/本刊記者 徐暉/
清潔煤電需理性推進
/本刊記者 徐暉/
通過把散燃燒煤轉換為煤電,提高煤炭轉換為電力的比重,提高電力在終端能源消費中的比重,提高以電代煤、以電代油的比重,在污染物排放總量恒定或減少的情況下,提高而不是減少電力污染物排放量比例,那么煤電就是治霾的關鍵,而且是必然選擇。



中國的環境污染問題如今受到越來越多的廣泛關注,低碳化成為能源發展的主流,而作為傳統能源的煤炭,其生產利用過程飽受爭議。近年來,燃煤發電成為環境管理的嚴控對象。燃煤發電廠大氣污染物排放要求日趨嚴格,不少地區出臺了嚴于國家標準的污染物排放政策,各大發電集團也在進一步謀劃或推動燃煤發電機組的“趨零排放”。
然而,從我國現有的能源結構和經濟發展的實際狀況看,當前和今后相當一段時間,煤炭仍然是我國的主體能源。煤電清潔的正確發展路徑究竟在何方?在近日召開的“2015中國電力發展論壇”上,中國電力企業聯合會秘書長王志軒為大家進行了深度剖析。
有觀點認為,煤炭是造成中國霧霾PM2.5的罪魁禍首,應在能源結構中去掉煤炭。王志軒認為這一觀點太過片面。有研究表明,我國霧霾產生原因除了自然因素外,燃煤排放、機動車排放、建筑施工揚塵等是重要原因。王志軒強調,燃煤雖然是造成霧霾的重要原因,但并不是電廠的燃煤,而是大量的工業鍋爐、爐窯及生活散燒燃煤。同時,因氣象條件、地理環境、地區功能、產業結構等條件不同,各地霧霾成因也不同、各種污染因素在霾中所占的比重也不同,不能一概而論燃煤在霧霾影響中占了多少,從而“一刀切”地采取不合適的對策。

在王志軒看來,從近期要快速、經濟有效減緩霧霾的影響,煤電恰恰起到關鍵作用。主要基于以下基本判斷:
1)我國霧霾的產生并持續加重是機動車排放污染、燃煤排放污染、工業污染、城鎮化尤其是大城市快速擴張帶來的大規模建設的污染、農業生產污染、農村污染以及城市生活型污染綜合作用的結果,但從宏觀和整體來看,機動車污染排放和燃煤污染排放是主要原因。
2)不同的區域、不同的季節,霧霾的特點是不同的,形成的原因也不同,不能用某次或者短時間測定的某些樣本,冒然確定霧霾或PM2.5中某種污染物的比例,輕率得出哪種污染源占多少比例的結論,從而采取所謂的針對性對策。由于霧霾形成的復雜性、監測樣本的數量不夠、監測和分析方法的局限性,近幾年對霧霾成因的研究,往往出現同一個機構或同一個研究者在不同時期發布的結果不同,或者不同機構不同研究者在同一時間發布結果不同。不同地區的研究結果不同,這正是霧霾特點的客觀反映,但是這些某次發布的片面性研究結果對輿論和決策的影響產生了很大的誤導作用,值得警惕。
3)對于燃煤排放影響而言,不能以燃煤量的多少來衡量污染物排放量的大小,也不能用某種污染源排放量的大小來衡量對霧霾影響的大小,更不能以電力排放量比例高來證明對霧霾的影響大,必須結合污染控制技術、污染源布局和經濟結構綜合分析。在我國每年約40億噸原煤使用中,50%左右為電力所用,由于電力排放量逐年減少加上電源布局和排放方式的特點,煤電排放的影響是逐年減少的;燃煤對環境產生污染的主要是8億噸散燒煤,還有大量低污染控制水平的燃煤工業污染源排放,這部分對環境的污染在近些年是逐漸加重的。
4)熱電聯產的燃煤電廠是解決在燃氣不足的條件下,改善環境質量、保障城市供熱的最佳選擇,是城市環境質量改善的功臣。也正是我國在近幾十年不斷提高城市燃煤熱電聯產的比例,替代了成千上萬小鍋爐的污染。霧霾污染加重不是燃煤熱電聯產所為,把霧霾產生的帽子扣在城市燃煤熱電聯產的頭上,不僅是張冠李戴,而且由此產生的錯誤決策會延誤治霾大計。
5)風能、太陽能等清潔可再生能源替代傳統化石能源是必然趨勢,是戰略選擇,但不是短期內能實現的,用加快可再生能源的發展來解決霧霾問題,目前是杯水車薪、遠水不解近渴。
6)用天然氣替代煤炭是治理霧霾的有效選擇,但天然氣(包括煤制氣、致密氣、煤層氣、頁巖氣等)在十多年甚至更長時間內是短缺的,而且資源價格要大大高于煤炭。像美國的頁巖氣革命對其能源結構和經濟性所產生的效果,是否可以在中國復制有很大的不確定性。
7)繼續堅持能源、環境、經濟協調發展的原則,即要堅持在達到相同的經濟發展和環境保護的效果下能源成本最低原則,而不是不講綜合效益、只求手段、只求表面政績,不管三七二十一就是要減煤。
“如果以上判斷是符合實際的,是符合客觀規律的,那么通過把散燃燒煤轉換為煤電,提高煤炭轉換為電力的比重,提高電力在終端能源消費中的比重,提高以電代煤、以電代油的比重,在污染物排放總量恒定或減少的情況下,提高而不是減少電力污染物排放量比例,那么煤電就是治霾的關鍵,而且是必然選擇。”王志軒肯定地說道。
煤電環保改造需要巨大的成本投入。所以,為了調動電廠環保改造積極性,國家相繼出臺了脫硫、脫硝、除塵等電價補貼。近年來,隨著排放標準趨嚴,環保電價補貼標準也相應調高,因為排放標準越嚴,意味著改造成本越高。目前我國煤電廠執行的大氣污染物排放標準已經是“史上最嚴”、“世界最嚴”。燃煤電廠大氣污染物“近零排放”也成為能源、電力、環境、科技甚至社會上的熱點話題。對此王志軒認為,煤電近零排放并不科學。
如果我國每年40億噸煤炭(25億噸標煤)用于發電,按照最近三部委對煤電利用的效率和排放要求的2倍計算,年排放煙塵、二氧化硫、氮氧化物總排放量總計約為500萬噸,約占現在三項污染物統計排放量的十分之一。這說明“中國能源與環境問題產生的主要根源從表象上看是以煤炭為主的能源結構造成,但從本質上看主要是對煤炭的不合理利用造成,因此,以煤炭合理利用的能源系統優化是解決中國能源問題的關鍵?!?/p>
王志軒認為,煤電必須向綠色方向發展?!熬G色”是一個相對概念,煤電的綠色既相對于其他能源,也相對于自身發展。煤電向綠色方面的發展,并不是不斷趨嚴環保要求,而是要統籌協調。要在安全、高效、綠色、經濟、便捷、和諧的原則下,達到系統最優。不考慮整個能源系統的效率,不考慮全社會的環境污染情況,不從整體上考慮改善環境的經濟性,而一味追求煤電的低排放或者近“零”排放,并不是解決污染的最好的辦法。從現實來看,解決結構性的污染是重中之中;從長遠來看,煤電的綠色發展是煤電生命力所在。
對于煤電清潔發展,王志軒認為有以下幾個途徑:一是煤炭的清潔化利用。提高煤炭轉換為電能的效率、降低常規污染物排放和二氧化碳排放,通過熱電聯產等方式不斷提高煤炭的梯級利用水平,加強科技創新。二是提高煤炭轉化為電力的比重,三是電力替代,通過以電代替散燒煤,以電代油加快電動車發展,以電代替窯爐燃料,以電代替燃氣等加快改善城市的環境質量生產品質。四是利用大容量高參數機組,提高整體水平。并要積極進行現役機組節能改造,包括汽輪機通流改造,煙氣余熱回收利用,電機變頻等。五是技術創新提高清潔利用水平??傊ㄟ^統籌協調和科技創新,可以做到環境容量資源的優化,煤電向綠色方向發展也有很大空間。

2014年以來,涉及火電企業“超低排放”的政策便逐次落地。2014年7月,被稱為“史上最嚴”的《火電廠大氣污染物排放標準》開始執行,2014年9月《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年)》由三部委聯合印發,要求全國新建燃煤發電機組平均供電煤耗低于300克標準煤/千瓦時;東部地區新建燃煤發電機組大氣污染物排放濃度基本達到燃氣輪機組排放限值,中部地區新建機組原則上接近或達到燃氣輪機組排放限值,鼓勵西部地區新建機組接近或達到燃氣輪機組排放限值。根據2014年年底召開的全國能源工作會議安排,2015年國家能源局將出臺多項能源產業政策,其中煤電升級改造、煤化工行業發展指導意見、煤炭科學發展等方面是重要內容。2015年4月27日,國家能源局發布《煤炭清潔高效利用行動計劃(2015-2020年)》,“發展超低排放燃煤發電,加快現役燃煤機組升級改造”再度被列為七大重點任務之一。
王志軒認為,世界上沒有最好的能源結構模式,只有最適合各國特點的能源結構模式。能源政策與能源產業政策要分開。為此他提出了以下建議:
(1)進一步明確煤電的戰略定位
應把加快提高煤炭轉換為電力的比重和電能占終端能源消費的比重,確定為解決中國能源優化利用和環境保護的重大、基礎戰略,較長時期內不可動搖。在適當的區域,合理采用煤基多聯產能源系統技術,通過化工合成與動力生產過程的集成耦合,實現煤炭物質和能最的梯級轉化和利用。短期內去煤化的政策或者對煤炭、煤電基本作用搖擺不定的政策對中國能源發展是不利的。
(2)研究新常態下對電力發展的新的評價指標體系和評價標準,即以能源革命的價值導向為指導與國際經驗相結合建立新的評價體系
從歷史和發展眼光看,指標體系和評價標準都是與時俱進的。在新常態下電力彈性系數、年裝機容量、年發電量、設備利用小時數、備用率、效率、常規污染排放總量、績效、線損等,需要完善或重新定義。如比年利用小時數可達8000小時的核電裝機容量與年利用小時數約1000小時的光伏裝機相加來說明裝機的多少沒有太大意義,是否可以考慮把年利用率4000小時作為折算小時?再如常規污染物排放總量考核也即將失去意義,而碳排放、耗水量等指標將成為重要指標。對智能電網的評價指標也應當加以改革和改進。
(3)持續研究提高煤電效率與能量系統優化相結合
繼續研究新技術如700攝氏度超超臨界燃煤發電技術、IGCC技術、從各個環節挖掘技術節能潛力(如上海外高橋第三熱電廠的技術改造)的同時,更加重視熱電聯供等能量梯級利用的技術推進,從能量系統綜合優化利用中尋找更為經濟有效的提效方法。實際上我國燃煤廠凈效率達到國際先進水平,與熱電聯產電廠比例的提高發揮了重大作用。
(4)更加注重更大范圍的各種電能與各種資源的優勢互補
更加重視煤電與氣電、核電、可再生能源發電、抽水蓄能之間的互補優勢;更加重視大電網、更大能源資源的優化配置與分布式能源發電的互補;更加重視“互聯網+”帶來的需求側相應的重大變化與智能電網的聯動協調;要創新性發展能量與資源互補和系統優化,如智能化工廠和工藝可以將電解鋁這樣的高載能(不能將其稱為高耗能)產品生產轉化為一種電量時空轉移產品,從而在客觀上起到蓄電的作用,也可以將此種功能稱為準蓄能;再如科學有序的煤炭多聯產工藝也可以做到能量與物質的聯合梯級利用。更加重視科學的循環經濟的發展。可以說,“互聯網+”的發展,將會極大地促進能量系統以及能量系統與物質系統(雖然從廣義講能量也是物質)的綜合優化。
(5)逐步過渡到以碳排放控制為主體各種控制要求相協調的管理思想上來
應加快研究將控制煤電常規污染物的工作重點轉移至二氧化碳上來,由嚴控效率轉移嚴格控制碳減排上來,由于碳排放將是真正的硬約束條件(全世界并沒國際公約要求效率是多少,但是對二氧化碳減排將是法律的強制要求),國家應當將二氧化碳作為煤電的核心問題加以管理,將現有的強制性的節能提效要求由碳減排替代,而效率要求只是作為指導性指標由企業自行決定。
(6)加快技術創新,推廣低成本污染控制技術
提高污染物去除效率、降低污染控制成本和體現節能減碳等綜合效益的污染控制技術是環保產業和電力行業不斷追求的永恒目標。當前仍需堅持技術創新、依靠科技進步提高污染控制水平、降低控制成本。如,完善現有技術,優化系統配置以降低環保設施運行成本;研發更高效率和更低成本的脫硫技術;燃燒無煙煤的W火焰爐和燃燒貧煤鍋爐低氮改造的突破;加強對增加煙氣脫硝之后鍋爐和燃燒貧煤鍋爐低氮改造的突破;加強對增加煙氣脫硝之后鍋爐穩定運行的研究;研發低濃度,特別是高含水煙氣煙塵連續監測設備等。在常規污染物控制時,避免單純地要求“超低”排放,而是統籌協調節能、減碳、省水、控制常規污染物的關系,綜合推進滿足環境質量的低成本、低物耗、少產生二次污染的減排技術。
(7)加強依法監督,減少對同一事項的多重管理
黨的十八屆四中全會《中共中央關于全面推進依法治國若干重大問題的決定》提出“依法治國”全面要求。對于企業污染物控制而言,企業要依法運營、達標排放,同時也要求政府有關部門依法行政,不要在法律授權外干預企業生產經營??茖W制定污染物排放標準,加大對企業達標排放的監督管理力度,是促進生態文明建設的最有效手段。建議以深化市場化改革的原則和思路重建或理順現行環境管理制度,全面簡化總量控制、環評審批、排污許可,對統一污染排放行為的多重管理的行政手段。
(8)堅持市場化改革和法治化管理
3月15日中共中央、國務院已經頒發了《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》,為電力體制改革指明了新的道路,制訂了新的框架,也是新常態下中國煤電清潔高效發展的市場化、法治化的制度基礎。