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近期全國多地空氣“重度污染”,京津冀地區(qū)影響尤為明顯。面對日益嚴(yán)重的霧霾天氣,從中央到地方都開始實(shí)施嚴(yán)格的治污政策,并不約而同地將矛頭指向了燃煤電廠。其中一條重要措施就是將現(xiàn)有燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組改為燃?xì)鈾C(jī)組,北京市更是提出“到2017年將設(shè)四大燃?xì)鉄犭娭行?,全面關(guān)停燃煤電廠”。然而,大規(guī)模實(shí)施熱電機(jī)組“煤改氣”是否會(huì)緩解大氣污染?這一措施會(huì)帶來哪些影響?本報(bào)記者近日就上述問題進(jìn)行了調(diào)查采訪?! ?/p>
問題一:
對燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)機(jī)組認(rèn)識(shí)有誤區(qū)
人們普遍認(rèn)為天然氣是清潔能源,作為熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組可以比燃煤機(jī)組更加節(jié)能環(huán)保,減少污染氣體排放,減輕霧霾天氣。不過,清華大學(xué)熱能工程系教授、中國工程院院士倪維斗卻認(rèn)為,“盲目進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)‘煤改氣’,用燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)替代燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)并不能真正緩解大氣污染。”
倪維斗分析指出,造成大氣灰霾的主要原因是PM2.5,而PM2.5包括一次顆粒物和二次顆粒物。其中一次顆粒物由工業(yè)、建筑,交通、電力、其它生產(chǎn)和生活活動(dòng)以及天然源排放,二次顆粒物由NOx等氣體向顆粒物轉(zhuǎn)化生成,其中主要?dú)怏w為NOx,它在陽光紫外線的作用下能立即發(fā)生大量的光化學(xué)反應(yīng)生成臭氧和大量各種自由基,使大氣的氧化性大大增強(qiáng)。同時(shí),強(qiáng)氧化性的自由基將一次氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)化成二次細(xì)顆粒物。
“二次顆粒物的組分約占 PM2.5 的50%至80%,而NOx導(dǎo)致大氣氧化性增強(qiáng),形成大量二次顆粒物,是大氣灰霾的元兇。”倪維斗表示。
而倪維斗院士提供的測算數(shù)據(jù)顯示,較之燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組,燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)機(jī)組NOx排放量比燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組更大。
倪維斗舉例說,同樣以供熱面積為1億平方米計(jì),如果使用燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)機(jī)組,采暖期燃料消耗量為44.4億立方米天然氣,總排放NOx量為0.7萬噸(國標(biāo));如果使用基于吸收式換熱的燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組,采暖期燃料消耗量為260萬噸標(biāo)煤,總排放NOx量為0.5萬噸;如果使用基于上海外高橋第三電廠、吸收式換熱技術(shù)的燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組,采暖期燃料消耗量為253萬噸標(biāo)煤,總排放NOx量僅為0.09萬噸。
對此,倪維斗向《中國能源報(bào)》記者解釋說,“熱電聯(lián)產(chǎn)時(shí),燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)熱電比更小,也就是發(fā)電量大,為得到同樣的熱量,燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)需燃燒更多的燃料,導(dǎo)致燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)NOx排放量比燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)更多。同時(shí),為保證發(fā)電效率,需要高溫燃燒,這也會(huì)產(chǎn)生大量NOx。”
事實(shí)上,經(jīng)過多年科技創(chuàng)新和實(shí)踐探索,我國燃煤電廠的污染控制水平和能源利用效率已經(jīng)達(dá)到較高水平,如上海外高橋第三發(fā)電廠發(fā)電煤耗為275g/千瓦時(shí),SO2、NOx、粉塵排放量分別為0.47kg/tce、0.37kg/tce、0.12kg/tce,均遠(yuǎn)高于國家相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),部分指標(biāo)甚至優(yōu)于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組。相關(guān)研究報(bào)告則顯示,燃煤污染主要來自于鋼鐵、小鍋爐、小窯爐以及民用燃煤等散燒利用方式。
“盡管就一個(gè)電廠來說燃煤供熱電廠比天然氣供熱相比排放量要大一些,但從全社會(huì)來看,天然氣一定量的前提下,用于替代散燒的煤炭比替代燃煤供熱具有更好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。”中電聯(lián)相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴本報(bào)記者,“而且只要是環(huán)境保護(hù)需要,燃煤電廠也可以做到與天然氣發(fā)電污染排放水平相當(dāng)。”
問題二:
大規(guī)模“煤改氣”不符合我國能源稟賦
我國能源稟賦的突出特點(diǎn)是“富煤缺油少氣”,經(jīng)過多年發(fā)展,目前天然氣只占我國一次能源消費(fèi)量不到5%,而在部分發(fā)達(dá)國家這一比例達(dá)30%以上。另有數(shù)據(jù)顯示,目前我國天然氣對外依存度已超過30%。
供不應(yīng)求的市場供需結(jié)構(gòu)導(dǎo)致我國天然氣價(jià)格比美國等天然氣資源富集國家要高出很多。如美國天然氣價(jià)格約0.6—0.7元/立方米,而中國目前的天然氣價(jià)格達(dá)到3元/立方米,是美國的4到5倍。這反映在燃?xì)獍l(fā)電價(jià)格上,就是其較差的經(jīng)濟(jì)性。以氣價(jià)3元/立方米計(jì),按目前發(fā)電效率測算,天然氣發(fā)電成本約為每度電0.8元。反觀目前燃?xì)獍l(fā)電上網(wǎng)電價(jià),也基本維持在這個(gè)水平,甚至低于這個(gè)價(jià)格。面臨發(fā)電價(jià)格和成本倒掛問題的燃?xì)獍l(fā)電企業(yè),不得不陷入越發(fā)越虧的窘境。
雪上加霜的是,在本來就供應(yīng)緊張的情況下,今年各大城市紛紛出臺(tái)城市氣化規(guī)劃,實(shí)施煤改氣工程,更是直接拉高了天然氣需求,使其供應(yīng)形勢更趨緊張。據(jù)國家發(fā)改委預(yù)計(jì),今年全國天然氣供需缺口達(dá)220億立方米。
有鑒于此,11月4日,國家發(fā)改委網(wǎng)站同時(shí)披露了《關(guān)于進(jìn)一步做好2013年天然氣迎峰度冬工作的補(bǔ)充通知》,以及《關(guān)于切實(shí)落實(shí)氣源和供氣合同確保“煤改氣”有序?qū)嵤┑木o急通知》,要求各地在發(fā)展“煤改氣”、燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)等天然氣利用項(xiàng)目時(shí)須先落實(shí)氣源和價(jià)格,并根據(jù)資源落實(shí)情況均衡有序推進(jìn),不能“一哄而上”,避免供需出現(xiàn)嚴(yán)重失衡。
此外,關(guān)停燃煤機(jī)組代價(jià)太大。北京某熱電廠有關(guān)人士向《中國能源報(bào)》記者透露,該廠為老廠,存在歷史遺留問題、離退休人員較多等諸多問題,初步估計(jì)老廠拆遷產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)代價(jià)(如資產(chǎn)損失、人員安置、預(yù)期收益等)超過120億元。如果大規(guī)模推廣煤改氣,由此帶來的資金投入將無異于天文數(shù)字。
問題三:
大規(guī)模煤改氣造成優(yōu)質(zhì)能源浪費(fèi)
在倪維斗看來,目前情況下盲目大規(guī)模實(shí)施熱電聯(lián)產(chǎn)“煤改氣”,是對天然氣這種優(yōu)質(zhì)能源的巨大浪費(fèi),他形象地將之比喻為“用巴黎香水洗澡”。除了優(yōu)先滿足民用外,天然氣用以發(fā)電具有啟動(dòng)快、靈活性強(qiáng)、占地面積小等優(yōu)點(diǎn),最適合作為分布式能源。“天然氣發(fā)電可與可再生能源相結(jié)合,有效解決風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源的間歇性、穩(wěn)定性差問題,當(dāng)作調(diào)峰電源也非常合適。”倪維斗告訴記者。
對此,中電聯(lián)秘書長王志軒表示認(rèn)同。他指出,在天然氣氣源不足、成本很高的前提下,應(yīng)慎重決策天然氣替代清潔煤電。在目前大量煤炭散燒的情況下,不應(yīng)繼續(xù)盲目提前關(guān)?;痣姍C(jī)組尤其是供熱火電機(jī)組,而應(yīng)從全社會(huì)節(jié)能減排效果、電力系統(tǒng)整體效率和安全、火電機(jī)組全生命周期等綜合評價(jià),防止形成關(guān)停了小供熱機(jī)組用供熱鍋爐替代供熱、用大機(jī)組替代小機(jī)組進(jìn)行調(diào)峰的現(xiàn)象,從而降低整體效率。
“天然氣的首要使命是替代民用及工業(yè)燃煤,其次是通過電力用氣以穩(wěn)定燃?xì)庳?fù)荷提高民用的經(jīng)濟(jì)性,再次是用于發(fā)電調(diào)峰,最后才是用于發(fā)電。天然氣發(fā)電替代煤電需要一個(gè)歷史的過程。”王志軒說。