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用燃气替代燃煤发电或热电联供,每发1千瓦时的电力,比起燃煤发电减少大约60%左右的二氧化碳,即会减少大约0.47公斤左右的二氧化碳排放.
按上述燃气发电成本仍然至少比燃煤发电成本高0.20元/千瓦时计算,燃气替代燃煤发电或热电联供,二氧化碳减排的成本大于0.2元/千瓦时÷0.47公斤/千瓦时x1000公斤/吨=425元/吨。
中国对风力发电的补贴是约0.2元/千瓦时,但风力发电几乎不排出二氧化碳,于是风力发电的二氧化碳减排成本约为0.2元/千瓦时÷0.78公斤/千瓦时x1000公斤/吨=256元/吨。也就是说,煤改气的二氧化碳减排成本比风电要高66%左右。
现在中国碳交易市场上的二氧化碳交易价格仅为20至50元/吨。如果用碳交易来顶替煤改气实现二氧化碳减排,则只有煤改气二氧化碳减排成本的1/20~1/8。
当然这个价格实在是太低了,不利于促进二氧化碳减排,未来应当大幅提高。
据报道,国家发改委气候司的蒋兆理副司长认为,未来中国碳交易市场上的二氧化碳合理交易价格应该为200至300元/吨比较合理。
即使是这个人们普遍认为难于达到的价格,煤改气的二氧化碳减排成本与之相比仍然要高出40%~100%。
需要注意的是,由于我国的煤炭开采能力发展过快,而近年来煤炭需求量下降很大,使煤炭价格大幅下降,很多煤炭企业严重亏损,并造成了一定的就业人数下降。
在这种情况下,大规模煤改气会对煤炭开采业雪上加霜。
煤炭是一个夕阳产业,从现在起,中国的煤炭产量可能将在未来几十年里始终处于下降通道。但在一段时间里如果下降过快,会在煤炭也产生很大的经济亏损,增大金融风险,并造成很大的就业压力。
中国增加进口天然气增加的是天然气生产国的就业和收入,减少的是中国煤炭行业的就业,降低的是中国煤炭行业的经济效益。
综上所述,大规模煤改气:经济效益很差;能源安全很差;环保效益的改善可以用燃煤发电的烟气改造替代;二氧化碳减排成本过高,远不如燃煤+其它众多的二氧化碳减排方法。
所以,在热电站或热电联供电站用燃气大规模替代燃煤,显然不适合中国国情。
中国现在有大约2.5亿千瓦左右的热电联供机组,大部分为燃煤热电联供机组。
如果在其中将1亿千瓦的燃煤热电联供机组改为燃气热电联供机组,按每千瓦发电能力年发电4000千瓦时电力计,每年要发电4000亿千瓦时,每千瓦时增加0.20元的发电成本,每年总计要增加发电成本800亿元!
综上所述,要达到与煤改气同样的环境保护效果和气候保护效果,对燃煤发电站/热电联供站的烟气进行更清洁的处理排放,再加上二氧化碳排放减排成本低的减排措施,比起燃气发电,要经济得多,能源供应要安全得多。
即便是在发达国家,现在燃煤发电站/热电联供站仍然占有很重要的地位,例如,面积不到1万平方公里的德国鲁尔工业区,有1000万千瓦左右的燃煤电站/热电联供站;而德国首都柏林市最大的百万千瓦级的燃煤热电联供站距柏林市中心只有10公里左右。
顺便说一句,2015年大气中PM2.5的年均浓度,德国鲁尔区的各个城市为12~16微克/立方米,柏林市为17微克/立方米,三亚为17微克/立方米,张家口为34微克/立方米,上海为54微克/立方米,北京为80微克/立方米。
供热锅炉与热电站和热电联供站的上述指标差异相似,此处就不赘述了。
不过,在医院、学校和宾馆等需要热量的场合,因为小型燃煤锅炉的燃煤烟气处理成本过高,用小型燃气锅炉或分布式燃气热电联供实现煤改气,综合效益较好;
另外,在大型柴油机动车上用燃气替代燃油,不仅燃料成本会显著降低,而且燃烧尾气的污染物会大幅降低。
当然,如果有一天中国发现了大量的天然气资源,燃气价格大幅下降,则一切另当别论。
【作者:中德可再生能源合作中心执行主任 陶光远】
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