/本刊記者 徐暉/
清潔煤電需理性推進(jìn)
/本刊記者 徐暉/
通過把散燃燒煤轉(zhuǎn)換為煤電,提高煤炭轉(zhuǎn)換為電力的比重,提高電力在終端能源消費(fèi)中的比重,提高以電代煤、以電代油的比重,在污染物排放總量恒定或減少的情況下,提高而不是減少電力污染物排放量比例,那么煤電就是治霾的關(guān)鍵,而且是必然選擇。
中國的環(huán)境污染問題如今受到越來越多的廣泛關(guān)注,低碳化成為能源發(fā)展的主流,而作為傳統(tǒng)能源的煤炭,其生產(chǎn)利用過程飽受爭議。近年來,燃煤發(fā)電成為環(huán)境管理的嚴(yán)控對象。燃煤發(fā)電廠大氣污染物排放要求日趨嚴(yán)格,不少地區(qū)出臺了嚴(yán)于國家標(biāo)準(zhǔn)的污染物排放政策,各大發(fā)電集團(tuán)也在進(jìn)一步謀劃或推動燃煤發(fā)電機(jī)組的“趨零排放”。
然而,從我國現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際狀況看,當(dāng)前和今后相當(dāng)一段時間,煤炭仍然是我國的主體能源。煤電清潔的正確發(fā)展路徑究竟在何方?在近日召開的“2015中國電力發(fā)展論壇”上,中國電力企業(yè)聯(lián)合會秘書長王志軒為大家進(jìn)行了深度剖析。
有觀點(diǎn)認(rèn)為,煤炭是造成中國霧霾PM2.5的罪魁禍?zhǔn)祝瑧?yīng)在能源結(jié)構(gòu)中去掉煤炭。王志軒認(rèn)為這一觀點(diǎn)太過片面。有研究表明,我國霧霾產(chǎn)生原因除了自然因素外,燃煤排放、機(jī)動車排放、建筑施工揚(yáng)塵等是重要原因。王志軒強(qiáng)調(diào),燃煤雖然是造成霧霾的重要原因,但并不是電廠的燃煤,而是大量的工業(yè)鍋爐、爐窯及生活散燒燃煤。同時,因氣象條件、地理環(huán)境、地區(qū)功能、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等條件不同,各地霧霾成因也不同、各種污染因素在霾中所占的比重也不同,不能一概而論燃煤在霧霾影響中占了多少,從而“一刀切”地采取不合適的對策。
在王志軒看來,從近期要快速、經(jīng)濟(jì)有效減緩霧霾的影響,煤電恰恰起到關(guān)鍵作用。主要基于以下基本判斷:
1)我國霧霾的產(chǎn)生并持續(xù)加重是機(jī)動車排放污染、燃煤排放污染、工業(yè)污染、城鎮(zhèn)化尤其是大城市快速擴(kuò)張帶來的大規(guī)模建設(shè)的污染、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染、農(nóng)村污染以及城市生活型污染綜合作用的結(jié)果,但從宏觀和整體來看,機(jī)動車污染排放和燃煤污染排放是主要原因。
2)不同的區(qū)域、不同的季節(jié),霧霾的特點(diǎn)是不同的,形成的原因也不同,不能用某次或者短時間測定的某些樣本,冒然確定霧霾或PM2.5中某種污染物的比例,輕率得出哪種污染源占多少比例的結(jié)論,從而采取所謂的針對性對策。由于霧霾形成的復(fù)雜性、監(jiān)測樣本的數(shù)量不夠、監(jiān)測和分析方法的局限性,近幾年對霧霾成因的研究,往往出現(xiàn)同一個機(jī)構(gòu)或同一個研究者在不同時期發(fā)布的結(jié)果不同,或者不同機(jī)構(gòu)不同研究者在同一時間發(fā)布結(jié)果不同。不同地區(qū)的研究結(jié)果不同,這正是霧霾特點(diǎn)的客觀反映,但是這些某次發(fā)布的片面性研究結(jié)果對輿論和決策的影響產(chǎn)生了很大的誤導(dǎo)作用,值得警惕。
3)對于燃煤排放影響而言,不能以燃煤量的多少來衡量污染物排放量的大小,也不能用某種污染源排放量的大小來衡量對霧霾影響的大小,更不能以電力排放量比例高來證明對霧霾的影響大,必須結(jié)合污染控制技術(shù)、污染源布局和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)綜合分析。在我國每年約40億噸原煤使用中,50%左右為電力所用,由于電力排放量逐年減少加上電源布局和排放方式的特點(diǎn),煤電排放的影響是逐年減少的;燃煤對環(huán)境產(chǎn)生污染的主要是8億噸散燒煤,還有大量低污染控制水平的燃煤工業(yè)污染源排放,這部分對環(huán)境的污染在近些年是逐漸加重的。
4)熱電聯(lián)產(chǎn)的燃煤電廠是解決在燃?xì)獠蛔愕臈l件下,改善環(huán)境質(zhì)量、保障城市供熱的最佳選擇,是城市環(huán)境質(zhì)量改善的功臣。也正是我國在近幾十年不斷提高城市燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)的比例,替代了成千上萬小鍋爐的污染。霧霾污染加重不是燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)所為,把霧霾產(chǎn)生的帽子扣在城市燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)的頭上,不僅是張冠李戴,而且由此產(chǎn)生的錯誤決策會延誤治霾大計(jì)。
5)風(fēng)能、太陽能等清潔可再生能源替代傳統(tǒng)化石能源是必然趨勢,是戰(zhàn)略選擇,但不是短期內(nèi)能實(shí)現(xiàn)的,用加快可再生能源的發(fā)展來解決霧霾問題,目前是杯水車薪、遠(yuǎn)水不解近渴。
6)用天然氣替代煤炭是治理霧霾的有效選擇,但天然氣(包括煤制氣、致密氣、煤層氣、頁巖氣等)在十多年甚至更長時間內(nèi)是短缺的,而且資源價格要大大高于煤炭。像美國的頁巖氣革命對其能源結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)性所產(chǎn)生的效果,是否可以在中國復(fù)制有很大的不確定性。
7)繼續(xù)堅(jiān)持能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的原則,即要堅(jiān)持在達(dá)到相同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的效果下能源成本最低原則,而不是不講綜合效益、只求手段、只求表面政績,不管三七二十一就是要減煤。
“如果以上判斷是符合實(shí)際的,是符合客觀規(guī)律的,那么通過把散燃燒煤轉(zhuǎn)換為煤電,提高煤炭轉(zhuǎn)換為電力的比重,提高電力在終端能源消費(fèi)中的比重,提高以電代煤、以電代油的比重,在污染物排放總量恒定或減少的情況下,提高而不是減少電力污染物排放量比例,那么煤電就是治霾的關(guān)鍵,而且是必然選擇?!蓖踔拒幙隙ǖ卣f道。
煤電環(huán)保改造需要巨大的成本投入。所以,為了調(diào)動電廠環(huán)保改造積極性,國家相繼出臺了脫硫、脫硝、除塵等電價補(bǔ)貼。近年來,隨著排放標(biāo)準(zhǔn)趨嚴(yán),環(huán)保電價補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)也相應(yīng)調(diào)高,因?yàn)榕欧艠?biāo)準(zhǔn)越嚴(yán),意味著改造成本越高。目前我國煤電廠執(zhí)行的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)是“史上最嚴(yán)”、“世界最嚴(yán)”。燃煤電廠大氣污染物“近零排放”也成為能源、電力、環(huán)境、科技甚至社會上的熱點(diǎn)話題。對此王志軒認(rèn)為,煤電近零排放并不科學(xué)。
如果我國每年40億噸煤炭(25億噸標(biāo)煤)用于發(fā)電,按照最近三部委對煤電利用的效率和排放要求的2倍計(jì)算,年排放煙塵、二氧化硫、氮氧化物總排放量總計(jì)約為500萬噸,約占現(xiàn)在三項(xiàng)污染物統(tǒng)計(jì)排放量的十分之一。這說明“中國能源與環(huán)境問題產(chǎn)生的主要根源從表象上看是以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)造成,但從本質(zhì)上看主要是對煤炭的不合理利用造成,因此,以煤炭合理利用的能源系統(tǒng)優(yōu)化是解決中國能源問題的關(guān)鍵。”
王志軒認(rèn)為,煤電必須向綠色方向發(fā)展。“綠色”是一個相對概念,煤電的綠色既相對于其他能源,也相對于自身發(fā)展。煤電向綠色方面的發(fā)展,并不是不斷趨嚴(yán)環(huán)保要求,而是要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。要在安全、高效、綠色、經(jīng)濟(jì)、便捷、和諧的原則下,達(dá)到系統(tǒng)最優(yōu)。不考慮整個能源系統(tǒng)的效率,不考慮全社會的環(huán)境污染情況,不從整體上考慮改善環(huán)境的經(jīng)濟(jì)性,而一味追求煤電的低排放或者近“零”排放,并不是解決污染的最好的辦法。從現(xiàn)實(shí)來看,解決結(jié)構(gòu)性的污染是重中之中;從長遠(yuǎn)來看,煤電的綠色發(fā)展是煤電生命力所在。
對于煤電清潔發(fā)展,王志軒認(rèn)為有以下幾個途徑:一是煤炭的清潔化利用。提高煤炭轉(zhuǎn)換為電能的效率、降低常規(guī)污染物排放和二氧化碳排放,通過熱電聯(lián)產(chǎn)等方式不斷提高煤炭的梯級利用水平,加強(qiáng)科技創(chuàng)新。二是提高煤炭轉(zhuǎn)化為電力的比重,三是電力替代,通過以電代替散燒煤,以電代油加快電動車發(fā)展,以電代替窯爐燃料,以電代替燃?xì)獾燃涌旄纳瞥鞘械沫h(huán)境質(zhì)量生產(chǎn)品質(zhì)。四是利用大容量高參數(shù)機(jī)組,提高整體水平。并要積極進(jìn)行現(xiàn)役機(jī)組節(jié)能改造,包括汽輪機(jī)通流改造,煙氣余熱回收利用,電機(jī)變頻等。五是技術(shù)創(chuàng)新提高清潔利用水平。總之,通過統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和科技創(chuàng)新,可以做到環(huán)境容量資源的優(yōu)化,煤電向綠色方向發(fā)展也有很大空間。
2014年以來,涉及火電企業(yè)“超低排放”的政策便逐次落地。2014年7月,被稱為“史上最嚴(yán)”的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》開始執(zhí)行,2014年9月《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計(jì)劃(2014-2020年)》由三部委聯(lián)合印發(fā),要求全國新建燃煤發(fā)電機(jī)組平均供電煤耗低于300克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時;東部地區(qū)新建燃煤發(fā)電機(jī)組大氣污染物排放濃度基本達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值,中部地區(qū)新建機(jī)組原則上接近或達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值,鼓勵西部地區(qū)新建機(jī)組接近或達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值。根據(jù)2014年年底召開的全國能源工作會議安排,2015年國家能源局將出臺多項(xiàng)能源產(chǎn)業(yè)政策,其中煤電升級改造、煤化工行業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見、煤炭科學(xué)發(fā)展等方面是重要內(nèi)容。2015年4月27日,國家能源局發(fā)布《煤炭清潔高效利用行動計(jì)劃(2015-2020年)》,“發(fā)展超低排放燃煤發(fā)電,加快現(xiàn)役燃煤機(jī)組升級改造”再度被列為七大重點(diǎn)任務(wù)之一。
王志軒認(rèn)為,世界上沒有最好的能源結(jié)構(gòu)模式,只有最適合各國特點(diǎn)的能源結(jié)構(gòu)模式。能源政策與能源產(chǎn)業(yè)政策要分開。為此他提出了以下建議:
(1)進(jìn)一步明確煤電的戰(zhàn)略定位
應(yīng)把加快提高煤炭轉(zhuǎn)換為電力的比重和電能占終端能源消費(fèi)的比重,確定為解決中國能源優(yōu)化利用和環(huán)境保護(hù)的重大、基礎(chǔ)戰(zhàn)略,較長時期內(nèi)不可動搖。在適當(dāng)?shù)膮^(qū)域,合理采用煤基多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)技術(shù),通過化工合成與動力生產(chǎn)過程的集成耦合,實(shí)現(xiàn)煤炭物質(zhì)和能最的梯級轉(zhuǎn)化和利用。短期內(nèi)去煤化的政策或者對煤炭、煤電基本作用搖擺不定的政策對中國能源發(fā)展是不利的。
(2)研究新常態(tài)下對電力發(fā)展的新的評價指標(biāo)體系和評價標(biāo)準(zhǔn),即以能源革命的價值導(dǎo)向?yàn)橹笇?dǎo)與國際經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合建立新的評價體系
從歷史和發(fā)展眼光看,指標(biāo)體系和評價標(biāo)準(zhǔn)都是與時俱進(jìn)的。在新常態(tài)下電力彈性系數(shù)、年裝機(jī)容量、年發(fā)電量、設(shè)備利用小時數(shù)、備用率、效率、常規(guī)污染排放總量、績效、線損等,需要完善或重新定義。如比年利用小時數(shù)可達(dá)8000小時的核電裝機(jī)容量與年利用小時數(shù)約1000小時的光伏裝機(jī)相加來說明裝機(jī)的多少沒有太大意義,是否可以考慮把年利用率4000小時作為折算小時?再如常規(guī)污染物排放總量考核也即將失去意義,而碳排放、耗水量等指標(biāo)將成為重要指標(biāo)。對智能電網(wǎng)的評價指標(biāo)也應(yīng)當(dāng)加以改革和改進(jìn)。
(3)持續(xù)研究提高煤電效率與能量系統(tǒng)優(yōu)化相結(jié)合
繼續(xù)研究新技術(shù)如700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)、IGCC技術(shù)、從各個環(huán)節(jié)挖掘技術(shù)節(jié)能潛力(如上海外高橋第三熱電廠的技術(shù)改造)的同時,更加重視熱電聯(lián)供等能量梯級利用的技術(shù)推進(jìn),從能量系統(tǒng)綜合優(yōu)化利用中尋找更為經(jīng)濟(jì)有效的提效方法。實(shí)際上我國燃煤廠凈效率達(dá)到國際先進(jìn)水平,與熱電聯(lián)產(chǎn)電廠比例的提高發(fā)揮了重大作用。
(4)更加注重更大范圍的各種電能與各種資源的優(yōu)勢互補(bǔ)
更加重視煤電與氣電、核電、可再生能源發(fā)電、抽水蓄能之間的互補(bǔ)優(yōu)勢;更加重視大電網(wǎng)、更大能源資源的優(yōu)化配置與分布式能源發(fā)電的互補(bǔ);更加重視“互聯(lián)網(wǎng)+”帶來的需求側(cè)相應(yīng)的重大變化與智能電網(wǎng)的聯(lián)動協(xié)調(diào);要創(chuàng)新性發(fā)展能量與資源互補(bǔ)和系統(tǒng)優(yōu)化,如智能化工廠和工藝可以將電解鋁這樣的高載能(不能將其稱為高耗能)產(chǎn)品生產(chǎn)轉(zhuǎn)化為一種電量時空轉(zhuǎn)移產(chǎn)品,從而在客觀上起到蓄電的作用,也可以將此種功能稱為準(zhǔn)蓄能;再如科學(xué)有序的煤炭多聯(lián)產(chǎn)工藝也可以做到能量與物質(zhì)的聯(lián)合梯級利用。更加重視科學(xué)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。可以說,“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展,將會極大地促進(jìn)能量系統(tǒng)以及能量系統(tǒng)與物質(zhì)系統(tǒng)(雖然從廣義講能量也是物質(zhì))的綜合優(yōu)化。
(5)逐步過渡到以碳排放控制為主體各種控制要求相協(xié)調(diào)的管理思想上來
應(yīng)加快研究將控制煤電常規(guī)污染物的工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)移至二氧化碳上來,由嚴(yán)控效率轉(zhuǎn)移嚴(yán)格控制碳減排上來,由于碳排放將是真正的硬約束條件(全世界并沒國際公約要求效率是多少,但是對二氧化碳減排將是法律的強(qiáng)制要求),國家應(yīng)當(dāng)將二氧化碳作為煤電的核心問題加以管理,將現(xiàn)有的強(qiáng)制性的節(jié)能提效要求由碳減排替代,而效率要求只是作為指導(dǎo)性指標(biāo)由企業(yè)自行決定。
(6)加快技術(shù)創(chuàng)新,推廣低成本污染控制技術(shù)
提高污染物去除效率、降低污染控制成本和體現(xiàn)節(jié)能減碳等綜合效益的污染控制技術(shù)是環(huán)保產(chǎn)業(yè)和電力行業(yè)不斷追求的永恒目標(biāo)。當(dāng)前仍需堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新、依靠科技進(jìn)步提高污染控制水平、降低控制成本。如,完善現(xiàn)有技術(shù),優(yōu)化系統(tǒng)配置以降低環(huán)保設(shè)施運(yùn)行成本;研發(fā)更高效率和更低成本的脫硫技術(shù);燃燒無煙煤的W火焰爐和燃燒貧煤鍋爐低氮改造的突破;加強(qiáng)對增加煙氣脫硝之后鍋爐和燃燒貧煤鍋爐低氮改造的突破;加強(qiáng)對增加煙氣脫硝之后鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行的研究;研發(fā)低濃度,特別是高含水煙氣煙塵連續(xù)監(jiān)測設(shè)備等。在常規(guī)污染物控制時,避免單純地要求“超低”排放,而是統(tǒng)籌協(xié)調(diào)節(jié)能、減碳、省水、控制常規(guī)污染物的關(guān)系,綜合推進(jìn)滿足環(huán)境質(zhì)量的低成本、低物耗、少產(chǎn)生二次污染的減排技術(shù)。
(7)加強(qiáng)依法監(jiān)督,減少對同一事項(xiàng)的多重管理
黨的十八屆四中全會《中共中央關(guān)于全面推進(jìn)依法治國若干重大問題的決定》提出“依法治國”全面要求。對于企業(yè)污染物控制而言,企業(yè)要依法運(yùn)營、達(dá)標(biāo)排放,同時也要求政府有關(guān)部門依法行政,不要在法律授權(quán)外干預(yù)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營??茖W(xué)制定污染物排放標(biāo)準(zhǔn),加大對企業(yè)達(dá)標(biāo)排放的監(jiān)督管理力度,是促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的最有效手段。建議以深化市場化改革的原則和思路重建或理順現(xiàn)行環(huán)境管理制度,全面簡化總量控制、環(huán)評審批、排污許可,對統(tǒng)一污染排放行為的多重管理的行政手段。
(8)堅(jiān)持市場化改革和法治化管理
3月15日中共中央、國務(wù)院已經(jīng)頒發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》,為電力體制改革指明了新的道路,制訂了新的框架,也是新常態(tài)下中國煤電清潔高效發(fā)展的市場化、法治化的制度基礎(chǔ)。