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"煤改氣"速度放緩 清潔供暖繞不開煤炭清潔燃

“煤改氣”工程初衷為環保

    隨著我國北方乃至全國冬季霧霾天氣頻發,冬季供暖帶來的污染物排放與大氣環境保護之間的矛盾日益尖銳。國家加快改善生態環境特別是空氣質量的決心也更加堅定。2017年的政府報告中指出,要加快解決燃煤污染,推進北方地區的清潔供暖。

    北方地區每年到供暖季節,霧霾就格外嚴重,大量使用分散的燃煤小鍋爐是加劇空氣污染的重要原因之一。這些燃煤鍋爐存在熱效率低、高耗能、高污染等問題,造成的環境壓力巨大。大范圍、高強度的霧霾天氣倒逼能源結構轉型,全國許多地區采取調整能源結構的措施,以期采用清潔能源疏解日益嚴重的大氣環境污染問題。

    很多人認為燃煤耗能高、污染大,而節能減排必須靠燃氣,天然氣是清潔高效優質能源,它燃燒充分,產生的灰分含硫量和含氮量降至到非常低的水平。

    許多地方“煤改氣”工程大范圍開展起來。大規模推行“煤改氣”效果如何?天然氣也是化石能源,也有清潔燃燒的問題,主要是燃燒過程中會產生大量氮氧化物。根據環保部門對天然氣鍋爐運行情況檢測公布的資料,燃氣工業鍋爐運行中,氮氧化物排放濃度小于200毫克/立方米的只占35%,小于400毫克/立方米的占94%,大部分天然氣鍋爐氮氧化物排放濃度在300毫克/立方米左右。而以半焦為燃料的解耦燃燒鍋爐,卻可將氮氧化物排放量控制到200毫克/立方米以下,此外,煤氣鍋爐更可以把氮氧化物控制到100毫克/立方米以下。

    霧霾的主要成份是PM2.5,生成PM2.5的罪魁又是氮氧化物,目前大規?!懊焊臍狻敝惺褂玫奶烊粴忮仩t,對控制氮氧化物沒有任何優勢可言。目前在全國各地力推的“煤改氣”工作,從公開記載的數據中,很難查到氮氧化物排放量是多少,“煤改氣”前后氮氧化物有什么變化。

“煤改氣”效果不理想:津京冀PM2.5中氮氧化物是二氧化硫的三倍

    以北京市為例,北京市主城區的燃煤鍋爐絕大多數已經改為燃氣鍋爐,但是,PM2.5霧霾嚴重污染不僅沒有消除,還有進一步加劇的趨勢。原因就在于,“煤改氣”大量增加排放的氮氧化物,加之汽車尾氣排放的氮氧化物,是北京PM2.5霧霾日益嚴重的根本原因,而且有資料表明,北京空氣中的氮氧化物已是二氧化硫的3倍。

    當北京冬季處在靜風或微風時,外地污染對北京影響較小,不到48小時本地空氣就會達到嚴重污染,也就是說環境污染會很快達到極限,當氮氧化物排放量再增加15倍時。

    霧霾天數不降反升的尷尬表明,北京的“煤改氣”并不成功,并沒有改善大氣環境,尤其是沒有減輕PM2.5造成的霧霾污染。實際上,把北京周圍熱電廠全部“煤改氣”,產生的氮氧化物會更多,PM2.5也更多。

“煤改氣”工程難以為繼,多地被緊急叫停

    我國的能源結構特點是“富煤貧油少氣”,煤炭占絕對主導地位,油氣供應則受制于人,2017年我國天然氣對外依存度也達到了39%,價格上受制于外,并沒有話語權。引入可再生資源的利用仍存在供給量、配套建設以及運營成本等諸多條件的限制;國內儲氣庫儲氣能力不足,調峰壓力難減。

    而增加后處理設施也要大花錢,對天然氣燃料還要長期補貼。部分地區輸配價格不合理、供氣層級較多,且層層加價的現象仍較顯著。由于天然氣價格市場化程度不夠,在現行價格體系下,以北京為例,采暖“煤改氣”后絕大部分居民家庭的燃氣采暖支出超過了家庭可支配收入的3%。通過政府補貼,可將這一比例降低,但對地方財政將形成一定壓力。

    目前,大規?!懊焊臍狻北锥艘熏F,采暖設備安裝不及時、基礎設施不完善、配套資金落實不到位等現象屢屢發生。

    早在去年底,環保部就曾下發《關于請做好散煤綜合治理確保群眾溫暖過冬工作的函》特急文件,要求京津冀及周邊“2+26”城市進入供暖季。提出“凡屬(煤改氣、煤改電工程)沒有完工的項目或地方,繼續沿用過去的燃煤取暖方式或其他替代方式?!?/p>

    這些地方包括北京、天津、河北石家莊等。由此看來,“煤改氣”工程的持久推進難以為繼,今后還要面臨更多考驗。近日,中央環保督察組點名批評山西省太原市迎澤區禁煤“一刀切”,影響群眾溫暖過冬。雖屬散煤使用、清潔取暖范圍,但該事件讓煤炭再次成為焦點。到底可不可以用煤,究竟怎么用煤,成為人們討論的熱點。

清潔供暖繞不開“煤炭清潔燃燒”問題

    中國工程院院士、中國科學院大連化學物理研究所所長劉中民認為,當前,我國能源發展面臨著前所未有的挑戰。一方面表現為能源安全形勢嚴峻。富煤、少油、缺氣是我國的能源特征,煤炭占絕對主導地位,油氣供應則受制于人,2017年我國原油對外依存度已高達68%,天然氣對外依存度也達到了39%;謝克昌也指出,中國工程院和國外機構的戰略研判均表明,到2030年化石能源在中外一次能源中占比都在80%左右,其中煤炭占中國一次能源結構的50%左右;到2050年,煤炭、油氣和非化石能源消費比例為4:3:3。

    既然燃煤是造成環境污染的主要因素,只有啃下清潔煤技術這個硬骨頭,采用清潔煤技術,改造火電廠,更新燃煤工業鍋爐,實現煤炭的清潔利用,才是治理霧霾最有效的途徑。清潔煤技術是當前世界各國解決環境問題的主導技術之一,也是國際上高技術競爭的一個重要領域。

實現了清潔高效利用的煤炭就是清潔能源

    很多人認為燃煤耗能高、污染大,而節能減排必須靠燃氣。清潔供暖不僅是利用可再生能源,采用煤炭清潔燃燒技術,實際上,煤炭是完全可以實現高效清潔利用的。利用新型高效燃燒工業鍋爐或熱電機組進行集中供熱,替代傳統的散燒煤小鍋爐,也是清潔供暖的一種。這其中包括采用先進的煤粉燃燒技術等改造,以達到提高燃燒效率、減少排放的目標。

    煤粉燃燒是一種先進的燃煤技術,具有燃燒速度快、燃盡率高、煙氣熱損失低等優點,被引入工業鍋爐領域。90年代末,我國開始研發煤粉工業鍋爐,2006年山西藍天完成第一臺新型煤粉熱水工業鍋爐和第一臺新型煤粉蒸汽工業鍋爐的工業設計,并成功投入運行。煤粉工業鍋爐是一種先進工業鍋爐換代技術,徹底改變了原有工業鍋爐裝備和技術,集成了多種現代工業技術成果,并與網絡技術結合,有利于實施社會化管理和服務。推廣新型高效煤粉工業鍋爐系統,是實施潔凈煤技術戰略的重要組成部分。通過多種污染物脫除手段,煤粉工業鍋爐在保持了煤粉燃燒技術原有優點的基礎上,二氧化硫、煙塵等污染物的排放指標均達到標準要求,且對PM2.5細顆粒污染物也達到了很好的凈化效果。山西藍天環保設備有限公司郎鳳娥介紹說。

    郎鳳娥認為,煤炭燃燒過程中釋放二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等有害物質等,但空氣污染的根源不在于煤炭,而是燃燒技術和污染物排放的治理不到位。在脫硫和除塵方面,只要法規標準嚴格執行,在技術上、管理上和成本上,燃煤鍋爐都可以達到天然氣鍋爐的排放標準,綜合成本卻比燃燒天然氣低很多,也不會出現像天然氣那樣的供應不足問題。

   做好煤炭清潔高效利用,加快技術創新,推動煤炭由燃料向燃料與原料并重

    我國石油化工產業在資源稟賦、加工結構和技術創新等方面尚有不足,而推動煤炭由燃料向燃料與原料并重,發展現代煤化工可彌補這些不足,煤化工與石油化工產業應協調發展,形成新的更合理的產業結構。據悉,大連化物所已探索出煤合成氣直接制烯烴的新路線,摒棄了傳統合成路線中高耗能的水煤氣變換過程,有望為煤炭清潔高效轉化利用提供變革性技術。

    “即使傳統煤化工的乙炔存在成本低、污染大、能耗高等問題,但通過技術創新也有出路?!苯鹩颗e例,通過技術創新,將氫等離子體與粉煤合成乙炔技術,可降低能耗35%,不排放廢渣、廢氣,而且在此基礎上可進一步深加工下游產品。

    實際上,煤炭清潔高效利用在我國已經提倡多年,得到了國家政策的大力支持,并被列入“面向2030國家重大項目”。應盡快出臺國家標準,大力推廣潔凈煤技術。國家能源局、環境保護部等主管部門盡快制定潔凈煤技術行業標準,對各種潔凈煤技術加以甄別和認證,并予以推廣,改變目前各地一刀切的限煤政策。此外,還應該加大對潔凈煤技術、專有裝備、產業化示范項目的政策扶持。建議國家有關部門就潔凈煤技術、專有裝備、產業化示范項目建立國家層面專項基金,并加大已有政策扶持力度。

    實現大氣污染治理,解決北方清潔供暖難題,是生態環境保護、關注民生利國利民的大事,應在戰略規劃,政策制定與執行中應因地制宜,采用多種能源聯動協同開發利用。在當前和今后相當長的時期內,煤炭仍在一次能源中占據主導地位,只有啃下煤炭清潔利用這塊硬骨頭,在煤炭開發、加工、轉化、應用過程中,提高效率、減少污染,開發與廣泛應用潔凈煤技術,才是解決能源環境問題的關鍵。


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