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□ 徐承恩院士在查閱科研資料。 康智 攝
關于什么能夠代替石油的問題,需要考察比較各種能源在整個生命周期內的能耗、污染和經濟性。目前一條比較現實的途徑是大力開發利用天然氣,用天然氣代替煤和石油。
記者:徐院士,您好!最近幾個月來,由于政治局勢的影響,國際油價不斷攀高,又一次把“石油危機”這個話題帶入公眾的視野。近年來國內外都在積極探尋能夠取代石油的能源發展之路,您對這個問題怎么看?
徐承恩:全球的石油用量很大,其替代將是多元化的。近年來我國許多地方都在搞煤化工,我覺得作為石油化工的一種補充,煤化工是可以發展的,畢竟現在石油資源稀缺,價格也比較高。但是應該有控制、有秩序地發展。如果一哄而上,無序地發展煤化工,對大局來講是不利的,與環境保護、節能減排的主流觀念也是背道而馳的。
煤化工的污染比較嚴重,二氧化碳排放量比用石油做原料高出幾乎一倍。水的消耗量也很大,生產一噸油要消耗八噸左右的水。現在發展煤化工的多是西部的產煤大省,水資源本身就比較缺乏。
一個簡單的例子可以說明煤對環境的污染。過去北京空氣污染嚴重,主要有兩大污染源,一是汽車尾氣排放,一是原本一家一戶用的煤煙爐灶。后來為了改善空氣質量,北京引入陜甘寧天然氣,“消滅”了那種一家一戶的小爐灶。有些天然氣管線通不到的平房地區,就用電來代替煤。天然氣進京,對北京空氣質量的改善作了很大貢獻。
大量發展煤化工與全世界的潮流也是背道而馳的。許多人說中國的資源現狀是少油、缺氣、多煤,所以適合發展煤化工。其實這并不是中國獨有的情況。從全世界來看,石油資源的分布是很不平衡的,許多國家和地區也缺油少氣。比如歐洲,雖然有北海油田,也只有英國、挪威等少數幾個國家擁有石油資源,德國、法國等國家沒有石油,相反煤卻不少。美國雖然也有石油,但每年仍需從海外大量進口,他們的人均煤資源量卻超過了中國。
訪談人名片
徐承恩,著名煉油工藝設計專家,中國工程院院士,中國石化工程建設公司專家委員會主任,中國石化集團公司科學技術委員會顧問。長期從事煉油廠的工程設計工作,曾先后主持和參與過8個大型煉廠和20多套工藝裝置的設計,1989年被建設部授予首批“中國工程建設設計大師”稱號。
國外煤制油的研究工作不斷,但真正大量投入工業生產的并不多。只有德國、南非等少數幾個國家,在戰爭或遭受制裁等特殊歷史環境下,失去了海外石油供應,不得已才發展煤制油。
當然,我們也有自己的特殊情況,國家還不富裕,找到了資源就想把它變成財富。但是決策者應該心中有數,在這一點上,我們不必去爭世界第一。
記者:那么在您看來,我國要解開石油緊張的困局,要走一條什么樣的道路呢?
徐承恩:目前一條比較現實的途徑是大力開發和利用天然氣,用天然氣代替煤和石油。中國現在天然氣產量不大,但潛力很大,包括頁巖氣、致密砂巖氣、煤層氣等非常規天然氣。雖然我們現在的勘探程度還很低,但是國內外對我國天然氣資源量的估計都是比較大的。在全世界范圍內,天然氣的資源量也很大,LNG的生產、儲運和使用技術也進步很快。因此,天然氣的貿易量也在不斷增加。
近些年美國的頁巖氣勘探開發全球領先。目前頁巖氣已占美國天然氣生產量的1/3左右,天然氣已基本擺脫進口,而且價格也下降了,美國的能源結構因此得到改變。從全球的整個能源形勢來看,天然氣的應用很快會超過石油。預計到2030年,全世界一次能源消費中,天然氣將取代石油排到第一位。
另一方面,經濟全球化勢必帶動能源供應全球化。我們天然氣開發比較滯后,部分也需要進口。目前我國已經建成或在建數個LNG接收站。其中中國石油南通LNG接收站已與西氣東輸管網連接,相當于增加了一個氣源。中國石化在這方面也正在加快腳步,目前在青島有一個在建的LNG接收站。
現在發展的煤化工都可以用天然氣化工代替。用天然氣制作合成氣再制成其他化工原料,不僅比煤更清潔,而且投資也更低。目前,我國的天然氣產量還比較少,國家對發展天然氣化工還有限制,首先要保證民用。我覺得這是對的,天然氣的價格還比較貴,工業上使用成本太高。但是,民用燃料相對分散,產生的廢氣沒法收集和處理,工業生產中排出的廢氣集中處理比較方便。所以,隨著天然氣資源量的增加,目前的政策應當有所改變,要鼓勵企業使用天然氣。
天然氣不僅可以作為化工原料,用它直接代替汽柴油作為汽車燃料的步伐也在加快。目前天然氣汽車使用比較普及的地區是四川。北京附近的廊坊,也基本實現了公交車天然氣化。最近我看到消息,中國石油和中國石化分別與北京市簽署了發展天然氣公交車的協議,這是好事。
以天然氣作為汽車燃料比用石油產品排放更少,但缺點就是能量密度低,不能支持長距離行車需要,適合市內公交、出租車、環衛車使用。發展天然氣汽車必須有相應配套設施,要加快建設天然氣管網和加氣站。這是比較成熟的技術,已經在許多城市得到了證明。
要發展天然氣工業,資源是關鍵。開采非常規天然氣就要用非常規手段。例如,要使投資主體多元化,技術來源多元化,要有鼓勵政策等。開展國際合作,可以加快開發速度。在不放棄自主研究的基礎上,多吸取國外的成功經驗。決策要謹慎,但經營要大膽。
記者:最近一個比較熱門的話題是新能源,比如風能、太陽能、生物質能等。不少人相信,這些新能源的發展最終能代替化石能源,成為人類能源發展的一條出路。您對這個問題怎么看?
徐承恩:現在關于將來什么能代替石油的問題,眾說紛紜,基本上是各吹各的調。只能說,每一種都是一個可能的發展方向,需要全面、綜合地從能耗、污染、經濟性等各方面來考量哪種能源最具優勢,發展前途最好。
比如說電動汽車,雖然在使用過程中污染幾乎為零,但是用煤生產電能的過程,勢必要排放二氧化碳。再比如,太陽能用的光伏電池的晶片生產,需要消耗多少能量?對每種新能源的考量絕不能片面,而應該考察它的整個生命周期。
除此之外,許多新能源領域的關鍵問題都有待解決,現在就說哪種能源更有發展潛力似乎還不成熟。比如中國要發展電動汽車,充電就是一個大問題。沿街停放的汽車如何充電?中國的電網能不能承受負荷?這些都是沒有系統解決的問題。
記者:您是著名的煉油工藝設計專家。您認為石油化工工程行業應該如何配合國家的能源政策,為我國的能源發展作出自己的貢獻?
徐承恩:第一,國家石油那么緊缺,我們要考慮怎么用最少的石油生產最多產品。第二,石油化工行業是能源生產和用能大戶,我們還要考慮怎么做到清潔生產,對環境少污染。第三,就是怎樣提高我們石化產品的質量。
現在一談到石化廠,都會有對污染和安全生產的擔憂,許多人避之猶恐不及,很多城市也在規劃把石化廠遷出城市。對我們搞煉油化工工程的來說,怎么樣把石化廠建得污染少、能確保長期安全生產,是一個重要的課題。
石化廠對于環境問題的關注,是一個對污染危害的認識漸漸深入的過程。過去,我們最關注的是污水的治理。因為這比較直觀,假如排出的廢水中帶油,馬上就會污染江河湖泊。但是對氣體排放造成的污染基本沒有治理,因為并沒有直接的感覺。結果廢氣中的硫化物和氮化物排放到大氣中,碰到下雨就成了酸雨。這么多年來,我們逐漸認識到酸雨的危害。中國的酸雨面積很大,尤其是在長江中下游地區,酸雨對經濟會產生很大影響。現在,治理污染廢氣的排放也被提上日程,石化廠排放的廢氣,都要求脫硫脫硝。這是慢慢從教訓中總結的經驗。
最近石化廠開始考慮如何防止地下水污染。過去在設計煉廠時沒有考慮過對地下水的污染問題,許多污水滲漏到地表下面去,攜帶的油和化學品也隨之滲漏,污染了地下水和土壤。所以現在要求煉廠在地面做好防滲。由此可見,環保在逐漸深入,過去不注意、不重視的問題現在都開始強調了。
提升我們石化產品的質量,是從另一個方面解決污染問題。汽車是流動的污染源,汽車尾氣排放對環境的影響非常大。只有我們把汽柴油的質量搞好,才能配合好國家的環境保護政策。