清洁高效利用 天然气无法完全替代煤炭成主力能源
“在现有资源禀赋下,中国国情决定了一个‘非常之局’,在可预见的相当长一段时间里,中国基础能源供给以煤为主的现状无法改变,这是业界和学术界的基本共识。”在7月13日于上海举行的中国煤炭绿色生态发展论坛上,华夏新供给经济学研究院院长、全国政协委员贾康如是说道。
未来20年,中国的能源结构依然离不开煤。煤炭长期占一次能源消费总量的70%左右,预计到2030年,中国煤炭消费量仍占一次能源消费总量的55%左右。在前述论坛上,中国煤炭加工利用协会理事长张绍强称,与石油天然气相比,煤炭是目前中国自然能源资源中消费价格最低廉、使用最便捷、运输储存最方便安全、生产成本最低、勘探基建投入最少、资源最丰富最有保障的能源品种。
但长期以来对煤炭的粗放式开发利用的确滋生了大气污染等很多问题,引发地下水和地表生态损伤。当天参加论坛的煤炭行业、金融行业人士都认为,这并非煤炭本身的问题,而是用煤的人没有把煤炭利用好。在中国的资源条件和现实需求下,煤炭行业正在探索清洁化高效利用之路。
天然气无法完全替代煤炭成为主力能源
张绍强说,很多人把中国能源转型的希望寄托在天然气身上,但“我们现在已经在用美国的液化气、澳大利亚的液化气、北极的液化气……如果要全部替代,那全世界的天然气都不够一个中国用。”他还算了这么一笔账:1标方天然气相当于1.89千克商品煤,以全国年消耗38亿吨煤炭的体量计算,如果天然气完全替代煤炭,则需要2.1万亿标方天然气。2017年,中国自产天然气为1426亿标方,仅相当于2.7亿吨商品煤;进口天然气926亿标方,仅相当1.75亿吨商品煤。2017年,由于中国的液化天然气进口量大增,已经使得全球天然气价格暴涨。
因此,张绍强认为,煤和天然气的禀赋差异,使得天然气在中国完全替代煤炭的可能性极小。
目前,中国煤炭的使用方式和消费领域可分为六大构成,分别为燃煤发电、炼焦和喷吹、煤化工转化、建材耗煤、民用煤和其他零散用煤。据张绍强介绍,其中电煤占比最高,以19.6亿吨占到煤炭消费总量的一半以上。
燃煤产生的主要排放物有粉尘、灰渣、二氧化硫、氮氧化合物、和二氧化碳。
张绍强称,中国目前已经突破了大型燃煤的超低排放发电技术。其中电袋联合和干湿法联合除尘技术对粉尘的清除效率可以达到99.9%以上;二氧化硫的排放可以降低至每标方5毫克以下;但由于民用散煤的煤炉大多结构简陋,没有除尘和气体脱硫脱汞装置,因此排放气体污染较为严重,但民用散煤在有机挥发物上难以控制的顽疾也可以通过煤炉改造解决。
所谓燃煤超低排放,指的是以天然气发电允许排放的标准成为煤炭发电的排放标准,即烟尘≤5mg/Nm3、SO2≤35mg/Nm3、NOx≤50mg/Nm3 (GB13223-2011)。
“目前真正处于(环保)失控状态的,主要是散煤,消费总量约为7.5到8亿吨的水平。”张绍强指出,“这也是近期清洁供暖和蓝天保卫战的关注重点。对于环保上难以控制的民用散煤,我们还是主张煤改气、煤改电。”
但对于煤改电的能效,张绍强仍持有质疑:“中国现有电力生产中66.7%是由燃煤发电,但全国平均供电能效不足40%,输电平均线损6.8%,农电线损更大达到8%,如果采用直热式电采暖,能效按90%计算,实际终端供暖能效只有28.8%。”
煤炭清洁利用:技术已实现,推广阻碍大
张绍强介绍说,目前煤炭行业的节能升级和超低排放改造已完成5.8亿千瓦,占比近60%。剩下的40%超低排放改造,难点在于工业锅炉和焦炭等领域。中国工业锅炉过去锅炉均是层燃炉型原煤散烧,大多数没有烟尘及有害气体排放的净化装置或装置过于简陋,导致污染严重。目前已有新的工业锅炉技术,可以实现和天然气同样的排放标准。
技术是实现了,但要推广改造并不容易。张绍强称,近两年来工业锅炉“一刀切”地煤改气,后果之一是工业窑炉和锅炉的超低排放改造进程被随之打断了。
让张绍强头疼的还包括,2017年4月环保部发布《高污染燃料目录》,将所有涉煤制品全部列入高污染燃料目录中,并提出禁燃区要求。“这一定程度上会压缩煤炭行业进一步清洁利用的空间。”
环保部高污染燃料目录
此外,张绍强提出,在焦炭领域,虽然中国目前已有焦化厂能基本实现零排放,但暂时只停留于行业内示范项目,一般的焦化企业尚缺乏经济能力和环保理念完成改造。
“在中国,绿色金融并不排斥煤炭。”复旦大学绿色金融研究中心副主任李志青说。对于金融层面如何支持传统能源领域的绿色发展,李志青在会上表示,燃煤锅炉节能环保提升改造、余热暖民、燃煤电厂超低排放改造等煤炭高效清洁化利用的项目,都明确地列在国内绿色债券发行指引中。
“清洁能源和可再生能源撑大梁,还需要很长时间的努力才能达到。而煤炭的清洁利用的难度和成本又是最高的。”贾康在会前接受澎湃新闻的采访时表示,“在这样的制约之下,必须要由有效的市场加上有为和理性有限的政府,针对中国的‘非常之局’,形成‘非常之策’的解决方案。”
为了节省煤炭储备,乌克兰已经下令,改用天然气发电。这样一个转变,发电量必然会下降,但就当前形势来看,能够保障电量充分供应。只因为时局动荡,使得全国对电力需求,相较歌舞升平更小。
煤炭是一种宝贵资源,和平年代煤炭供应量充足。可到了战时局势瞬息万变,煤炭供应可能也会出现断供,供不应求等现象。为了确保煤炭储备充分,乌克兰这才下令,让发电厂改用天然气发电。
一、煤改气发电,产电量受影响煤炭是一种古老资源,被誉为“黑色的金子”。这种资源非常宝贵,用煤炭发电,能够获得比天然气更多电能,而且所需要成本,也会比天然气更节省。
乌克兰将煤炭作为资源储备,改用天然气发电,可能会让发电量下降。这样情况如果放在和平时期,断然不能够满足全国电量供应,但在局势动荡时期,天然气能够在短时间内取代煤炭,成为电力产生主要来源。
二、用电需求下降,电量供大于求当下的乌克兰,百姓生活已经受到严重影响。绝大多数人都选择,待在家中保护自身安全。相应工作、生活,已经被完全打乱。很多家庭都选择,躲在了地下室内,防止被炮弹误伤。
这样一个情况,居民们对电量需求量,将会大大降低。正如乌克兰当局所讲,当下电力供应量,大于对电量需求,也正因如此,才能够保证充足供应,不会因为煤炭改为天然气,就出现供不应求情况。
战火重燃可能受到影响的,并不是电力供应短缺,而是战争带来电力设备损坏,造成局部地区断电情况。当下的乌克兰人民,需要的不是充足电量供应,而是一个和平稳定生活环境。
2、为什么天然气目前无法替代煤炭?原因很多知友都已经回答了。除了价格之外,很重要的一点就是我们国家的能源现状就是富煤、缺油、少气。我国的煤炭探明储量和远景储量还是相当丰富,从资源量分析,煤炭具有中长期保证能力,并且生产和消费的数量大,比重高,在近50年内,煤炭在能源结构中的主导地位不会改变。所以,北京去煤改气的做法其他地区无法全盘复制的原因,主要还是受限于天然气的产量和价格。例如唐山,在一部分锅炉“煤改气”后,全市冬季用气高峰,面临5万-10万立方米/日的天然气缺口。我国天然气消费以年均15%的速度快速增长,国产资源已不能满足市场需求。同时,我们国家石油对外依存度超过了50%,进口天然气对外依存度已经超过30%,而且提高得很快。相对于石油、天然气等化石能源,中国煤炭开采的过程、数量和成本基本不受国际上不确定政治、经济因素的影响。因此,煤炭不但是现在我国能源供给的主要部分,甚至是国家能源的最后退路。
3、补充一个观点:改善环境并非必须用天然气全面替代燃煤。煤炭勘探与开采、煤炭加工与转化、煤炭运输与储藏、煤炭燃烧与利用等环节都属于能源问题,这些环节中一个或几个有较大变化,就能够减少二氧化碳和粉尘污染物排放。因此,即使是继续燃烧煤炭,环境改善的空间依然很大,并非一定要用其他能源替代煤炭。我国的能源战略,除了把天然气作为能源结果调整的重点之一、尽可能增大其比重之外,也提到了煤炭的科学开发、洁净高效利用和战略地位调整,并且在安全的前提下发展核电,有序地发展水电,大力发展风能、太阳能、生物质能等非水可再生能源。多样化的能源结构总是比单一型的更稳定,风险也更小。
据外媒报道,当地时间2022年2月26号,乌克兰最大的私营电力企业DTEK公司表示,接到乌克兰政府的指示,改用天然气发电,节约煤炭战略储备。乌克兰当地的天然气能源并不充足!
根据相关的能源机构的调查显示,乌克兰的能源消费中,天然气占据三分之一的位置,其他的能源消费有煤炭、核能,石油和其他的可再生资源。乌克兰当地的天然气能源并不是特别充足,主要还是依赖进口,乌克兰的天然气和石油的储存相对来说是比较匮乏的,乌克兰国内大部分天然气、石油也是依赖进口。
DTEK公司是乌克兰境内的最大的私营电力企业,这家公司会提供乌克兰境内四分之一的电力,DTEK公司的总裁马克西姆·季姆琴科接受外媒采访的时候表示,接到指令,要求改用天然气发电。目前,乌克兰煤储备为73万吨,这些储备煤能够给乌克兰使用15天到20天,所以会对煤炭进行战略储备,改为使用天然气发电。
其实,乌克兰国内的煤矿也是主要分布在东部地区,随着现在局势的变化,煤炭的开采或许会受到一点的影响,所以他们会储存煤炭作为战略储备。乌克兰电网原本与俄罗斯和白俄罗斯电网相连,乌克兰境内使用的天然气和石油也大多数是依靠进口,乌克兰境内已经探明的天然气矿并不充裕。
乌克兰天然气储量匮乏,依照之前的数据显示,乌克兰每年消耗的天然气大概是在80立方千米,其中的四分之三左右都是依靠进口,对俄罗斯的天然气进口有很大的依赖。这个天然气争端也一直是俄乌争议之一。
在这波国家支持天然气发展的大潮中,作为火电大省的山东也开始布局天然气发电,从而改变“火电独大”的能源结构。山东省经信委煤电油气运保障办公室主任史玉明告诉经济导报记者,目前山东以火力发电为主,辅以风电、太阳能发电等清洁能源,核电正在建设当中。
“燃气电”迎多重利好
发电成本过高一直制约着我国天然气发电的发展。据王晓坤介绍天然气发电与煤发电成本,天然气发电成本包括总投资的折旧成本、运行和维护成本、燃料成本,其中最关键的是总投资的折旧成本和燃料成本。“在现有上网电价水平下,天然气发电成本每度约1元钱,发电企业难以承担。而煤炭发电成本每度才0.3-0.4元钱。”
“此次上调天然气电上网价是7月10日天然气门站价格提高后的对应措施。”金银岛分析师马季告诉导报记者,国务院发布的《能源“十二五”规划》提出要重点发展天然气发电,“十二五”时期全国将新增燃气电3000万千瓦。
由于沿海地区不得再重新建造火电机组,当前我国沿海地区天然气发电厂的建设明显提速。“燃气发电上网电价上调后,盈利空间会加大,加之各地鼓励煤改气发电,企业上马燃气电厂的积极性会大大提高。
煤中硫是最有害的化学成分。煤燃烧时,其中硫生成SO2,腐蚀金属设备,污染环境。
据报道,推进“煤改气”工作,是调整能源结构的必然要求,是打赢蓝天保卫战的重要举措。事实证明,使用清洁能源取暖,无论对于提高群众生活水平,还是对于改善大气环境质量,都切合新时代、新形势的发展要求。
报道称,分析人士表示,从环保性上来说从环保性上来说,天然气确实要比电力取暖环保一些。因为我国是煤炭大国,发电主要是依靠燃煤发电,其他的风力、水力发电供应量有限。电能依靠燃煤的话,污染会比较大。
从资源储量来说,我国富煤缺油少气,天然气主要依赖进口,未来供气不足可能会成为常态。但是煤炭富有,煤炭发电可以长期供给,就资源储量来说,煤改电是强于煤改气的;从价格上来说天然气的采暖费用是过去烧煤取暖燃气费用的3、4倍左右,对于农村来说价格过高,其主要原因是天然气价格上涨。而煤改电的费用比烧煤取暖也贵不少。
与此同时我国有成熟的电网体系,安全用电是全民的共识,用电知识基本是全民普及的,供电安全建设也非常到位,但是天然气就不一样了,天然气属于易燃气体,泄露后很容易发生爆炸事故,而且现在的农村天然气全都是明管管道假设,有一定的安全隐患。
希望清洁取暖可以稳步推进!