防治燃煤污染關鍵是高效清潔利用
我國煤炭消費量占總能源消費量的70%左右,并且這樣的能源結構短時期內無法改變。有關研究表明,與煤炭使用有關的排放已經(jīng)成為我國大氣污染的主要來源之一。如何高效、清潔地利用煤炭資源,做好煤炭合理使用的文章,將是有效改善大氣污染狀況的關鍵所在。
●燃燒同樣量的煤炭,生活消費的SO2排放量要遠遠高于電力行業(yè)的排放量,生活燃煤SO2排放約為電力燃煤排放的6.25倍。生活煤炭消費排放對地面SO2環(huán)境濃度的貢獻約為電力行業(yè)排放貢獻率的3倍。
●目前僅有的天然氣除了城市居民用外,有些還用于替代城市除污水平高的大型燃煤設施用煤,甚至替代電煤。而城鄉(xiāng)結合部、城市周邊區(qū)域大量的小型或民用燃煤設備還在使用。從環(huán)境效益來講這種天然氣使用方向值得商榷。
●由于強制性動力煤用煤標準缺位,我國至今做不到為不同用煤設備供應性質不同的、可滿足設計要求的動力煤產(chǎn)品。許多企業(yè)一直使用原煤,而不愿意使用洗選煤。這不但增加了煤炭的運輸量、使用量,也大幅增加了除污設施的負荷,從而增大排污量。
●燃煤污染防治的根本出路是增加清潔能源的供給,有效進行能源結構的調整,降低煤炭消費量的增長速度,實施煤炭消費總量控制。
●研究表明,天然氣替代民用燃煤的環(huán)境效益(SO2環(huán)境濃度削減量)巨大,平均約為天然氣替代發(fā)電燃煤環(huán)境效益的26倍。煤炭難以清潔利用的行業(yè)應作為天然氣等清潔能源替代燃煤的主要方向,能夠高效利用煤炭的火電行業(yè)應禁止使用天然氣。
煤炭的使用是影響我國環(huán)境空氣質量的主要因素。煤炭的開采、加工、運輸、使用等過程都會帶來大氣污染物排放,造成污染。研究表明:影響我國環(huán)境空氣質量的首要污染物PM2.5中,除了一線城市,大多數(shù)城市燃煤對環(huán)境空氣中PM2.5的直接貢獻達到20%左右;同時,二次硫酸鹽和二次硝酸鹽等的貢獻達到30%左右。而二次硫酸鹽主要來自于燃煤排放的SO2的化學轉化以及脫硫過程中生成的硫酸鹽或亞硫酸鹽等的夾帶排放。二次硝酸鹽由NOX轉化而來,燃煤活動和機動車尾氣是NOX的兩大來源。
京津冀及周邊區(qū)域是我國城市空氣污染最重的區(qū)域之一。除了自然條件與我國南方城市相比有明顯差距外,此區(qū)域燃煤量大是大氣污染重的重要原因。以2012年為例,此區(qū)域各省市燃煤量分別約為:北京0.2億噸、天津0.5億噸、河北3.0億噸、山東4.0億噸、山西3.6億噸、內蒙古3.4億噸。合計達14.7億噸,占全國全年燃煤量的40%。
目前,我國煤炭消費量占總能源消費量的70%左右,且煤炭消費量呈逐年快速上升趨勢。2012年我國煤炭消費總量約37億噸,已占到全球消費量的50%。在可預見的未來,我國以煤炭為主的能源消費結構還難以發(fā)生根本性改變。因此,如何在實行煤炭消費總量控制的前提下,高效、清潔地利用煤炭資源,做好煤炭如何使用的文章,將是有效改善大氣污染狀況的關鍵所在。
當前煤炭資源高效清潔利用中存在的主要問題
。ㄒ唬┟禾肯M結構不合理
在我國的燃煤結構中,煤電行業(yè)耗煤量比例及采用先進煤炭發(fā)電技術的比例過低。目前我國發(fā)電燃煤占49%,其它工業(yè)燃煤占46%,民用燃煤占5%。發(fā)電行業(yè)煤炭消耗量占煤炭總消耗量的比例遠低于發(fā)達國家(美國94%、歐盟81%)。
非電力行業(yè)燃煤用戶在我國量大面廣,尤其是民用燃煤設施數(shù)量極其龐大,這么多的、小的燃煤用戶不能集中治理,同時很難設計出有效的、能夠穩(wěn)定連續(xù)運行的除污設施進行治理,導致因燃煤造成的污染十分嚴重。
我國《2011年能源統(tǒng)計年鑒》顯示,生活消費燃燒每萬噸煤炭約排放350噸的SO2,而電力行業(yè)每萬噸煤排放SO2約為56噸。也就是說,燃燒同樣量的煤炭,生活消費的SO2排放量要遠遠高于電力行業(yè)的排放量,生活燃煤SO2排放約為電力燃煤排放的6.25倍。生活煤炭消費排放對地面SO2環(huán)境濃度的貢獻約為電力行業(yè)排放貢獻率的3倍。
我國北方城市在采暖期空氣污染明顯重于非采暖期。研究表明,與非采暖期相比,采暖期北方城市單位面積上燃煤量增加1倍,環(huán)境空氣中典型燃煤污染物SO2的濃度是非采暖期的3~4倍。除了氣象條件等因素外,其根本原因是采暖期增加的取暖用燃煤帶來的大氣污染物排放。
另外,在煤電行業(yè)中,采用煤炭先進發(fā)電技術的比例比較低。高效、潔凈的超超臨界發(fā)電技術供電煤耗約270~280克/千瓦時。我國燃煤機組平均供電煤耗約330克/千瓦時,但目前使用先進發(fā)電技術的裝機容量僅占火電機組裝機容量的6.2%。若我國采用煤炭先進發(fā)電技術的裝機容量得到大幅提高,那么每年將節(jié)約大量的煤炭消耗。
可以說,燃煤會造成污染,但燃煤結構的不合理是燃煤污染加重的主要原因。
。ǘ┨烊粴馓娲禾康恼w布局和調整方向有待優(yōu)化
作為重要的清潔能源,天然氣使用的分配在以中心城區(qū)為主的基礎上,沒有很好地兼顧到周邊區(qū)域,同時,其替代何種類型的燃煤還缺乏科學嚴格的要求。
治理燃煤造成的大氣污染,調整能源結構,以清潔能源替代燃煤是行之有效的方法之一。目前,我國清潔能源使用比例很低,天然氣作為重要的清潔能源在我國能源消費結構中僅占不到5%,與世界平均水平24%相差甚遠。在天然氣資源極其緊缺的情況下,我國天然氣資源的分配主要集中在大城市的中心城區(qū)。
以北京為例,2012年北京市天然氣使用量已達到92億立方米,但北京的環(huán)境空氣污染依然較重。研究表明,北京周邊地區(qū)對其環(huán)境空氣污染有著明顯的影響,這就像木桶效應,某一局部的環(huán)境空氣質量除了自身采取有效的控制措施,很大程度上也取決于其所在區(qū)域的情況?梢栽O想,如果92億立方米天然氣有一部分用于北京周邊污染較重的燃煤設施的煤炭替代,實際的環(huán)境效益將會更明顯。
另一方面的問題是,目前僅有的天然氣除了城市居民用外,有些還用于替代城市除污水平高的大型燃煤設施用煤,甚至替代電煤。而在城鄉(xiāng)結合部、城市周邊區(qū)域,大量的小型或民用燃煤設備還在使用。河北省2011年民用耗煤量達到1949萬噸,民用天然氣僅9億立方米,與北京相比差距甚遠。從環(huán)境效益來講這種天然氣使用方向值得商榷。
(三)缺乏煤炭清潔高效利用的強制性法規(guī)和機制
清潔煤的利用缺少強制性用煤標準,同時,科學、有效的電力分配不力,造成煤炭資源的浪費。
我國雖然已有多項法律和政策鼓勵發(fā)展動力煤洗選,但是此類政策中沒有經(jīng)濟優(yōu)惠和強制性要求,沒有形成優(yōu)質煤優(yōu)價市場和用戶強制使用洗選煤的有效機制,動力煤洗選發(fā)展速度與期望相差很遠。比如2010年我國動力原煤產(chǎn)量約為23億噸,而入選量不到8億噸,動力煤入選率僅為35%。由于強制性動力煤用煤標準缺位,我國至今做不到為不同用煤設備供應性質不同的、可滿足設計要求的動力煤產(chǎn)品。許多企業(yè)一直使用原煤,而不愿意使用洗選煤。這不但增加煤炭的運輸量、使用量,也大幅增加除污設施的負荷,從而增大排污量。
在電力調度方面,電力公司出于自身利益的考慮,在地區(qū)電力供需不平衡情況下,無法進行有效的電力分配,造成煤炭產(chǎn)地的火電企業(yè)的電力難以上網(wǎng),卻要把煤炭運到幾百公里以外的火電企業(yè)去發(fā)電。這不僅消耗大量的能源,還會造成大面積的高速公路堵塞,同時運輸過程中也會帶來大量污染,明顯降低了煤炭的使用效率。
關于燃煤污染防治的建議
燃煤污染防治的根本出路是增加清潔能源的供給,有效進行能源結構的調整,降低煤炭消費量的增長速度,實施煤炭消費總量控制。當前,在實施源頭控制的前提下,面對我國燃煤量巨大的現(xiàn)實,提高煤炭使用效率,高效清潔利用煤炭資源,是當下改善燃煤污染的重要途徑。
(一)在確保電力行業(yè)大氣污染物排放得到有效控制的前提下,優(yōu)化煤炭消費結構,重視煤炭消費進一步向燃燒效率高、治污水平先進的電力行業(yè)集中,嚴格控制低矮面源和生活源煤炭消耗量,提高煤電行業(yè)煤炭消費量的比例。
在優(yōu)化煤炭消費結構,促進煤炭消費向電力行業(yè)集中的同時,應注重電力行業(yè)煤炭的高效清潔利用技術。我國潔凈煤發(fā)電技術的應用還十分有限。2012年,我國火電機組裝機容量為819GW,其中超超臨界機組51GW,僅占6.2%。采用煤炭先進發(fā)電技術是煤炭清潔利用的主要方面之一,也是清潔、高效利用豐富的煤炭資源,改善能源終端消費結構,有效減少煤炭消費引起大氣污染的重要方面。因此,減少煤炭利用效率低的小火電機組,采用高效、潔凈的先進煤電技術是火電行業(yè)煤炭消費結構調整的主要方向。
(二)煤炭難以清潔利用的行業(yè)應作為天然氣等清潔能源替代燃煤的主要方向,能夠高效利用煤炭的火電行業(yè)應禁止使用天然氣。
與煤炭相比,天然氣具有轉換效率高、環(huán)境代價低等諸多優(yōu)勢,積極開發(fā)和利用天然氣資源已成為全世界能源工業(yè)的潮流。因此,天然氣是能源結構調整中替代煤炭使用的主要能源。一方面我國能源結構中天然氣使用量只占不足5%;另一方面受我國“少油氣多煤炭”的資源稟賦制約,天然氣資源總量有限。因此,合理利用和高效配置寶貴的天然氣資源,對于減少燃煤造成的大氣污染至關重要。
研究表明,天然氣替代民用燃煤的環(huán)境效益(SO2環(huán)境濃度削減量)巨大,平均約為天然氣替代發(fā)電燃煤的環(huán)境效益的26倍。同時,我國《天然氣利用政策》(2012年10月31日國家發(fā)改委第15號令)也明確將部分地區(qū)天然氣發(fā)電列為限制類項目。因此天然氣替代非電力燃煤應是能源結構調整的方向。
在清潔能源分配方面應打破行政區(qū)劃界限。在國家層面,應制定區(qū)域的清潔能源利用規(guī)劃,使清潔能源用到最該用的區(qū)域和最該用的行業(yè)。以河北省為例,2012年煤炭消費量3億噸,占京津冀地區(qū)的80%以上。河北每減少1%的煤炭消費,就需要增加15億立方米天然氣消耗才可以得到平衡。但是2012年河北天然氣產(chǎn)量僅為13.36億立方米,如果不能在國家層面合理地分配天然氣資源,向急需的區(qū)域給予政策傾斜,短期內河北作為污染最重的區(qū)域,其能源結構的調整將十分困難。
從大氣污染問題的本身來講,大氣污染物的排放可以分行政區(qū)劃,但排放到大氣中的污染物在造成污染時卻不可能按照行政區(qū)劃,這也正是大氣污染聯(lián)防聯(lián)控的意義所在。因此,如何打破行政區(qū)劃,從全局出發(fā),按照大氣污染形成的規(guī)律分配相關資源,是共同應對大氣污染的基礎。
(三)制定不同行業(yè)的強制性用煤標準,并出臺針對煤炭洗選業(yè)或清潔煤使用行業(yè)的經(jīng)濟鼓勵政策,提高洗選煤的利用比例。
最近從各地出臺的大氣重污染的應急預案中,我們經(jīng)?梢钥吹剑笕济浩髽I(yè)尤其是燃煤電廠,要準備含硫量低、灰分少的優(yōu)質煤,在應急預案啟動時使用。這看似是一項不錯的措施,但值得思考的問題是,這些燃煤企業(yè)是不是日常就應該按照設計要求用質量好一些的煤?制定相應的強制性政策,提高煤炭的質量是有效改善燃煤污染的重要方面。
另外,打破各大電力公司的利益保護,制定嚴格的火電發(fā)電調度辦法,在煤炭資源豐富的地區(qū),煤炭利用效率高的火電企業(yè)能夠優(yōu)先、高負荷發(fā)電,也是燃煤污染控制的有效措施。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”








