

今年以來,國家發改委對煤化工改變了態度,相繼批復了多個煤制天然氣、煤制烯烴項目,對煤化工項目從“嚴控”轉向“肯定”,審批也大大加快。全國多個煤炭產地,尤其是西部富煤地區,發展煤化工的勢頭逐漸增強,扎堆的煤化工項目不免讓人擔憂其中的環境風險。
“煤化工興起是‘后石油時代’的產物,我國霧霾天氣在石油峰值的平臺期開始逐年加重絕非偶然”。在不久前召開的北京國際能源經濟與氣候變化研討會中,中國石油大學(北京)國際能源經濟與氣候變化聯合研究中心主任馮連勇明確提出了這一觀點。專家認為,進入“后石油時代”,我國煤化工發展的加速,會對空氣質量乃至整個社會環境造成深遠的影響。
“后石油時代”是否來臨?
我們的石油是不是已經枯竭?相信許多讀者對此都會持肯定態度,因為油價震蕩上漲、石油作為不可再生資源,開發到一定程度后必然就會走向衰竭幾乎已經成為了生活常識,但問題的關鍵是,我們是否已經到達了石油峰值區。
簡單來說,所謂石油峰值論,就是說某地區在石油產量達峰值后將不可避免地下降。由于石油資源的重要地位,進入21世紀以來,關于石油峰值的研究越來越多。國際能源署也在2010年的《世界能源展望》報告中首次用“幽靈”來形容石油峰值,盡管使用的是疑問句的語氣,但該組織已承認,常規石油峰值已在2006年到來。
馮連勇就是石油峰值論的堅定支持者,他告訴記者,2006年后,世界石油產量雖然有所增長,但增長部分基本都是非常規石油,成本高且環境代價大。具體到我國,自2010年以來已經處于石油峰值的平臺區,我國各大油田石油開采的成本越來越高,大慶油田已在使用第三代驅油劑,且產量增長無望,長慶油田每年鉆井量增加萬余口,成本高,穩產壓力極大,我國石油對外依存度已經接近了60%,已經成為世界第一石油進口國。
但一些專家對峰值本身也存有異議,例如國家發改委能源研究所研究員周大地就認為,石油是否出現峰值是受一定條件限制的,能源時代的變遷會經歷一個非常緩慢的過程,石油和天然氣在能源消費中依然將占據一段時間的統治地位。“我們并不是到了一個沒有石油的時代,而是到了一個沒有低價石油的時代”,周大地說。
目前為止,很多國際機構都對石油峰值何時到來有過各種預測,雖然沒有達成共識,但得到許多專家認可的是,不管石油峰值何時到來,“后石油時代”已經開始。這并不是一個石油沒有了的時代,而是石油從高點開始就不增長了,并且開采石油的成本變得越來越昂貴,這些都加速推進著新舊能源交替的格局到來,但這一格局的變更并不是一件容易的事情。
煤炭開發趨熱
石油很可能越來越少,并且很大程度上會越來越貴,太陽能、風能、潮汐能、生物能等新能源又尚未普及、形成有效利用機制,那么在這“青黃不接”的過程中,哪種能源能夠頂上呢?
眾所周知,我國能源稟賦的突出特點就是“富煤缺油少氣”,根據已探明的煤炭資源情況,我國量大、面廣、廉價的中高硫煤和褐煤等劣質煤炭資源的儲量至少占煤炭資源總量1/3以上,其中硫含量大于1%的高硫煤大約占40%~50%,這些都是現成可利用的資源。
“后石油時代里,更大規模地開發利用煤炭,成為一種必然的選擇,特別是我國這樣的煤炭消費占全部能源利用比例70%的大國。事實上,煤炭的大規模利用已經開始。”馮連勇說。
馮連勇所指的,就是如今盛行的以煤制油、煤制天然氣為主的煤化工技術。由于石油短缺,以及主要石油化工產品的嚴重短缺,很早就催生了我國煤化工技術的出現,并在10年之內就形成了煤化工的技術高地。不少人甚至將發展煤化工,看做是我們與國外的石油化工、天然氣化工競爭,最終滿足我國對石化產品的需求的一個機會。
迫于環境污染的壓力,直接燃煤作為一次能源使用會對環境十分不利,也受到各種限制,但是大量的原煤空置不用又是一種浪費,于是越來越多的人開始關注煤炭資源的清潔應用,以應對石油短缺、新能源又跟不上的問題。
與直接燃燒的根本區別在于,煤化工是把煤當作原料通過化學反應的途徑生產能源和相關產品,充分利用煤炭里多種化學元素,并實現能源的梯級利用,即制作不同需求的產品。而直接燃燒僅把煤炭當作燃料,通過燃燒獲取部分熱能,基本不利用任何化學元素,目的單一,浪費嚴重。
理想的煤化工技術,是期待能在實現資源最大化利用的同時,達到了污染物的最小化排放,即充分利用原料中的各個元素,提高其利用率,力圖使原料的元素都被產品所消納,實現“零排放”,特別是充分利用那些高硫低品的煤資源。
聽起來很美好,但現實并不太樂觀。馮連勇就明確尖銳地指出,現在正在開始的新一輪煤化工,將對中國生態環境產生重大影響。而作為替代的非常規能源的大發展,勢必造成大量空氣污染物的排放,進而造成更為嚴重的氣候影響,對我國的環境保護形成更大的壓力。

煤化工暗藏污染隱患
正如北京師范大學環境學院陳彬教授說的那樣,無論一個城市,還是整個地球,和人與動物的吃喝拉撒一樣,必然存在一個“碳代謝”的現象,“吃”的煤多了,排出來的碳及其有害代謝物自然就多。
杜克大學近日發布研究報告就指出,煤制天然氣計劃相較傳統天然氣可能多產生7倍的碳排放,較開發頁巖氣多耗用100倍水資源。報告指出,中國計劃建設40座煤制天然氣工廠,可能滿足中國未來數十年大部分用氣需求,有助于替換發電所用的煤,并降低對高價進口能源的依賴。雖然,40座工廠如若全部建成投產,在為期40年的使用期內,每年可合計生產2400億立方米天然氣,但是同時也將排放27.5億噸溫室氣體。
煤制油項目也面臨著巨大的環保壓力。數據顯示,按照目前的直接液化工藝,每生產1噸成品油,需要消耗原煤4噸左右、水8至9噸,同時排放的二氧化碳是石油化工行業的7至10倍。
此外,在煤化工生產過程中,工業廢氣的種類也很多,主要有煤炭破碎篩分和轉運中的煤塵等。工藝廢水則包括煤氣化灰水槽排出的灰水(非溶解性固體和懸浮物濃度很高)、酸性氣體脫除廢水、硫回收廢水等。
除煤制天然氣、煤制油以外,目前我國已建和擬建的煤制烯烴、煤制乙醇、煤制二甲醚等煤化工項目也呈一哄而上之勢。雖然,我國的煤化工技術目前發展比較成熟,煤炭資源合理有效利用也離不開煤化工發展,但在鼓勵大規模發展的同時,更加不能忽視的是監管的力量。“不合理的煤化工規劃將會直接影響當地經濟社會平穩發展和生態環境保護。煤化工項目必須經過嚴格的環境評價。”馮連勇表示。

專家呼吁降低發展速度
就目前來看,世界經濟的發展仍然嚴重依賴于煤炭的消耗,因此,切斷煤炭供應以減少溫室氣體排放是不可行的。那么,在后石油時代,特別是煤化工發展速度仍較快的情況下如何保護好環境?馮連勇等專家們給出的建議是:適當降低我國經濟發展速度,再度放緩煤化工產業的發展速度,推行最嚴厲的環保制度,通過發展潔凈煤技術以控制從煤炭利用中所產生的污染,做到發展與環保兼顧,像保護生命一樣保護我們賴以生存的環境,實現經濟與環境的和諧共生。
首先,煤化工企業要嚴格做好自身的環保工作,優化能源利用方式,提高企業能源利用效率,減少污染物排放。例如,煤化工產業需要消耗大量的水資源,對水資源供應的可靠性要求很高。因此,煤化工企業必須節約用水,采取“一水多用、循環用水、多次套用”等多種途徑的節水措施,并妥善處理廢水,生產過程中盡量做到達標排放,甚至“廢水零排放”。
其次,相關部分可依據低碳經濟與循環經濟的要求與條件,制定出和環境經濟有關的政策,制定出降低二氧化碳排量的制度,確保碳元素的循環使用。
環保部環境工程評估中心石化輕紡評估部主任周學雙還建議,國家盡早考慮煤炭利用的綜合性中長期規劃十分緊迫必要,需要在能源替代、煤化工、冶金、建材、交通、煤炭開采等相關方面進行長遠規劃,并成立總協調機構,出臺煤炭與煤化工的相關政策,以有效遏制地方的盲目無序局面。
此外,煤化工項目的綜合評估也亟待標準的出臺。每個煤化工項目上馬之前,不僅應綜合評估分析區域煤炭資源、水資源、交通運輸、市場分布,還應考量二氧化碳捕集與封存條件等諸多清潔利用技術,在充分考慮短板因素的基礎上,盡可能尋求資源能源最大化利用、污染物最小化排放以及經濟最優化發展。
近年來,伴隨經濟長期穩定增長的是能源消費總量的持續攀升,排放短時間內無法有效降低,環境治理效果遠不如預期便是情理之中。人類的繁榮建立在有限的資源之上,多數人都很清楚這一點,然而我們卻拒絕接受必要的后果:減少化石燃料的消耗。
如何做到標本兼治,協調經濟與環境的和諧發展,最佳答案可能還是調整能源結構、產業節奏,同時加強系統管理等方面的綜合治理。在這個新舊能源交替競爭的時代,環境的壓力也許是讓我們戒掉肆無忌憚的燃油燃煤消費習慣、尋找替代能源的最有效動力。