨著所加化學藥劑重新回到油井內，避免了套管氣的浪費和空氣污染。圖6為該裝置的簡易圖。其中 1、氣體平衡管 2、氣體平衡控制閥門 3、套管閥門 4、藥劑釋放控制閥門 5、彎頭 6、錐形體 7、藥劑儲存罐體 8、放氣管 9、藥劑添加控制閥門 10、藥劑添加漏斗 11、油井井口套管管線 12、放氣控制門閥 13、藥劑排出管線。
圖6：一種回收油井套管氣的藥劑添加裝置
資料來源：智慧芽
（二）石化油服專利申請增長率排名第一
2016—2021年采礦業企業綠色專利申請增長率上來看，石化油服以43%的綠色專利申請增長率排名第一，其次依次為貝肯能源 (002828.SZ)，紫金礦業(601899.SH)。從榜單上來看，國有企業仍然占據多數席位。其中，貝肯能源是唯一能排進前三的油氣勘探，開發及工程技術服務的大型綜合性民營企業。
表3：2016-2021年采礦業上市公司綠色專利申請增長率排名
數據來源：智慧芽，零壹智庫
貝肯能源是一家位于新疆克拉瑪依市從事油氣，鹽鹵，地熱等勘探，開發及工程技術服務的大型綜合性企業。該公司具有較強國際競爭力，創新力和抗風險能力，并且是處于國內領先地位的油田工程技術服務公司。
貝肯能源擁有高效的研發管理體制，長期致力于科技創新，目前已形成完整的研發體系，具備較強的自主研發能力。公司重視生產經營綠色發展，于2017年成立了貝肯環保科技有限公司，爭取實現公司生產經營過程中，泥漿不落地，原料無害化，生產潔凈化，廢物資源化，能源低碳化的目標。
紫金礦業長期把科技創新作為第一動力來實現綠色發展。紫金礦業近年來累計投入研究經費近20億元，成立“低品味難處理黃金資源綜合利用國家重點實驗室”，大力發展循環經濟，通過提高設備現代化程度，強化對采礦損失率，礦石貧化率，選礦回收率，設備運轉率，勞動生產率等“五率”指標的管理，并加強對廢渣，廢水的綜合利用，提高資源利用率。這里介紹紫金礦業幾個典型綠色專利。
1.高砷金精礦中分選毒砂的選礦方法
該專利提供一種能夠綠色環保的從高砷金精礦中分離毒砂和黃鐵礦的方法，可分選出含砷小于1%，含金較高的低砷金精礦和含砷高，含金較低的高砷尾礦，提升了金的綜合計價系數和效益。該發明可同時用火法和濕法冶煉原材料，避免純火法冶煉過程產生含砷煙氣污染，不僅提升產品的綜合回收價值，更符合“綠色礦業”發展理念。
2.一種處理礦粉裝置及其回收系統
礦物加工過程中，碎礦是一個重要的環節，碎礦過程會產生細顆粒的礦粉塵會造成大氣污染。由于傳統的干式除塵會產生再次揚塵，除塵不徹底，該專利提供了一個裝置，可以使礦粉充分與水混合并順利進入一個工序，提高混合效率，節約用水，防止堵塞，解決了揚塵問題，避免環境污染和對人體造成危害。同時，該裝置可以充分回收散落在地面的礦粉資源，也回收利用了水資源，并保持現場環境一塵不染，干凈整潔。
五、小結
通過對 2008—2021年重點行業中采礦業綠色專利申請情況和案例的介紹，我們可以總結以下兩點規律。
（一）礦業大省領先
首先，從不同省份來看，綠色專利申請和授權數排名靠前的省份多為一些礦業大省，如山東，遼寧，四川，存在著不少礦山，而且也是經濟大省。這些省份具備較強的資金和技術促進采礦業實現綠色技術創新，率先踐行綠色發展理念，實現產業結構調整，盡可能的減少采礦業生產對環境的污染。
（二）大型國企優勢明顯
從企業層面來看，大型石化國企如中石油，中石化等無論從綠色專利申請和授權數量上還是增速上都處于領先地位。這說明對于采礦業這種重點行業來說，國企相較于民企更加具備資金和人才優勢來實現綠色創新。由于這些企業分支機構眾多，在綠色專利申請上具有一定的規模優勢。
展望未來，在“雙碳目標”的引領下，綠色技術創新政策將持續加碼，采礦業可能會涌現出一批降低碳排放的綠色專利。采礦業屬于高碳排放的行業，目前企業申請關于降低碳排放的專利較少，相信未來采礦業企業會認識到降低碳排放的重要性，從而為“雙碳”目標的達成起到積極的推動作用。
