大氣污染防治：治理霧霾從央企整合開始？

中國霧霾形成的根本原因：能源供給與消費(fèi)以煤炭為主 隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國能源消費(fèi)也在快速增長，近十年能源消費(fèi)需求年均增長7.4%，在2014年中國能源總消耗了42.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，這其中煤炭占66%，石油占16.96%，天然氣占5.77%，水電、風(fēng)電、核電等清潔能源占比11.19%，光伏發(fā)電及生物質(zhì)能僅占0.14%。中國能源消費(fèi)以煤炭為主、石油天然氣為輔的主要原因是我國“富煤、缺油、少氣”的資源稟賦特點(diǎn)，但究其核心是煤炭作為一次能源成本最低，這也支撐了中國作為世界加工廠的堅實(shí)基礎(chǔ)?？墒牵娝苤?，煤炭是這些能源中污染最大的，據(jù)調(diào)查全國煙粉塵排放的70%、二氧化硫排放的85%、氮氧化物排放的67%，都源于以煤炭為主的化石能源。 《中國能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014-2020年)》中提出到2020年，中國一次能源消費(fèi)總量控制在48億噸標(biāo)煤，能源自給率達(dá)85%，煤炭占比要控制在62%左右，非化石能源占比提高到15%，天然氣占比提高到10%以上。 那么問題來了?如何實(shí)現(xiàn)國家能源清潔戰(zhàn)略行動計劃?如何真正有效改善空氣質(zhì)量? 我們知道中國能源消費(fèi)全面依靠油氣資源還不現(xiàn)實(shí)，這主要受制于全球資源量的供給量、供給成本及對外依存度。另一方面，非化石能源尤其生物質(zhì)能、風(fēng)能和太陽能發(fā)電受到自然條件、市場環(huán)境和技術(shù)工藝限制供應(yīng)總量還不能支撐中國的能源消費(fèi)，同時還因線長面廣分布零散無法借用傳統(tǒng)能源輸配系統(tǒng)，導(dǎo)致成本居高不下，簡單依靠政府巨額財政補(bǔ)貼不為長計，未來依靠能源互聯(lián)網(wǎng)及碳排放稅的調(diào)劑后仍是中國能源供給的重要補(bǔ)充部分。 煤炭清潔利用是根治基礎(chǔ)：從簡單燃燒到氣化多聯(lián)產(chǎn) 在我國傳統(tǒng)原煤的使用中，燃煤發(fā)電占51%，工業(yè)用煤占30%左右，煉焦用煤占14.9%，其他零散用煤占1%。燃煤發(fā)電和工業(yè)用煤是主要治理領(lǐng)域。煤炭清潔利用首先是一個資源循環(huán)利用的產(chǎn)業(yè)鏈概念。它涵蓋了煤炭產(chǎn)業(yè)上游的煤炭(及煤層氣)開采、洗選，煤炭產(chǎn)業(yè)中游的運(yùn)輸、發(fā)電、冶金、化工生產(chǎn)，以及煤炭產(chǎn)業(yè)下游“三廢”的處理回收、二氧化碳的捕集和封存。其二，能源供給基地化、大型化和集約化是煤炭清潔利用的主要方向。國家提出推動能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，徹底改變能源利用效率低，污染物排放大的模式，就必須實(shí)現(xiàn)煤炭利用方式的根本變革，由目前單純提供煤炭向提供清潔燃料和原料轉(zhuǎn)變。在大型煤炭生產(chǎn)基地，采用先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤炭清潔轉(zhuǎn)化與深加工。將煤炭轉(zhuǎn)化成清潔油品、合成天然氣、化工原料、電力、建材等多產(chǎn)品能源梯級利用綜合能效高，同時實(shí)現(xiàn)SO2、NOx、CO2等多種污染物的協(xié)同統(tǒng)一一次減排。第三，就是大規(guī)?；鼗瘑用河蜌怆娀療岫嗦?lián)產(chǎn)項(xiàng)目建設(shè)。其中，整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電IGCC(IntergratedGasificationCombinedCycle)就是一種環(huán)保高效的煤基多聯(lián)產(chǎn)的能源轉(zhuǎn)換與供給方式(即將煤經(jīng)過氣化產(chǎn)生合成煤氣，經(jīng)除塵、水洗、脫硫等凈化處理后，潔凈煤氣到燃?xì)廨啓C(jī)燃燒驅(qū)動燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，燃機(jī)的高溫排氣在余熱鍋爐中產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電，同時余氣可生產(chǎn)甲醇等化工原料)。 通俗的講以IGCC為案例的新型煤化工是從源頭防治污染，而傳統(tǒng)火電廠的脫硫脫硝等環(huán)保裝置是末端防治，前者“治本”，后者“治標(biāo)”。IGCC的排放與燃?xì)獍l(fā)電相當(dāng)。從2014年華能天津IGCC運(yùn)行數(shù)據(jù)來看，粉塵小于0.6mg/m³，二氧化硫小于0.9mg/m³，氮氧化物小于50mg/m³，好于或接近燃?xì)獍l(fā)電國家排放標(biāo)準(zhǔn)，而且氮氧化物仍有進(jìn)一步降低的空間。其次，IGCC首先是供電效率高，與超超臨界電廠供電效率相當(dāng)?，F(xiàn)已運(yùn)行的IGCC電廠的供電效率最高已達(dá)43%，并有可能達(dá)到52%，這是超超臨界電廠無法超越的。 第二是環(huán)保排放與天然氣發(fā)電相當(dāng)。從2014年華能天津IGCC運(yùn)行數(shù)據(jù)來看，粉塵小于0.6mg/m³，二氧化硫小于0.9mg/m³，氮氧化物小于50mg/m³，好于或接近燃?xì)獍l(fā)電國家排放標(biāo)準(zhǔn)，而且氮氧化物仍有進(jìn)一步降低的空間。而目前國家重點(diǎn)地區(qū)煤電標(biāo)準(zhǔn)為粉塵小于20mg/m³，二氧化硫小于50毫克/m³，氮氧化物小于100mg/m³;天然氣發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)為粉塵小于5mg/m³，二氧化硫小于35mg/m³，氮氧化物小于50mg/m³。 美國某600MW常規(guī)超臨界機(jī)組與等容量IGCC機(jī)組的環(huán)境指標(biāo)對比 第三是IGCC機(jī)組中蒸汽循環(huán)部分占總發(fā)電量約1/3，使IGCC機(jī)組比常規(guī)火力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電水耗大大降低，約為同容量常規(guī)燃煤機(jī)組的1/2—2/3左右。 多能源綜合循環(huán)利用是發(fā)展必然趨勢：從單一工廠到多聯(lián)產(chǎn)能源供應(yīng)中心 但經(jīng)過30多年的創(chuàng)建發(fā)展，IGCC技術(shù)由于發(fā)電總成本原因雖然沒能立即構(gòu)成對超臨界參數(shù)粉煤電站的威脅，但作為一種污染排放特性極優(yōu)的潔凈煤發(fā)電技術(shù)和多聯(lián)產(chǎn)優(yōu)勢，已被人們深入地進(jìn)行了研究和試驗(yàn)，并為它開拓了頗有競爭力的新型戰(zhàn)略性應(yīng)用市場。據(jù)統(tǒng)計，在華能IGCC電廠建設(shè)以前，全球建成的IGCC裝置有26座，但總裝機(jī)容量不過區(qū)區(qū)450多萬千瓦，如今尚在運(yùn)行的IGCC大多數(shù)都位于大型石化企業(yè)之中，這些石化或化工企業(yè)更為迫切需要使用煤基多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。如美國的EastmanChemical、意大利的ISABEnergy等工程中IGCC發(fā)電容量比純發(fā)電的IGCC示范電站的都要大，同時這種結(jié)合為這些化工企業(yè)提供了低成本的氫能資源和其它基礎(chǔ)化工品。同時，在工業(yè)生產(chǎn)和運(yùn)行中氣化爐、制氧設(shè)備以及合成器凈化處理設(shè)備本來就是石化企業(yè)中生產(chǎn)過程的必備裝置，在沒有增加投資成本的前提下，由于多聯(lián)產(chǎn)整體提升了裝置的利用效率，由此大幅提升了煤炭資源的綜合利用率及降低排放，并能利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)的效應(yīng)使制造成本大幅降低。 我國目前已經(jīng)建成并正運(yùn)行的IGCC多聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目有3個：2005年，兗礦集團(tuán)建成的國內(nèi)首個IGCC多聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目;2009年3月建成的福建聯(lián)合石化大型氣、電、化工多聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目;2012年12月建成的華能天津IGCC示范電站。從運(yùn)行效益來看，兗礦和福建聯(lián)合石化的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)要遠(yuǎn)優(yōu)于純發(fā)電的華能IGCC電站。例如，兗礦集團(tuán)IGCC多聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目與傳統(tǒng)純發(fā)電的IGCC電站不同，它選擇推出“煤氣化發(fā)電與甲醇聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)”，可年產(chǎn)甲醇24萬噸，發(fā)電6萬千瓦。煤炭氣化、凈化后產(chǎn)生的合成煤氣，一路被輸送到煤制甲醇轉(zhuǎn)化裝置，未反應(yīng)的氣體和另一路煤氣則被輸送到燃?xì)廨啓C(jī)裝置，這一系統(tǒng)可以保證煤炭有效成分的高效利用。運(yùn)行財務(wù)數(shù)據(jù)顯示，這個不斷擴(kuò)產(chǎn)改造的項(xiàng)目是兗礦集團(tuán)所有煤化工項(xiàng)目之中盈利能力最好的，過去三年新增利稅9.46億元。在福建聯(lián)合石化項(xiàng)目中IGCC多聯(lián)產(chǎn)是成為乙烯項(xiàng)目中一套公用工程裝置，為整個大型石化項(xiàng)目提供氫氣、氮?dú)夂脱鯕夂痛蟛糠殖邏赫羝安糠蛛娏Α?治理霧霾從央企整合開始：中國石化、電力、煤炭企業(yè)間的鏈?zhǔn)秸?基于我們對中國及全球能源市場變局的認(rèn)識，我們意識到中國在相當(dāng)長的一個時期內(nèi)基礎(chǔ)能源仍將以煤炭為主，但在新技術(shù)及生存環(huán)境等多重影響因素下，中國迎來煤基多聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略性發(fā)展時代，國家應(yīng)當(dāng)鼓勵多能源、多資源的融合與協(xié)同，盡快促進(jìn)中國能源消費(fèi)由一次能源向二次清潔能源升級，利用環(huán)境稅、碳排稅等財經(jīng)手段和杠桿大幅調(diào)劑多能源的供需關(guān)系，并在體制放開的能源互聯(lián)網(wǎng)下，使中國能源消費(fèi)實(shí)現(xiàn)真正的清潔化。這其中，面對新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)的投資取舍及資源協(xié)同利用的背景下，建議與鼓勵多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)企業(yè)(煤、油、氣、電、化、熱、材)實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)街亟M整合，以小代價換時間、少博弈換藍(lán)天。由此，我們希望并建議國家鼓勵央企中石油石化企業(yè)合并重組電力企業(yè)及煤炭企業(yè)，盡快形成基地化、大型化、集約化的能源基地，全面升級建立以“煤氣化為核心”的多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)，置換現(xiàn)有供電供熱供氣模式，實(shí)現(xiàn)中國能源消費(fèi)由一次能源向二次清潔能源轉(zhuǎn)化。如此之好處是(1)兼顧環(huán)保及經(jīng)濟(jì)效益。從國外及國內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)看，煤基多聯(lián)產(chǎn)與石化、電力系統(tǒng)相結(jié)合，有利于克服該技術(shù)在單一行業(yè)中使用的局限性，能夠大幅提高能源利用效率(單位GDP能耗)，大幅減少污染排放。(2)回歸市場化競爭。石化+電力+煤炭的央企整合并非是合并同類項(xiàng)的同行業(yè)寡頭壟斷整個行業(yè)，而是在中國形成多家超級能源集團(tuán)，相互間有序合理競爭，解決現(xiàn)在出現(xiàn)的跨行業(yè)投資巨虧與各行惡意競爭現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)能源與資源利用的最大化，最終造福于國民，并能在市場化的競爭下繼續(xù)降低能源供給成本，為國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)提供有國際競爭力的能源價格。(3)有利于新型能源系統(tǒng)裝備與技術(shù)的發(fā)展。隨著近些年煤化工項(xiàng)目的發(fā)展，世界上各種先進(jìn)的氣化技術(shù)在我國遍地開花，經(jīng)過各種實(shí)踐，我國已基本掌握各類先進(jìn)氣化爐的制造、運(yùn)行、維護(hù)技術(shù)。多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展，必將推動中國各類能源裝備與技術(shù)的戰(zhàn)略性升級，使我國成為新型能源系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)先國家。成為繼高鐵、核電之后又一現(xiàn)代化技術(shù)王牌，可向“一帶一路”國家輸出能源技術(shù)，開發(fā)當(dāng)?shù)啬茉?，保障我國能源安全?基于多方面考慮，我們認(rèn)為當(dāng)前國家推動央企整合路線中，可關(guān)注與研究：中國石油、中國華能、中煤能源三家央企進(jìn)行合并重組，中石化、大唐發(fā)電、中國神華進(jìn)行合并重組，同時也鼓勵和推動地方電力企業(yè)煤炭企業(yè)石化企業(yè)進(jìn)行聯(lián)合重組真正實(shí)現(xiàn)跨地域、跨行業(yè)、跨所有制的能源企業(yè)大重組，形成真正具有國際化市場公平競爭效率的世界能源巨頭，在能源互聯(lián)網(wǎng)的推動下真正實(shí)現(xiàn)中國能源清潔化戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)全疆域的“中國藍(lán)”。 原標(biāo)題:治理霧霾從央企整合開始