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为煤改气算几笔账煤炭煤电

2018-12-03 16:23:19

为“煤改气”算几笔账|煤炭|煤电

中国能源的情况特殊,世界上的两次能源大转换没有完成,而国内农民取暖、做饭还在大量使用秸秆,商品能源则还是以煤炭为主。近来出现的雾霾天气,倒逼我们在环境治理上必须采取“重典”,但病急容易乱投医。严重的雾霾让我想起上世纪60年代中国黄淮海平原发生严重次生盐碱化,2500万亩耕地变成了盐碱地,当年治碱与今日雾霾类似,治碱找对了方向——盐随水来,盐随水去,只要做好排水工程,次生盐化很快就治好了;我想治霾也一样,要找准方向,也一定能够很快治好。为了弄清方向,首先应算几笔账。首先,“煤改气”如果是要将煤炭全部改成气,需要多少天然气(指气体能源)?中国的一次能源消费以煤为主,煤炭占一次能源消费量的70%左右,除了商品能源中的煤炭之外,还有农村居民取暖、做饭的秸秆也要用气体能源替代。据预测,2015年我国需要消耗煤炭40亿吨,如果全由天然气替代,约需2.2万亿立方米,而当前全球每年的天然气总消费量不过3万亿立方米。即便算上页岩气等非常规天然气,要在短时间内增加这么多的天然气也将非常困难。用清洁能源替代煤炭是努力的大方向,但欲速则不达,幻想在短期内全面实现“煤改气”是不可能的。其次,决定“煤改气”快慢的关键在于天然气的供应能力。过去天然气在中国一次能源消费中的占比只有1%—2%,近年来国家开始重视天然气的开发和进口,并取得不错的效果。1990年中国天然气消费量为153亿立方米,只占2.1%;预计2013年可以达到1700亿立方米,比1990年增加了10倍,占比也提高到了5%,;预计2015年可达到2600亿立方米、2020年可达4000亿立方米,但距离全部替代煤炭还有很大差距——按2013年可能达到的消费量计算,尚需增加11倍,任务十分艰巨。中国的天然气比欧洲贵,更比美国贵,结果导致中国在“煤改气”上不仅存在供应问题,还有价格承受的问题。再次,中国煤炭消费基数大,“煤改气”不可能一蹴而就,需要区别轻重缓急、有序进行,对雾霾和生态环境影响大的先改。煤炭是化石能源中肮脏的能源,其污染物的环境影响分为两类,一类是煤烟污染物,包括二氧化硫、氢氧化物、粉尘、汞及重金属污染物,这种污染物的影响是区域性的;第二类是二氧化碳,属于温室气体,其影响是全球性的,会造成全球气温升高。前者与煤炭消费的地域有直接关系,后者则与煤炭的消费地域无关。而影响雾霾的是类污染。事实上,类污染排放还可以分为三类:一类是燃煤电厂(包括热电联产电厂)。中国的燃煤电厂大约消费全国煤炭的50%,这个比例并不高,发达国家除用作工业原料的煤炭之外,都用于发电,发电用煤占煤炭总消费的80%—90%,这一块的除污设备精良;第二类是工业企业用煤,包括钢铁、有色金属治煤、化工、水泥等工业原料用煤,中国这部分用煤比重较大,约占30%左右,由于除污设备不足,这部分用煤的排放量较大,且有的不能替代,如炼焦用煤,有的则可以替换的,如煤化工改为石油、天然气为原料的化工;第三类是终端消费用煤,包括城市居民取暖、做饭用煤和第三产业用煤,约占20%左右。按终端能源结构计算,以能源消费量的十几个国家2008年数据来看,全球煤炭在终端能源消费中的平均比重为9.8%,发达国家和部分新兴经济体只有2%—4%,中国则高达35.9%(),其次为印尼14.3%和印度13.7%,天然气在这三个国家终端能源消费中的比重都不到10%。终端能源消费用煤数量多,是煤烟污染造成雾霾的重要原因,因为终端用煤极端分散,没有除污设施,且基本上属于低空排放,所以污染为重要。从减少污染物排放来讲,首先应当用天然气替代终端消费用煤,做好工业企业用煤的除污染设施,继续做好发电企业的除尘、脱硫、脱硝工作;在天然气满足生活和工业用气之前,不应把天然气用于替代煤电,而应将终端消费用煤替代下来,供燃煤电厂使用,提高燃煤电厂用煤在煤炭消费中的比重。此外需要注意的是,“煤改气”不应包括燃煤电厂改成燃气电厂。传统观念认为,将燃煤电厂改成燃气电厂可以减少二氧化碳排放,对生态环境有利,其理由是煤炭是化石能源中肮脏的能源,且终将枯竭,应用低碳和无碳能源替代。这种观点并不适用于燃煤电厂,国际能源署(IEA)1997年7月曾专门就这一话题在法国巴黎召开了研讨会,并出版了“电力技术——步入21世纪可持续发展未来的桥梁”一书,这个报告提出,关于全球性的气候变化问题,存在一种普遍的错误概念,即“为了减少温室气体排放,我们必须减少电能的消费量”,原因是电力技术的效率通常比它们取代的矿物燃料技术更高,即使电能是用煤来生产的,并且将能量转换、输电和配电时所需的能量都考虑在内,电能的使用仍能减少温室气体的净排放量。正是由于这个原因,日本、德国等国弃核之后,采用燃煤电厂来填补电力缺口;俄罗斯甚至用燃煤电厂去替代燃气电厂,将节省下来的天然气用于出口,获取外汇;美国借页岩资源大开发实现了前所未有的油气增产,但他们也并未用天然气去替代所有的燃煤电厂,而是将多余油气出口。包括煤炭在内的化石能源总有一天会枯竭,但这至少是200年后的事了,煤炭和天然气都可以作为实现可持续发展的桥梁,一座可以使用200年左右的桥梁对人类的贡献也就很大了。   ,“煤改气”是为了节能减排,而节能减排除了“煤改气”之外,还有很多既省钱又有效的办法,所以是否实施“煤改气”需要进行比较研究。如将煤化工改为天然气化工,过去认为可以起到减排作用又具经济效益,但近天然气调价之后,不如煤化工加环保设施来得经济合理。再比如,工业用煤中的工业锅炉、工业窑炉,还有城乡居民采暖用的中小型锅炉,耗煤量很大,除污设备简陋,煤炭燃料效率不高,污染物排放没有得到有效控制,应当进行改造。可供选择的改造措施有:对原有中小型锅炉、窑炉进行除污和提高效率的改造,对中小型锅炉进行“煤改气”、“煤改电”。“煤改气”可以是以天然气为燃料的热电联产、天然气锅炉房、天然气壁挂炉;“煤改电”可以是电锅炉房、户式电阻式电热器、户式电空调器、户式空气能热水器,还可以是与太阳能、地热能相结合的空调器。“煤改气”和“煤改电”要各取所长,各得其所,在方案选择时要特别注意煤炭、天然气和电力价格,目前煤炭价格已经市场化,但是民用天然气、民用电价还是政府定价,相对偏低,要考虑价格改革的影响。“煤改电”则要考虑中国电力主要靠燃煤发电的影响,要尽量不用电热锅炉,户式电阻式电热器,因为这些器具的热效率太低,利用热泵原理制成的电热器,如空调器、空气能热水器的效率都比电锅炉、电阻电热器高得多,避免重复改造浪费资金。面对严重的污染,既不能等待,也不能急而出错,更不能盲目跟风“国际先进经验”,而应该从我国的实际情况出发,按照十八届三中全会精神,“处理好政府与市场的关系,使市场在资源配置中起决定性作用”。我的观察是,“煤改气”需要做好以下几项工作:一、制订天然气替代和补贴战略。我国一次能源消费中天然气消费比重过小,尽管天然气干净且资源丰富,有可能成为第三次能源转换的桥梁,但毕竟目前的数量有限,近期不可能完全实现“煤改气”、“油改气”、“电改气”,因此必须制订天然气替代战略。考虑雾霾和气候变化,“煤改气”要以城乡民用和第三产业用气为主;“油改气”要以汽车用气为主,天然气对石油具有竞争力,而对煤炭缺乏竞争力,政府应通过直接投资或通过财政、税收、环保等优惠补贴政策予以支持。二、抓紧进行石油、天然气、电力等资源商品的价格改革。十八届三中全会决定指出“完善主要由市场决定价格的机制”价格特别是要素价格的市场化改革,是“市场在资源配置中起决定性作用”的基础条件,由此可以提高资源配置的效率。当前我国天然气和电力价格都严重偏低,对于“煤改气”、“煤改电”的合理开展都十分不利,应当抓紧时间搞好天然气和电力价格的市场化改革。天然气和电力价格都要考虑价格水平、价格结构和各种能源比价的合理化,要实施季节差价、峰谷差价、可中断价格和民用天然气和电力的阶梯价格,加大储气、储能设施建设的价格政策。三、做好天然气替代规划。要解决当前“煤改气”一哄而上的问题,必须加强天然气规划。目前我国天然气属于卖方市场,以供定销,所以首先要弄清可供的天然气数量,然后根据国家的天然气利用政策规划消费领域,并协调“煤改气”、“油改气”和“煤改电”、“油改电”的关系,以及天然气对电力、热力的替代。 四、签订合作的同时做好改气的基础设施。计划经济靠计划、市场经济靠合同,如果既无计划也无合同,必然一哄而起。为了使市场在资源配置中起决定作用,应鼓励天然气供应企业与用户签订合同,并按合同的需要提前做好天然气管和储气设施,为天然气替代打下物质基础。(作者朱成章 系原能源部政策法规司副司长)

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