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燃煤减污:绿色焦点·煤炭清洁高效利用

 煤炭被戴上“污染大王”的黑帽子,冤不冤呢?

“说冤也不冤,说不冤也冤。比如,在野地里烧半湿的秸秆,冒出的浓烟能让飞机在天上打转转;如果把秸秆晒干,放进锅炉里高温燃烧发电,就成了人见人爱的清洁能源。对于煤炭来说,不也是这个道理?”一位业内人士如此类比。

1.

限制劣质煤的进口和生产,逐步淘汰低效窑炉

据了解,去年我国共进口煤炭3.27亿吨,其中劣质煤占1/3左右,相当于花钱买污染。比如从东南亚进口的煤炭,湿度大、杂质多、燃烧值低,污染物排放也比较多。

拿燃煤发电来说,一些国家的煤电比例不低,比如澳大利亚煤电占总发电量的95%,造成的污染却较为轻微,原因何在?

“其实,用质量好的煤发电并不一定会造成重大污染,因为国内用了不少劣质煤,情况就大不一样。”陕西煤业化工集团有限责任公司董事长华炜表示,劣质 煤低价、低热值、高污染,其粉尘和硫含量分别达到30%、3%,而优质煤仅含10%、0.08%,前者比后者对环境的污染要大几倍、几十倍。

此外,国内的劣质煤生产无限制,火电厂用煤无标准,劣质煤得以大行其道。据一位业内人士介绍,一些大型煤企的劣质煤产量占比不低,不少中小煤企甚至达到90%以上。

“劣质煤之所以不受限制,既有成本低和需求大的原因,也有行业监管的问题。”这位业内人士表示,煤炭行业淘汰落后产能,只把重点放在淘汰小煤窑、并购重组等方面,而对劣质煤的进口和生产,可以说是睁只眼、闭只眼。

煤炭的低效利用,也是个突出问题。“我国还有数十万台落后的工业窑炉、民用取暖炉仍在使用,其燃尽率仅为60%左右,比燃尽率达到98%的煤粉锅炉低得多,对煤炭的利用效率很低。”山西蓝天环保设备有限公司董事长郎凤蛾表示。

据统计,我国燃煤工业锅炉每年消耗原煤约6.4亿吨,占全国煤炭消费总量的23.4%,而烟尘排放量为375.2万吨,竟占全国烟尘排放量的41.6%。也就是说,这些锅炉燃烧了20%的煤炭,但排放了40%以上的烟尘。也因为低效利用,我国每年多消耗了约2亿吨煤炭。

可见,减少燃煤污染,一方面要用质量好的煤,一方面要提高煤的利用效率。

2.

大力推广效率高、污染少的洁净煤燃烧技术

2012年至2013年冬季,我国多地遭遇了严重的灰霾天气。为了治理大气污染,不少地方开始推进“煤改气”“煤制气”等煤炭替代工程。且不说是否经济、能否保证足量供气,单从环境指标来看,这些举措是否有效?

“无论‘煤改气’还是‘煤制气’,都不是最佳方案。”国家发展改革委能源研究所所长韩文科表示,以“煤制气”为例,通过采用低效方式制取燃气,然后输送至市区,使用燃气热电联产方式供热,反而会排放更多氮氧化物。

清洁煤燃烧技术就不一样。以北京和上海的相关电厂锅炉为样本,清华大学倪维斗、江亿、岳光溪和北京大学唐孝炎4位院士进行综合比较后发现,采用我国 自主研发的清洁煤燃烧技术的新型燃煤锅炉,其二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放量远少于传统燃煤锅炉,也远低于国家环保标准,尤其是氮氧化物的 排放量,仅为“煤制气锅炉”的13%,甚至也低于“煤改气锅炉”。

事实也证明了这一点。目前,由山西蓝天环保设备有限公司研发的新型高效煤粉工业锅炉,正在乌鲁木齐市、兰州市、沈阳市进行试点,其实测数据显示:与传统燃煤锅炉相比,这种锅炉节能35%以上,各项污染物排放浓度均低于国家标准,满足严格的环保要求。

以沈阳市沈河区的2号高效煤粉锅炉为例,其热效率与传统锅炉相比,由72%提高到92%,燃烧效率由82%提高到98%。一个采暖季可节煤10万吨,减排灰渣5万吨、二氧化碳23万吨、二氧化硫1.3万吨。

专家表示,尽管我国已经制定了相关规划,逐步压缩煤炭用量,但在当前和今后相当长的时期内,煤炭在一次能源中的主导地位还难以改变。在这样的客观条件下,今后几十年的时间里,控煤、洁煤必须同步推进,推广效率高、污染少的洁净煤燃烧技术,是解决能源环境问题的关键。

3.

变长距离运煤为超高压输电,加强能耗评价

由于历史原因,我国煤电企业布局极不合理,这些企业大多数集中在东南部沿海经济发达地区,而产煤区却主要在西北部,给局部地区造成极大环境压力。

“不在环境承受力较高的西北部就地发电,却将煤炭长途运往环境承受力较低的东南部发电,这是得不偿失。”全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委 员会委员潘勇伟表示,过去由于输电技术落后,电力传输损耗大,不得不这样布局。如今,随着技术进步,完全可以在煤炭产区采用坑口发电方式,通过数十万伏的 超高压输电线传输至目的地,这样的电力损耗并不大,比千里迢迢运煤更经济、更环保。

张家港首创清洁能源汽车应用有限公司总工程师王峰调研发现,一位内蒙古或新疆的大货车司机将煤运至京津冀地区,每年消耗柴油数十吨。再如北煤南运, 通过大秦铁路将煤炭从山西运至秦皇岛,路程约为1000公里;从秦皇岛通过海运运至东南部沿海省份,路程为几百至上千公里。这一路下来,不仅用掉成千上万 吨燃油,还会造成污染。

目前,我国对煤炭的利用粗放、监管不到位,也是造成污染的重要原因。工业能耗占全国总能耗的70%左右,是节能节煤的重点领域。据了解,全国能耗在 1万吨标准煤以上的企业共有1600户,其能耗占工业能耗的60%左右,但国家统计数据与各企业统计数据相差6至7亿吨标准煤,数据不清,管理困难。

“只有建设全国重点用能单位的能耗在线监测系统,才能实时掌握用能情况,以便于精细化管理。”国家节能中心主任贾复生说,我国有针对建设项目的环评 制度,这是卡住污染排放量大的项目的“控制闸”,而对于能耗大户比如用煤大户,却没有硬手段。因此,相应的能评制度建设亟待推进。

4.

开发可再生能源的同时,提高煤炭使用效率

减煤,不外乎“结构性减少”和“绝对量减少”两种办法。

如何减少煤炭的占比?“必须大力推进能源结构调整,开发清洁的可再生能源,最大程度地代替煤炭等化石能源。”国家发展改革委能源研究所副所长戴彦德表示。

但是,由于煤炭是目前的主体能源,替代能源的发展速度和发展规模受多种条件制约,短期内煤炭的绝对用量能否真正减少?

以煤电为例,目前美国人均电力装机容量为1.2万千瓦,而我国为4000千瓦;如果要达到中等发达国家的经济社会发展水平,我国人均电力装机容量起码要翻一倍,达到8000千瓦。可见,我国未来的能源消耗量还会大量增加。

 

 

戴彦德推算,以2013年我国总的能源消耗总量37.1亿吨标准煤为基准,到2050年,我国的能源消耗总量起码要控制在65亿吨标准煤以内,形成煤炭、油和气、核电等多种能源共存的格局。即使做出很大努力,煤炭的绝对年消耗量也难以减下去。

“西方发达国家之所以能有今天的环境质量,是在完成工业化之后,得以将能源消耗总量逐渐减少。”国务院发展研究中心资源与环境政策研究所副所长李佐 军表示,我国还有十多年时间才能完成工业化过程,如果坐等工业化完成之后能源消耗的自然消解,而不采取有效的举措,雾霾减少的拐点会推迟很多年。

显然,可再生能源是远水不解近渴,西方式的“自然化解”也无法等待,大幅提高煤炭等化石能源的使用效率成为现实举措。

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