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“煤改气”,问题不止“气短”

提到使用清洁能源,很多人第一反应就是“大力发展天然气”。确实,在一众清洁能源之中,天然气目前是被开发应用得最为广泛的一种。电视里,中国与俄罗斯等国家签订大宗天然气进口协议的新闻也让人对天然气在不久的将来大展拳脚充满了期待。不过,花巨资引进天然气的中国,是不是在“财大”之余就能变得“气粗”了呢?

清华大学热能工程系教授姚强算了这样一笔账:“我们国家目前的能源消费结构大概60%～70%是煤,17%～20%是石油,5%～6%是天然气,核能、其他可再生能源等加起来不到10%。而国际上大概30%多一些是煤,33%是石油,25%左右是天然气,剩下10%左右是其他能源。2020年,之前签约的各国天然气都进来了,加上我们自己开采的,也就4000亿立方米。也仅仅能够占到我们能源消费结构的10%,仍远远低于25%的国际水平。”

实际上,不少大力发展“煤改气”的城市,最后都被“找不到足够的天然气”搞得难以为继。北京搞“四大燃气热电中心”,在清华大学热能工程系教授、中国工程院院士倪维斗看来,是“也只有首都才有这种便利条件能这么搞”,从全国的实际情况来讲根本不现实。

使用天然气,“气短”并不是唯一的问题。倪维斗院士解释说,中国北方的能源供应一般是“热电联供”,发电和供暖要同步进行,并且每种能源产生的电量和热量的比率是相对固定的。跟煤相比,天然气的电热比更高,即在供同样多热量的情况下,需要烧更多的天然气,而北京每年供热的量是相对固定的,所以,用的气就更多了。

倪维斗院士接着说,天然气虽然是清洁能源,但也只是“相对清洁”,如果不是在纯氧环境中高温燃烧,同样会和空气中的氮气发生反应产生会导致雾霾的氮氧化物,“用天然气代替燃煤发电,天然气再清洁也架不住用得多。这样算下来,产生的氮氧化物可能比之前还多。”

清洁能源一定“清洁”吗?

天然气虽然清洁,毕竟也属于“化石能源”。那么,太阳能、风能这些看起来更加“绿色”的清洁能源呢?

对于评估一种能源对于环境的影响,倪维斗院士提出了“全生命周期分析”的概念,考虑的层面不光是能源的使用层面,还要从采集层面考虑能源的清洁性:“比如说太阳能,太阳能使用过程确实不产生污染物,但是做太阳能设备是非常耗能的。做太阳能板,用单晶硅、多晶硅,这些东西很耗能的。纯度很高的硅体,炼一吨要用好几十万度电。”

相对而言,风能在前期采集过程中的能耗相对低一些。然而,在风能发电如何进入电网这个环节,又出现了问题。“风电,包括太阳能发电也是,发多少电取决于‘老天爷’——风大风小,晴天阴天,都会影响发电多少。但本身电网的需求是要求‘可控’——需要电多就得多发一些,需要电少就少发一点。一般现在燃煤电厂都是可控的。可以多发可以少发。但是风电的话,电网的需求跟老天爷不一定‘匹配’。发电和送电是要同步的,不能说存起来,现在还没有很好的技术来存电。如果能存起来,那么可以解决很多问题。现在风电的规模越来越大,但是电网与之相匹配的即发即用的系统没建立起来。”倪院士坦言,在现有技术条件下,风电想接入电网,不但要有大量的设备调整,同时电网内原有的很多火力发电厂也要针对风电的波动来调整自己的发电量,涉及变动的地方太多,更需要很多备用机组来待命,“有的电网方面的人,直接就管风电叫做‘垃圾电’‘劣质电’,电网接纳风电的积极性一直不高。”

原标题：治霾,不应简单寄望“煤改气”

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