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上述四种方案在现实中是否可行应从安全、技术、环保和经济性四个维度加以综合考虑,其中:
“分散气”替代“集中煤”虽有一定环境收益,但需要建设大量分散的天然气锅炉才能满足原有供热能力,成本很高,在理论上可行,但在现实环境中很难操作,因此不建议实施;
“集中气”替代“集中煤”取决于“集中煤”的设备现状,要视具体情况。如果设备相对较新、能效较高,环保治理水平较好,替代的必要性不大,不建议实施。如果机组小、能耗高且环保水平低,在气源有保证,经济承受能力强的地区可视情况考虑实施。
“集中气”替代“分散煤”首先安全性更高。燃煤锅炉由于容量小、效率低、布置分散,且运行水平较差,存在较大的安全隐患。燃气热电联产电厂技术先进,管理水平高,该技术在全球被广泛应用,被证实是安全可靠的;其次更环保。燃气电厂采用清洁能源天然气作为燃料,不需造成扬尘的大型运煤车辆和煤场,不会产生灰渣、粉尘。天然气的主要成分是甲烷,排放的烟气中SO2含量较低。此外,燃气电厂一般采用低氮燃烧技术,有利于进一步降低排放烟气中NOX浓度,部分电厂在安装脱销装置后,更有效降低了烟气中NOX浓度;第三,经济可行。为分析集中气替代分散煤的经济可行性,笔者采用费用—效益分析法进行对比计算,得出结论,分散燃煤锅炉年均效益费用差值为864万元,小于燃气热电联产供热部分年均效益费用差值1184万元。说明:按目前的燃料价格和环保排放收费标准,集中燃气供热经济性优于分散煤供热。因此,在当前条件下,“集中气”替代“分散煤”更安全、环保,并且在经济上也可行。
“分散气”替代“分散煤”,可将“分散气”分为楼宇式分布式和分散燃气锅炉两类进行分析。楼宇分布式具有技术先进、效率高、供热成本相对较低等优点,但存在初期投资大,对建设条件要求高,报批和建设程序复杂等缺点;分散燃气锅炉初期投资小,但效率相对偏低,供热成本高。在安全性、环保性等方面,两类分散气均明显优于“分散煤”,但笔者采用费用—效益分析法进行对比计算后认为,在当前条件下其经济性还不可行。但敏感性分析显示,当煤价上涨、气价降低或者排污收费提高到某一程度时,采用楼宇分布式和燃气锅炉替代“分散煤”经济性将可行。
可见,“集中气”替代“分散煤”是当前相对最可行的煤改气方案。
加强统筹 科学施策
综上, 虽然近几年来我国能源结构逐步得到改善,煤炭在能源消费结构中占比进一步下降,创历史新低,但是从煤炭消费量以及占比来看,仍然是主要的能源类型。燃煤产生的大气污染物对环境质量产生了极大影响。
我国工业锅炉数量多、设备陈旧、单机容量小,能耗高、效率低、排放大,加之分布分散、治理难度大,是主要的污染物排放源。
由于天然气属于优质的清洁能源,具有利用率高、污染物排放少等优点,使得“煤改气”(无论是“分散气”替代“分散煤”还是“集中气”替代“集中煤”)均具有明显环保效益。
在当前边界条件下,“分散气”替代“分散煤”不经济。笔者根据经济测算和实地调研发现:虽然“分散气”替代“分散煤”更先进、安全和环保,但在当前环境下,经济性难以保障。因此只能在某些特殊或重要场合实施,不宜全国大面积推行。
“集中气”替代“分散煤”经济可行,应是“煤改气”的主要方式。经比较,在当前条件下“集中气”较“分散煤”更环保,且经济上可行。因此,实施“煤改气”的主要技术路径应是以“集中气”替代“分散煤”和“集中煤”。
为科学合理推进我国“煤改气”有序进行,笔者建议:
第一, 应加强统筹规划,科学合理实施“煤改气”工程。
要加大调研和分析,根据全国不同地区的具体情况,因地制宜、统筹规划,分区域制定“煤改气”的实施策略,科学合理推进“煤改气”工程,不能一哄而上,盲目实施。要统筹考虑热负荷、气源供应、环境容量及经济发展水平等因素,选择合适的替代路径。同时,应把“煤改气”和“煤改电”等其他方式统筹考虑,视情况选择合适方式。
第二, 应优先发展天然气热电联产,稳步有序实施“煤改气”工程。
由于“集中气”替代“分散煤”具有排放少、效率高等优势,环保、经济效益明显,同时对保障地区热力供应、电网气网双调峰、优化能源结构都有积极意义,是当前最可行的“煤改气”方式,应优先发展。目前,北京地区已基本完成“煤改气”工程。今后随着“俄气”等新的天然气气源引入和用量扩大,在东北、华北省会城市及天津等大型城市,应稳步有序实施“煤改气”。同时,南方等非居民供热地区在产业结构调整,转变发展方式等进程中也应积极推进“集中气”替代“分散煤”,实现绿色、可持续发展。
第三, 应制定优惠鼓励政策,支持促进实施“煤改气”工程。
由于实施“煤改气”工程,会在一定程度上加大用户的用热成本,因此为顺利推进“煤改气”,当地政府应积极制定并出台相应优惠鼓励政策,如给予供热企业一定税收、用地优惠,以适当降低供热固定成本。此外,还可通过市场机制将释放出来的环保空间和碳排放空间用以交易,以弥补用热企业“煤改气”后的损失。
(作者供职于国电科学技术研究院;国电科学技术研究院王圣、郝洪亮、李玉刚对本文亦有贡献)
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