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2 要解决能源消费污染问题,关键在推进煤炭清洁高效利用
很多人寄希望于天然气成为“治霾神器”,诚然,在替代散烧煤上天然气确实可以发挥一定的作用。然而现实是,第一,不能奢求上天赐予我们更多的天然气资源,怨天尤人没有意义;第二,天然气也是化石能源的一种,使用过程也存在其特有的问题,我们应该科学、理智的理清思路,发现使用煤炭过程中出现的问题,并去解决它,而不是一哄而上、只图省事“一刀切去煤化”,最后事倍功半,耽误正事。
煤炭是我国资源最丰富、供给最有保障、生产和消费最经济的优势能源矿产,对保障国家能源供给、发展地方资源经济、稳定和解决就业问题都十分重要,不是一厢情愿就可以随意丢弃的“物件”。
1、油气进口代价巨大,我国煤炭的主体能源地位实难改变。我国是世界第一大人口大国、第二大经济体,也就意味着我们需要巨大的能源支撑。我只提几个数据,以2015年为例,当年全国消费能源超过32亿吨标准煤,但其中所有的非煤能源总产量还不足10亿吨标准煤,这里面还包括进口的3.28亿吨石油和624亿立方米天然气。快速增长的能源消费需求使得我国石油对外依存度超过60%,逼近国际能源安全警戒线,天然气对外依存度超过32%,且还有快速上升的趋势。为了获取进口的石油和天然气国家付出了大量的精力和外汇!
由于油气品种短缺,自1993年开始,我国不得不大量进口石油和天然气,2015年净进口石油达到3.28亿吨,成为全球最大的石油净进口国。为了应对国内“以气代煤”的需要,我国陆续建设中亚一、二、三、四线管道及中缅、俄罗斯远东天然气管道等进口天然气,并通过海上大量进口液化天然气,才使得2015年我国天然气进口总量达到624亿立方米(尚不足7600万吨标煤的热值),2016年数据较上一年有所上升。
图3 2016年我国石油、天然气对外依存度
2、煤炭开发依然是煤炭资源型地区主要的经济来源。我国不少煤炭主产省区市,涉煤经济占当地GDP的30%以上。全国煤炭生产职工500余万人,初略估算涉煤就业人员3000多万人,煤炭关系着数千万人口的收入和生活,不少地方挖煤卖煤是当地最主要的经济来源,如果过早的抛弃煤炭产业,所造成的社会冲击大家可想而知。
3、简单去煤化无法解决中国的能源消费污染问题。仅仅因为过去落后的燃煤方式造成了污染,以及降低碳排放的要求,就搞“一刀切去煤化”,这在短期内是不现实、不科学、也不明智的,不符合中国的资源实际,大家都应有清醒的认识。
原始的、过度的、任性的煤炭直接燃烧和直接排放,才是造成燃煤污染的根本原因。缺乏有效的防控措施情况下,燃煤确实会比燃气产生更大的污染。大量工程实践和技术发展已证明,煤炭完全能做到清洁燃烧高效利用。目前我国的煤炭清洁高效利用技术经过快速发展,主要煤炭消费领域燃煤污染控制可达到燃用天然气的大气污染物排放控制标准,且成本上具有极大的优势。
长期以来,由于条块分割,煤炭行业只负责煤炭的生产和供应,消费侧的问题是由各用煤行业负责,九龙治水,没有形成合力,使我国的煤炭清洁高效燃烧利用技术发展缓慢、先进技术和装备得不到有力的支持和推广,对燃煤污染的防控管理严重滞后。而且用煤行业点多面广,环保管控措施不到位,导致燃煤污染问题越来越突出,这并不是煤炭本身的问题。实际上自上世纪八十年代中期以来,煤炭行业为了自身的发展和履行社会责任,一直在持续推动洁净煤技术发展,包括选煤脱硫降灰、固硫型煤、洁净水煤浆、优化配煤,以及近几年的燃煤发电超低排放节能升级改造、新型燃煤工业锅炉、大型高温煤气化和现代煤化工技术等方面都取得了巨大的进步,然而不少技术却得不到用户的响应和推广。究其原因,不是这些技术不好,而是因为没有严格的法律法规和政策措施约束,即便有要求也未得到严格执行,所以用户侧能拖就拖、能躲就躲。
针对我国煤炭消费现状,应理顺思路,分清哪些消费领域污染程度如何、哪些领域能很好治理、哪些行业难于治理须寻求其它途径,不能胡子眉毛一把抓。目前,煤炭消费主要分布在以下几个方面:一是燃煤发电,每年燃煤18-20亿吨,占煤炭消费总量的50%左右;二是冶金炼焦,每年消耗洗精煤6.5亿吨左右(包括兰炭),占17.5%;三是煤化工,目前每年用煤2.5亿吨左右(不含炼焦),占6.8 %;四是锅炉用煤(含建材窑炉和供热供暖),每年大约7.5亿吨,占20%左右;五是民用散煤,每年大数2亿吨,不足6%。
燃煤发电
目前全国约9.4亿千瓦煤电中,已有一多半已经完成节能升级改造,实现了超低排放发电。“超低排放”的概念还不统一,目前约定俗成的是以燃气发电排放标准为标杆,也就是大家耳熟能详的烟气粉尘排放浓度小于10(5)mg/Nm3、SO2排放浓度小于35mg/Nm3、NOx排放浓度小于50 mg/Nm3,也就是说燃煤发电与燃气发电的大气污染物排放浓度都一个水平,因为目前人类还没有找到能比天然气发电更清洁的大规模发电燃料。经过超低排放节能升级改造,目前我国的煤电机组已经有5.8亿千瓦以上的机组实现了超低排放。
图4 不同能源折算成标煤后价格对比(以2017年11月价格为例)
燃煤超低排放发电
图5 超低排放工程工艺流程
我国已经突破大型燃煤超低排放发电技术,燃煤电厂大气污染物排放达到国家天然气发电大气污染物排放限值标准。即:烟尘≤5mg/Nm3、SO2≤35mg/Nm3、NOx≤50mg/Nm3(GB13223-2011)。经过示范工程改造实践,部分电厂烟尘、SO2、NOX排放比上述标准还低,取得了很好的成效。
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