7月,北京再度迎來(lái)雷雨天氣,但清涼的天氣好景不長(zhǎng),北京日前又遭遇霧霾,全天籠罩在一片昏黃之中??諝馕廴疽粋€(gè)很重要的原因是,我國(guó)煤炭消費(fèi)量占世界煤炭消費(fèi)量50%,占全國(guó)一次能源消費(fèi)比重60%,很容易導(dǎo)致霧霾天氣。因此,走煤炭清潔利用之路,已刻不容緩。
7月12日從北京市質(zhì)監(jiān)局了解到,今年8月1日起,為改善北京空氣質(zhì)量,北京市將強(qiáng)制使用低硫煤。
在我國(guó)大氣污染物排放中,煤炭燃燒后的排放物對(duì)人體危害很大,必須引起重視。走技術(shù)驅(qū)動(dòng)之路,實(shí)現(xiàn)煤炭清潔利用,是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展繞不過(guò)去的一道“坎”。
煤化工“過(guò)熱”
目前,我國(guó)在煤炭清潔利用上取得初步成果?,F(xiàn)代煤化工是煤炭利用的重要方向,通過(guò)煤熱解、氣化為基礎(chǔ),合成各種替代液體燃料及化工產(chǎn)品。近年來(lái),我國(guó)開(kāi)發(fā)以煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴/芳烴、煤制乙二醇和大型煤制醇醚等為代表的現(xiàn)代煤化工先進(jìn)工藝技術(shù),并進(jìn)行了工程示范。
但是近年來(lái),整體煤市頹敗,市場(chǎng)出現(xiàn)“逢煤必化”現(xiàn)象,煤化工發(fā)展過(guò)熱,現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展也出現(xiàn)了一些問(wèn)題:
一是規(guī)劃不到位。由于存在爭(zhēng)議,煤化工規(guī)劃至今沒(méi)有出臺(tái),重點(diǎn)煤化工項(xiàng)目沒(méi)有放行,許多未經(jīng)規(guī)劃、環(huán)保要求不合格的項(xiàng)目則沒(méi)經(jīng)審批就開(kāi)工建設(shè),有些產(chǎn)品已成盲目發(fā)展之勢(shì)。目前不是規(guī)劃引導(dǎo)項(xiàng)目,而是項(xiàng)目倒逼規(guī)劃、規(guī)劃追認(rèn)項(xiàng)目。
二是機(jī)制不完善。煤化工是技術(shù)與資金密集型產(chǎn)業(yè),需要消耗一定量水資源,產(chǎn)生大量CO2和其他污染物。這些社會(huì)負(fù)效應(yīng)沒(méi)有在項(xiàng)目成本里得到體現(xiàn),政府也沒(méi)有這方面的規(guī)范要求。在碳排放成本方面,國(guó)家的預(yù)期政策不明朗,相關(guān)工作不到位,使得企業(yè)決策存在風(fēng)險(xiǎn)。
三是市場(chǎng)主體不成熟。部分地方和企業(yè)只講發(fā)展不講科學(xué),講形式不講實(shí)質(zhì),講當(dāng)前不講長(zhǎng)遠(yuǎn),講單干不講合作。
四是溫室氣體減排不落實(shí)。減排技術(shù)也沒(méi)有大突破,對(duì)減排工作缺少規(guī)范性要求和政策支持。
煤炭清潔利用是關(guān)鍵
根據(jù)一年一度發(fā)布的《BP世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒》,2013年中國(guó)仍是世界上最大的能源消費(fèi)國(guó),占全球能源消費(fèi)量的22.4%,但能源消費(fèi)增速持續(xù)放緩。根據(jù)這份報(bào)告,2013年中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)持續(xù)改進(jìn)。煤炭在中國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比為67.5%,創(chuàng)歷史新低。石油占比為17.8%,是1991年以來(lái)的最低值。過(guò)去10年,天然氣占中國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的比重翻了一番,達(dá)到5.1%。非化石能源占比達(dá)到9.6%,過(guò)去十年增速超過(guò)50%。
盡管我們?cè)谂φ{(diào)整能源結(jié)構(gòu),試圖降低煤炭在一次能源中的比重,但在可預(yù)見(jiàn)的長(zhǎng)期能源結(jié)構(gòu)中煤炭仍將占主導(dǎo)地位。基于我國(guó)富煤貧油的國(guó)情,如何高效清潔地利用我國(guó)煤炭資源是我國(guó)能源工作面臨的一個(gè)大課題,對(duì)能源安全與霧霾治理等都有著重要意義。
中國(guó)工程院院士、神華集團(tuán)總經(jīng)理張玉卓博士針提出煤炭清潔高效利用需要實(shí)現(xiàn)四大轉(zhuǎn)變:
轉(zhuǎn)變一:促進(jìn)煤炭由主要作為燃料向燃料、原料并重轉(zhuǎn)變要充分利用煤炭碳、氫等元素發(fā)熱和化工合成原料的功能,滿足電、熱需求的同時(shí),生產(chǎn)天然氣、超低污染物含量的液體燃料油、航空及軍用特種燃料、化工品等多種清潔能源和工業(yè)原料。
行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,2013年,全國(guó)甲醇中產(chǎn)量達(dá)到2900萬(wàn)噸,二甲醚產(chǎn)量500萬(wàn)噸,煤制油投產(chǎn)項(xiàng)目產(chǎn)量約170萬(wàn)噸,煤制烯烴產(chǎn)量180萬(wàn)噸,煤制乙二醇產(chǎn)能90萬(wàn)噸,已投煤制天然氣示范項(xiàng)目產(chǎn)能達(dá)到27億立方米,產(chǎn)業(yè)規(guī)模居世界首位。預(yù)計(jì)到2020年,煤制油和煤制氣規(guī)模將分別達(dá)到3000萬(wàn)噸和500億立方米。
轉(zhuǎn)變二:促進(jìn)煤由能源主體向與新能源、可再生能源協(xié)同發(fā)展轉(zhuǎn)變我國(guó)擁有全球規(guī)模最大的煤電裝機(jī)容量,同時(shí)擁有全球規(guī)模最大的水電、風(fēng)電、在建核電。如果放在一個(gè)能源體系中考慮,可以將新能源、可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用與煤電、煤化工多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)相結(jié)合。這一結(jié)合技術(shù)可行、成本可控。例如光熱發(fā)電自己發(fā)展可能會(huì)受到一些限制,如果光熱和煤電結(jié)合則在經(jīng)濟(jì)上完全可行。
轉(zhuǎn)變?nèi)捍龠M(jìn)煤炭由高碳粗放型開(kāi)發(fā)利用向近零排放目標(biāo)的清潔高效利用轉(zhuǎn)變無(wú)論是經(jīng)過(guò)液化還是氣化,煤炭轉(zhuǎn)化的終極目標(biāo)是生產(chǎn)包括電力、燃料和化工產(chǎn)品在內(nèi)的終端產(chǎn)品,在生產(chǎn)過(guò)程中要把污染物和溫室氣體的排放降至最低,做到近零排放。一方面在轉(zhuǎn)化過(guò)程中去除所有的污染物,并實(shí)現(xiàn)伴生資源(鋁、鎵、鍺、鈾、硫等)、廢棄物或污染物進(jìn)行的資源化高效綜合利用、吃干榨凈;另一方面利用碳捕獲、利用和封存(CCUS)技術(shù)降低溫室氣體排放。
轉(zhuǎn)變四:促進(jìn)煤基能源生產(chǎn)消費(fèi)向智能化方向發(fā)展。
在一次能源(化石能源、可再生能源、核能)、二次能源(電力、清潔燃料、液體燃料)、智能電網(wǎng)、儲(chǔ)能與燃料電池技術(shù)和終端用戶之間建立基于物聯(lián)網(wǎng)的智能能源系統(tǒng),通過(guò)最優(yōu)化選擇,提高整個(gè)能源體系效率,降低排放。通過(guò)清潔低碳能源與智能能源系統(tǒng)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)能源產(chǎn)業(yè)革命。