北極星火力發(fā)電網(wǎng)訊:在我國煤炭消耗結(jié)構(gòu)中，雖然分散燃煤小鍋爐的煤炭消耗總量占比不大，但由于設(shè)備落后、效率低下以及環(huán)保投入不足，其污染物排放總量占比很大。
2013年發(fā)布的《大氣污染防治行動計劃》提出，要經(jīng)過五年努力，控制煤炭消費(fèi)總量，總體改善全國空氣質(zhì)量。為實現(xiàn)行動計劃目標(biāo)，加快清潔能源替代利用成為重要選擇，其中以天然氣為燃料替代燃煤鍋爐是主要方式(“煤改氣”)。但由于2013年以來煤價持續(xù)低位運(yùn)行，同時天然氣價在2013年經(jīng)歷了一次大幅上調(diào)，加之“煤改氣”環(huán)保收益未被充分考慮，使得項目經(jīng)濟(jì)效益不足，許多地方推進(jìn)“煤改氣”舉步維艱。
在這種背景下，要不要繼續(xù)推進(jìn)“煤改氣”工程?如何科學(xué)推進(jìn)?如何正確評估“煤改氣”項目環(huán)保收益?對上述問題進(jìn)行思考和研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。
燃煤鍋爐污染不容小視
我國的能源稟賦特點(diǎn)決定了“煤炭在一次性能源生產(chǎn)和消費(fèi)中占據(jù)主導(dǎo)地位”將維持較長一段時期。雖然近年來我國能源結(jié)構(gòu)逐步得到改善，2015年煤炭在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占比進(jìn)一步下降，創(chuàng)歷史新低，但仍然占能源消費(fèi)總量的64%。
我國煤炭消費(fèi)具有量大、行業(yè)分散、區(qū)域不平衡等特點(diǎn)，2015年的煤炭消費(fèi)結(jié)構(gòu)中主要為商品煤，消費(fèi)量36.98億噸。其中電力行業(yè)用煤18.39億噸，鋼鐵行業(yè)用煤6.27億噸，建材行業(yè)用煤5.25億噸，化工行業(yè)用煤2.53億噸。由燃煤產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物、汞，以及二氧化碳等大氣污染物均排世界第一。我國二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的67%、煙塵排放量的70%以及人為源大氣汞排放量的40%都來自于燃煤。燃煤產(chǎn)生的大氣污染物對環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生了較大影響。
據(jù)統(tǒng)計，截至2015年我國在用燃煤工業(yè)鍋爐約47萬余臺，占在用工業(yè)鍋爐80%以上;每年消耗標(biāo)準(zhǔn)煤約4億噸，約占全國煤炭消耗總量四分之一。雖然總量和比重不大，但由于鍋爐設(shè)備陳舊、容量小(平均容量8.09噸/臺)，能耗高、污染物排放量大，加之分布分散、管理難度大，使得年排放煙塵、二氧化硫、氮氧化物分別占全國總量的44.8%、36.7%和15%左右。
同時，由于工業(yè)鍋爐多分布在城鎮(zhèn)人口密集的居住區(qū)和工業(yè)區(qū)，排放高度低，燃煤品質(zhì)差、煤炭洗選率低、治理效率低，且煤炭消費(fèi)中心往往遠(yuǎn)離資源中心，以上因素均導(dǎo)致燃煤鍋爐污染物排放強(qiáng)度高，環(huán)境影響大。據(jù)初步測算，其對城市大氣污染貢獻(xiàn)率高達(dá)45%—65%。
氣電將迎來重要機(jī)遇期
天然氣作為優(yōu)質(zhì)的一次能源，具有利用率高、污染物排放少等優(yōu)點(diǎn)。近年來，我國天然氣產(chǎn)銷量增長迅速， 2011年為1307.1億立方米，2012年消費(fèi)量達(dá)到1471億立方米，2013年消費(fèi)量達(dá)到1692億立方米，2015年消費(fèi)量達(dá)到1932億立方米。
隨著天然氣消費(fèi)量的增長，天然氣在能源結(jié)構(gòu)中的比例不斷上升。2003年我國天然氣在一次能源結(jié)構(gòu)中占比還只有2.5%，到2014年已經(jīng)上升到 5.6%。但與24%的世界平均水平相比，還有很大差距，提升空間很大。
目前看，我國天然氣利用主要包括：城市燃?xì)狻⒔煌ㄟ\(yùn)輸、工業(yè)用氣和發(fā)電。長遠(yuǎn)看，城市燃?xì)庀M(fèi)將緩慢增長到約2000億立方米，化工用氣變化也將較為平穩(wěn)，增量部分將主要用于發(fā)電和生產(chǎn)用氣。目前我國天然氣發(fā)電發(fā)展相對滯后，但隨著國家調(diào)整環(huán)保、上網(wǎng)電價、氣價等政策，并積極增加天然氣供應(yīng)，天然氣發(fā)電將迎來重要發(fā)展機(jī)遇期。
“集中氣”代“分散煤”當(dāng)前最可行
“煤改氣”可以分為狹義和廣義兩類：狹義的“煤改氣”僅指用天然氣鍋爐替代分散燃煤鍋爐實現(xiàn)供熱;廣義的“煤改氣”不僅包括天然氣鍋爐替代分散燃煤鍋爐，還包括天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)替代分散燃煤鍋爐和小燃煤熱電機(jī)組(裝機(jī)在5萬千瓦以下，能耗指標(biāo)較高、環(huán)保指標(biāo)較差的機(jī)組)供熱。本文采用的是廣義概念。理論上有四種“煤改氣”方式可供選擇：
分散天然氣供熱(下稱“分散氣”，包含分散天然氣鍋爐和樓宇式分布式項目)替代分散燃煤鍋爐供熱(下稱“分散煤”); 燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)集中供熱(下稱“集中氣”，包含區(qū)域分布式項目)替代“分散煤”;“分散氣”替代燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱(下稱“集中煤”); “集中氣”替代“集中煤”。
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