我國是能源消費(fèi)大國。習(xí)近平總書記指出,“發(fā)展清潔能源,是改善能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全、推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的重要任務(wù)。”當(dāng)前打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn),要堅(jiān)持源頭防治,如:調(diào)整能源結(jié)構(gòu),減少煤炭消費(fèi),增加清潔能源使用。
我國煤炭消費(fèi)量約占全球一半,能源結(jié)構(gòu)正由煤炭為主向多元化轉(zhuǎn)變。本版推出“美麗中國˙關(guān)注清潔能源”系列報(bào)道,聚焦煤炭減量化及清潔利用,同時(shí)關(guān)注風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電等面臨的問題及其對策,今日推出上篇。
外表黑乎乎,燒起來冒出嗆鼻的氣味——這是大多數(shù)人對煤炭的第一印象。然而,你知道嗎,如果應(yīng)用了現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù),煤炭也能燒得挺干凈。
與國家排放標(biāo)準(zhǔn)相比,二氧化硫、氮氧化物、顆粒物排放分別降低83%、50%、67%——今年1月的國家科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上,“燃煤機(jī)組超低排放關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”獲得國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),這是我國煤炭清潔利用邁出的大步子。
以煤為主的能源結(jié)構(gòu)短期內(nèi)難改變,應(yīng)推動(dòng)煤清潔高效利用
據(jù)統(tǒng)計(jì),2017年我國能源消費(fèi)總量44.9億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,其中煤炭消費(fèi)占能源消費(fèi)總量的60.4%,比上年下降1.6個(gè)百分點(diǎn)。“中國的煤炭消費(fèi)量約占全球一半,再加上此前利用方式粗放,大量煤炭分散燃燒帶來了高排放。”國家發(fā)改委能源研究所研究員韓文科說。
中國煤炭加工利用協(xié)會(huì)理事長張紹強(qiáng)認(rèn)為,“清潔利用和規(guī)?;加檬钱?dāng)前改善大氣質(zhì)量行之有效的方法”。
不少專家認(rèn)為,煤炭減量化是清潔高效利用的前置任務(wù),否則污染物排放濃度再低,總量依然龐大。從趨勢看,煤炭減量化以及清潔能源替代正穩(wěn)步推進(jìn),兩年來我國煤炭去產(chǎn)能超過5億噸,2017年非化石能源占全國能源生產(chǎn)總量的17.6%,比2012年提高6.4個(gè)百分點(diǎn)。
雖然煤炭在一次能源中的比重呈下降趨勢,但在中短期主體能源地位較難改變,實(shí)現(xiàn)煤炭轉(zhuǎn)型發(fā)展是我國能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的立足點(diǎn)。
“大力發(fā)展清潔能源我們有共識,但遠(yuǎn)水解不了近渴。一方面,在我國化石能源已探明儲(chǔ)量中,煤炭占94%以上,石油和天然氣僅占6%左右,二者對外依存度較高,不考慮品種的使用差異,消費(fèi)成本也比煤炭高不少;另一方面,風(fēng)電、光伏等新能源的穩(wěn)定性、可控性有待提升,至少短期內(nèi)要大比例替代煤炭還比較難,不能立竿見影。”張紹強(qiáng)認(rèn)為,應(yīng)該科學(xué)有序降低煤炭消費(fèi)比重,推動(dòng)煤炭清潔高效利用。
我國煤電機(jī)組污染物排放控制指標(biāo)處于世界領(lǐng)先水平
生產(chǎn)側(cè)而言,煤炭清潔高效利用邁出實(shí)質(zhì)步伐。煤炭質(zhì)量更優(yōu),2017年我國原煤入選率為70.2%,同比提高1.3個(gè)百分點(diǎn);資源綜合利用推進(jìn),2017年全國煤矸石綜合利用處置率達(dá)67.3%。
目前,我國煤炭消費(fèi)主要分布在燃煤發(fā)電、冶金煉焦、煤化工、鍋爐用煤(含建材窯爐和供熱供暖)、民用散煤幾個(gè)方面,用煤量分別約占煤炭消費(fèi)總量的50%、17.5%、6.8%、20%和不足6%。
“其中發(fā)電用煤占比大,但消費(fèi)集中、污染物控制和減排力度大。”張紹強(qiáng)說,我國已經(jīng)突破大型燃煤超低排放發(fā)電技術(shù),燃煤電廠大氣污染物排放達(dá)到甚至優(yōu)于國家天然氣發(fā)電排放標(biāo)準(zhǔn),即煙塵不高于5毫克每立方米、二氧化硫不高于35毫克每立方米、氮氧化物不高于50毫克每立方米。那么,成本會(huì)不會(huì)很高呢?張紹強(qiáng)介紹,“所增加的發(fā)電成本大概2—3分每千瓦時(shí),新增成本不足10%,比燃?xì)獍l(fā)電成本低。”
國家能源局有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,截至2017年三季度末,京津冀、河南等多地已提前1—2年完成全部具備條件機(jī)組的超低排放改造任務(wù),全國累計(jì)完成煤電超低排放改造6.4億千瓦以上,提前完成2020年改造5.8億千瓦的目標(biāo);新建煤電機(jī)組全部為超低排放,我國煤電機(jī)組污染物排放控制指標(biāo)已處于世界領(lǐng)先水平。
除了超低排放工程,煤電領(lǐng)域節(jié)能改造、靈活性改造也在加快推進(jìn)。“截至2017年三季度末,全國累計(jì)完成煤電節(jié)能改造5.3億千瓦;此外,我們還著重實(shí)施熱電解耦改造和純凝煤電機(jī)組深度調(diào)峰改造,最大限度發(fā)揮煤電機(jī)組調(diào)峰能力,為新能源發(fā)電騰出空間。比如遼寧省部分煤電機(jī)組實(shí)施靈活性改造后,2017年新能源棄風(fēng)率下降6個(gè)百分點(diǎn)。”國家能源局有關(guān)負(fù)責(zé)人舉例。
煤炭深加工方面,我國工藝國產(chǎn)化水平提高,部分關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)跑國際,以煤為原料可以生產(chǎn)出超清潔柴油、天然氣等。據(jù)中國環(huán)境科學(xué)研究院完成的整車運(yùn)行和臺(tái)架實(shí)驗(yàn),煤制清潔柴油與國五標(biāo)準(zhǔn)柴油相比,可使尾氣中排放的一氧化碳、細(xì)顆粒物、氮氧化物和碳?xì)浠衔锓謩e降低24%、49%、12%和34%。不過在韓文科看來:“煤化工可以發(fā)展,但規(guī)模應(yīng)當(dāng)適度有序,尤其要在生態(tài)環(huán)境可承受的范圍內(nèi)。”
散煤治理是難點(diǎn),將堅(jiān)持散煤減量替代與清潔化替代并舉
總的來說,燃煤發(fā)電、冶金煉焦、煤化工三個(gè)煤炭消費(fèi)領(lǐng)域能大規(guī)模集中利用,污染物控制逐步向好。目前真正難操作、難監(jiān)管的主要是大量散煤,主要包括工業(yè)領(lǐng)域中的小鍋爐和小窯爐散燒煤、民用生活散煤等。通常這些散煤都是分散采購,流通環(huán)節(jié)混亂難監(jiān)管,煤的灰分和硫分含量高;分散使用、燃燒過程效率低;大多數(shù)為直燃直排,脫硫、脫硝等設(shè)施幾乎為空白。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國燃煤供熱供暖工業(yè)鍋爐近48萬臺(tái),各種窯爐約13萬臺(tái),年耗煤約7.5億噸。“鍋爐效率低、污染物控制設(shè)施簡陋,大量供熱鍋爐因季節(jié)性因素負(fù)荷變化較大,實(shí)際燃燒效率、鍋爐熱效率平均比國際先進(jìn)水平低15%—20%,導(dǎo)致煙塵排放超過全國排放總量的40%,二氧化硫排放量占全國排放總量的35%以上,成為嚴(yán)重的大氣污染物排放源。”張紹強(qiáng)介紹。
他認(rèn)為,10蒸噸每小時(shí)以下的小鍋爐由于過度分散、爐型老舊、容量小等,不宜再進(jìn)行改造,應(yīng)加快淘汰進(jìn)程,支持整合更換;20蒸噸每小時(shí)以上等級的工業(yè)鍋爐與電站鍋爐相似,配套煙氣凈化措施后同樣可以實(shí)現(xiàn)超低排放。
“現(xiàn)在有新型煤粉型工業(yè)鍋爐燃燒效率在90%以上,單是節(jié)能一項(xiàng)就比老舊鏈條爐提高30個(gè)百分點(diǎn)以上。但目前推廣存在一定困難,這與違規(guī)成本過低、監(jiān)管不到位有關(guān),但也受一些地區(qū)‘一刀切’去煤化影響,有的地方還要求大中型熱電機(jī)組也必須換成燃?xì)獍l(fā)電,不管是不是實(shí)現(xiàn)超低排放,導(dǎo)致企業(yè)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用積極性不高,這就值得商榷了。相關(guān)部門可以將排放標(biāo)準(zhǔn)提高到與燃?xì)鈾C(jī)組一致,誰優(yōu)誰劣可以對比,超出了標(biāo)準(zhǔn),再關(guān)停淘汰都沒問題。”張紹強(qiáng)建議。
民用散煤消費(fèi)總量每年在2億噸左右,其中超九成用于北方農(nóng)村冬季取暖。雖然民用散煤占比小,但大部分爐灶原始、使用分散、用戶經(jīng)濟(jì)承受能力不高,算得上煤炭清潔高效利用一塊難啃的“硬骨頭”。國家能源局有關(guān)負(fù)責(zé)人表示,將堅(jiān)持散煤減量替代與清潔化替代并舉、疏堵結(jié)合,通過落實(shí)優(yōu)質(zhì)煤源、建設(shè)潔凈煤配送中心、推廣應(yīng)用潔凈煤和型煤、先進(jìn)民用爐具、加強(qiáng)監(jiān)管等措施,解決民用散煤清潔化利用問題。
中國能源研究會(huì)常務(wù)副理事長周大地認(rèn)為,清潔高效的同時(shí),也應(yīng)該向低碳努力,“煤炭的高碳性沒辦法改變,當(dāng)前重點(diǎn)是清潔高效,但不是說低碳就放棄了。”日前召開的國家能源工作會(huì)議提出,要抓緊研究實(shí)驗(yàn)碳捕集及應(yīng)用技術(shù),爭取早日實(shí)現(xiàn)突破,使煤電發(fā)展更加符合清潔低碳安全高效的要求。
“統(tǒng)籌推進(jìn)煤炭清潔高效利用是2018年能源工作重點(diǎn)任務(wù)之一,我們將在控制煤炭消費(fèi)總量的基礎(chǔ)上,著力提高電煤在煤炭消費(fèi)中的比重,爭取到‘十三五’末,電煤比重提高到55%左右,30萬千瓦級以及具備條件的燃煤機(jī)組全部實(shí)現(xiàn)超低排放。”國家能源局有關(guān)負(fù)責(zé)人說。