煤炭的“罪名”
3年前,清華大學(xué)煤清潔燃燒國家工程研究中心主任姚強到美國華盛頓大學(xué)參加一個會議,會議主題是探討煤炭清潔利用,有一個現(xiàn)象他記憶很深:當(dāng)美國博地
能源公司高層上臺演講時,一群學(xué)生涌進會場抗議,他們統(tǒng)一穿著“NO COAL(抵制煤炭)”字樣的T恤,不管臺上的演講人如何解釋燃煤可以實現(xiàn)清潔化,這些學(xué)生都堅決抵制煤炭。
美國博地能源公司是世界最大的私人煤炭企業(yè),至今有132年的歷史,近年來遇到越來越多的煤炭抵制者的聲討。這些抵制者認(rèn)為煤炭是骯臟的行業(yè),鐵了心賺錢而不顧全球環(huán)境。
此外,“化石燃料撤資行動”正在全世界范圍內(nèi)展開:去年9月,洛克菲勒家族的慈善基金宣布撤出在化石能源領(lǐng)域價值6000萬美元的投資;同年10月,澳大利亞國立大學(xué)宣布將沽出所持有的在7家煤炭和石油企業(yè)、總值1600萬澳幣(約8500萬人民幣)的股票。
“其實,美國2014年煤炭消費總量大約是8億噸,而中國消費煤炭量大約是36億噸,是美國的4倍多,從更遠處看,中國消費掉了全球50%的煤炭。”姚強告訴新金融記者。對于中國,煤炭是最廉價且最易開采的能源,支撐起國家的經(jīng)濟高速發(fā)展,但是作為高污染高碳的能源品種卻給環(huán)境帶來更嚴(yán)重的污染。
根據(jù)《中國氣候公報》統(tǒng)計數(shù)據(jù),2003年以前,中國年均灰霾日數(shù)均低于常年值9天,但是2004年以來增長迅速,年均值達到12~20天;2013年中國年均灰霾日數(shù)高達36天,全國范圍內(nèi)有20多個省(區(qū)、市)出現(xiàn)了持續(xù)性灰霾。
在灰霾天數(shù)增加的時間軸上,煤炭的消費曲線也隨之上揚。從1980年至今的30余年內(nèi),煤炭占中國
一次能源生產(chǎn)和消費量的比重一直在 70%左右,遠高于OECD(經(jīng)合組織)國家20%左右的平均值。進入本世紀(jì)后,隨著中國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,煤炭使用量急劇增加,從2000年的14億噸增長到2012年的35億噸,12年間增長了2.5倍。
以上數(shù)據(jù)來自《煤炭使用對中國大氣污染的貢獻報告》,這份報告由國家發(fā)改委能源研究所、環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院、自然資源保護協(xié)會(NRDC)、北京大學(xué)、清華大學(xué)等機構(gòu)專家參與完成,在2014年10月20日正式發(fā)布。
這份報告得出的主要結(jié)論是,中國煤炭的使用中排放了大量的大氣污染物。對于SO2、氮氧化物、煙粉塵、一次PM2.5和Hg等主要的大氣污染物,煤炭直接燃燒以及和煤炭使用直接相關(guān)的行業(yè)都貢獻了超過60%的排放量。
環(huán)保理想主義or煤炭現(xiàn)實主義
燃煤是灰霾元兇,已是既定事實,成了眾矢之的。關(guān)于是否“去煤化”的爭論就愈加激烈。核電、風(fēng)電和光伏企業(yè)紛紛表態(tài)自己是灰霾戰(zhàn)士,是煤電的合理替代者。
其實從去年開始,國家能源局前局長吳新雄多次在內(nèi)部會議上表態(tài),長三角、珠三角和京津唐等地將不再新建火電項目。一些耗煤大省也陸續(xù)制定自己的煤炭消費總量控制規(guī)劃,試圖以此來改善日益惡化的空氣質(zhì)量。
強調(diào)“去煤化”可以歸為環(huán)保的理想主義者。中國海油能源經(jīng)濟研究院首席能源研究員陳衛(wèi)東就占到了這一隊。他認(rèn)為,中國總是依賴自己的煤炭資源稟賦,煤炭既廉價又易于開采,過分強調(diào)能源供給安全,而忽略了整個環(huán)境的承載能力。
他對媒體舉例稱,德國和日本,包括韓國,都是世界經(jīng)濟大國,而且是極缺乏資源的,
能源資源可以說是沒有的,但是他們的經(jīng)濟發(fā)展得很好。而我們的煤炭不是一直都占到這么高的比例的,是經(jīng)濟跨越式發(fā)展才使得煤炭消費越來越多。
相對廉價的煤炭支撐起國民經(jīng)濟快速發(fā)展。對于不同能源形式之間的經(jīng)濟性差異,陳衛(wèi)東還做了比較,一個單位煤的價格約為3美元/百萬BTU(英制熱量單位),而一個單位的天然氣都要7-8美元/百萬BTU,中國從中亞進口的天然氣在11-12美元/百萬BTU,進口俄羅斯的天然氣價格11美元/百萬BTU。
“所以從經(jīng)濟性上看,我們不得不從經(jīng)濟的煤和不廉價的
清潔能源之間做出權(quán)衡,也可以說是煤炭的現(xiàn)實主義和環(huán)保的理想主義權(quán)衡。”陳衛(wèi)東認(rèn)為,能源轉(zhuǎn)型一定是一個成本增加的過程,總要有人買單的。這方面要達成全民性共識,即要為能源轉(zhuǎn)型、減排減污承擔(dān)一部分成本。
雖然站在煤炭現(xiàn)實主義這一邊,清華大學(xué)姚強承認(rèn)說,過去幾十年國家過分強調(diào)了煤炭富集這個資源現(xiàn)實,而推延了污染物排放壓力下能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的步伐。“不過應(yīng)該注意的是,清潔能源代替化石能源的基本方向不會改變,這需要漫長的時間過程,我預(yù)計要到2025-2030年之間,我國煤炭消費的絕對量才可能下降,所以煤的基礎(chǔ)能源地位在20-30年之內(nèi)很難被撼動。”
“一味地強調(diào)‘去煤化’并不現(xiàn)實,而是要盡量控制煤的使用,煤炭消費量還是會每年遞增,因為經(jīng)濟要增長,但是煤炭消費增量的部分盡量用清潔能源去填補。”姚強認(rèn)為這個方案更具可行性。
方案可行,實現(xiàn)起來卻是時間的問題。由于中國石油(10.77, 0.06, 0.56%)、天然氣等其他化石能源資源相對比較貧乏,石油和天然氣的人均資源量僅為世界平均水平的7.7%和7.1%;
風(fēng)能、
太陽能等
新能源雖然發(fā)展?jié)摿薮螅谴笠?guī)模應(yīng)用前,還有很多的配套技術(shù)障礙需要解決。因此在未來相當(dāng)長的一段時間內(nèi),煤炭在中國能源結(jié)構(gòu)中的主要地位不會改變。
盤古智庫學(xué)術(shù)委員、環(huán)球資源公司合作人、托普索公司副總裁劉科接受媒體采訪時直言:“2013年中國的煤耗是36億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。天然氣再發(fā)展大概在短期之內(nèi)也頂多就是2.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,核能再給10年時間也就是發(fā)展到1億噸的標(biāo)準(zhǔn)煤,水電也就不到3億噸。這3個加起來也就是6.6億噸,而我們的耗煤是36億噸。短期之內(nèi),要把煤炭壓下來或者把煤炭取代,那是不可能的,也是不現(xiàn)實的。”
“我同意大氣污染煤炭有不可推卸的責(zé)任,但是我不認(rèn)同去煤化,煤完全可以利用的非常好。”國家環(huán)境保護城市環(huán)境顆粒物污染防治重點實驗室主任馮銀廠告訴新金融記者,燃煤會造成污染,但是在不斷提高利用效率和運用清潔技術(shù),即使在燃煤量不變的情況下,也可以把污染物排放降低很多,這是煤炭現(xiàn)實主義者最主流的觀點。
煤炭的未來
盡管屢遭非議,但是美國博地能源公司堅持認(rèn)為,以美國的經(jīng)驗表明,煤炭絕不是一個問題,而是一個解決方案,只要在利用煤炭的時候,采用負(fù)責(zé)任的方式。
上述負(fù)責(zé)任的方式主要是指清潔煤技術(shù)的推廣應(yīng)用。而清潔煤是一個全產(chǎn)業(yè)鏈的概念,涵蓋上游的煤炭(及煤層氣)開采、洗選,中游的運輸、發(fā)電、冶金、化工生產(chǎn),以及下游“三廢”的處理回收、二氧化碳的捕集和封存。
“我們近幾年才意識到灰霾的嚴(yán)重性,但是在20-30年前,我國一些科研機構(gòu)就開始研究清潔煤技術(shù)了。”1983-1986年期間,姚強在清華大學(xué)的主要研究方向便是低氮氧化物燃燒器技術(shù),而如今燃煤排放的氮氧化物才被受眾所關(guān)心。
這樣看來,煤炭的清潔化利用已經(jīng)有了成熟的技術(shù),但是在推廣和應(yīng)用上卻遇到很多障礙。例如在煤炭開采出來后的洗選環(huán)節(jié),據(jù)了解,煤炭洗選可脫除煤中50%-80%的灰分、30%-40%的全硫,而洗煤成本大約是8-20元/噸,這對降低煤炭對大氣的污染是經(jīng)濟可行的。
現(xiàn)實是,我國煤炭入洗率不到40%,而美國是75%,歐盟是90%以上。馮銀廠認(rèn)為,造成這個現(xiàn)狀最主要原因就是經(jīng)濟利益,因為洗精煤要貴一些,很多耗煤小企業(yè)和家庭散燒煤用戶不愿意負(fù)擔(dān)這些增加的成本。他經(jīng)常在煤礦看到,煤矸石(采煤過程和洗煤過程中排放的固體廢物)堆成山,煤礦工人隨便磨一磨壓一壓摻些好煤就賣出去了,他也經(jīng)常在天然氣沒有普及的地區(qū)看到,一些供暖鍋爐燒的煤都是不能充分燃燒、高灰高硫的煤,污染物排放量很大。
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,中國約有70萬臺工業(yè)鍋爐沒有系統(tǒng)性的脫硫脫硝除塵,另外還有5000萬噸家庭散燒用煤,這些散燒煤每年排放的大氣污染物總量,約等于10億噸沒有經(jīng)過清潔化改造的電煤。而在煤炭洗選環(huán)節(jié),國家標(biāo)準(zhǔn)只是參考性的,而不是強制執(zhí)行。
“調(diào)整能源結(jié)構(gòu)很重要,但是在短期無法實現(xiàn)的情況下,優(yōu)化用煤結(jié)構(gòu)更加重要。”馮銀廠認(rèn)為,煤炭最佳用途就是發(fā)電,因為發(fā)電的燃煤利用效率比較高,污染物排放量比較少,且火電廠相對集中利于監(jiān)督管理。
據(jù)了解,美國消費的煤炭中有94%都用于發(fā)電,歐盟和日本的這個比例都在85%以上,而我國煤炭消費總量中只有不到50%用于發(fā)電,其他領(lǐng)域用在了燃煤鍋爐、鋼鐵、建材和生活領(lǐng)域。
發(fā)電是煤炭清潔高效利用的主要方向。根據(jù)國家煤電
節(jié)能減排升級改造行動計劃,新建燃煤機組供電煤耗低于每千瓦時300克標(biāo)煤,污染物排放接近燃?xì)鈾C組排放水平,2020年現(xiàn)役60萬千瓦及以上機組供電煤耗降至每千瓦時300克標(biāo)煤。
姚強介紹說,在2000年,我國每千瓦時供電煤耗平均是392克,遠低于發(fā)達國家的煤耗水平(大概在335克),但是到了2013年,我國平均把供電煤耗降到了321克/千瓦時,已經(jīng)是世界非常先進的煤耗水平。
上海外高橋第三電廠現(xiàn)在是世界上最干凈的火電廠,供電能耗在276克/千瓦時,“但是最落后的電廠也在中國,這就是我們的國情,還是需要時間去慢慢改進,不可能一下子把所有落后電廠都關(guān)掉,我們還需要穩(wěn)定的電源保證。”姚強說。
姚強認(rèn)為,我國常規(guī)污染物已經(jīng)達到了峰值,現(xiàn)在控制大氣污染已經(jīng)成為了全社會共識,這是不會逆轉(zhuǎn)的,他的樂觀建立在,“現(xiàn)在我們有能力去控制污染,對于二氧化硫和氮氧化物有嚴(yán)格的減排要求,雖然短期一兩年內(nèi)不太明顯,但一二十年之后空氣質(zhì)量就會明顯改善。”
有關(guān)頁巖氣開發(fā)的環(huán)保解決方案,敬請關(guān)注中國能源網(wǎng)近斯即將召開的會議:
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