煤改气是加重了污染还是改善了质量?

    进入冬季,雾霾污染频发。一些言论开始质疑煤改气,认为天然气燃烧过程中会产生大量氮氧化物,甚至会恶化雾霾污染状况。还有些人对某些限煤政策产生了异议。对此,本报记者采访了相关专家,希望拨开迷雾,让公众能够更全面、科学、准确地了解事实的真相。

    煤改气是否会导致氮氧化物的升高,这主要取决于改气之前煤炭的燃烧方式和煤炭品质、改气之后采取的燃烧技术等因素。如果采用了低氮燃烧技术,氮氧化物的排放量就会降低。

    对话人:国家环境保护城市空气颗粒物污染

    防治重点实验室主任冯银厂

    采访人:本报记者查玮

    煤改气是否会导致氮氧化物浓度升高?

    把环境质量恶化和煤改气直接联系起来是不科学的。

    中国环境报:进入冬季,雾霾污染不仅频发,而且更为严重,已经影响到人民的生产和生活。事实上,很多地区为了防治雾霾污染,在调整能源结构中纷纷推行煤改气。但是,现在有一种声音,认为天然气并不能算是清洁能源,因为它本身也是化石能源,也有清洁燃烧问题,主要是燃烧过程中会产生大量的氮氧化物。有专家甚至认为,热电厂煤改气后,氮氧化物排放不但不会减少,反而会增加,这样反而会恶化雾霾污染的状况。对此您怎么看?

    冯银厂:能源结构的优化调整是大气污染防治的重要方向,而煤改气是能源结构调整的重要途径之一。国外的实践也证明了这一点,2014年,美国天然气消费占到总能源消费的30%,而原煤仅占到不到20%。欧洲天然气消费占到总能源消费的32%,而原煤仅占到17%。

    我国的大气污染物主要包括二氧化硫、颗粒物、重金属和氮氧化物。实行煤改气后,天然气充分燃烧后基本实现有害物质零排放、零污染,也降低了二氧化硫、颗粒物、重金属排放,对改善区域环境有明显的效果。同时,燃气加热炉的热效率差不多能达到燃煤加热炉热效率的10倍,使用燃气加热炉不仅节省燃料和原材料,同时也提高了成品率。

    煤改气是否会导致氮氧化物的升高,这主要取决于改气之前煤炭的燃烧方式和煤炭品质、改气之后采取的燃烧技术等因素。如果采用了低氮燃烧技术,氮氧化物的排放量就会降低。事实上,无论是燃煤、燃气还是燃油,都会排放氮氧化物。把环境质量恶化和煤改气直接联系起来,这是不科学的。

    之前,我国二氧化硫的环境浓度普遍要高于氮氧化物。随着脱硫力度的不断加强,近年来我国二氧化硫的浓度显著下降。脱硝比脱硫的起步晚,氮氧化物环境浓度变化平稳,浓度下降并不像二氧化硫那么显著。当然,氮氧化物会构成污染,也会造成大气氧化性增强,也是二次颗粒物的重要前体物,但污染成因很复杂,不能简单因为氮氧化物环境浓度没有明显下降,颗粒物污染依然严重,就说是煤改气造成的。作为大气中臭氧的重要前体物,氮氧化物浓度的增加会造成一定的二次污染,但这些是可以控制的。氮氧化物一直是我国重点控制的一类污染物。

    改善大气污染状况的关键是什么?

    高效清洁利用煤炭资源。

    中国环境报:为防治大气污染,一些地方采取了限煤政策,对此您怎么看?

    冯银厂:治煤是没有错的,煤的燃烧和工业排放是很多地方主要的大气污染源,燃煤污染治理一直是我国污染防治的重要方向。但是限煤的关键问题是限什么煤、在哪里限、怎么限。比如,燃烧效率高、治污水平先进的行业,可以根据设计指标要求适当采用煤质相对较差的煤炭。要根据不同行业的特点、工艺水平等因素,有针对性地提出限煤的负荷比例,使其能在最佳的经济技术条件下运行。

    中国环境报:我国的煤炭资源较为丰富。不少人认为,在我国,煤炭的清洁化利用是最终出路。对此您持怎样的观点?

    冯银厂:我国是世界第二大能源消费国,但人均能源资源占有量很低,不到世界平均水平的一半。仅靠煤、石油等传统能源已不能满足日益增长的能源需求和国家减排履约的要求。发展清洁能源是保障能源供给安全、应对气候变化和改善环境质量的重要途径。改善能源结构是能源清洁化的长期战略和根本出路。

    但是,我国富煤、贫油、少气的资源禀赋决定了以煤为主的能源结构在可以预见的二三十年甚至更长的时间内,难以得到根本改变。从污染治理和能源安全等角度来看,煤炭清洁化利用是非常重要的。我国传统化石能源远未优质化,在开采、转化、终端消费等过程中,存在着巨大的清洁化空间。因此,大力推进煤炭的清洁化在一定程度上更具现实性和紧迫性。提高能源利用效率和优化燃煤结构是实现能源清洁化的重要方向。

    与国际先进水平相比,我国能源利用效率有很大的提升空间。我国发1度电约需要320克标准煤,而国际先进水平需298克标准煤;我国炼1吨钢需要消耗约675克标准煤,而国际先进水平仅需要610克标准煤。我国每消耗1吨标准煤的能源,仅创造1.4万元人民币的GDP,单位GDP能耗是世界平均水平的2.5倍,与世界先进水平的差距更大(美国的水平是3.1万元人民币的GDP,日本的水平是5万元人民币的GDP)。

    我认为,不合理的燃煤结构才是造成燃煤污染的重要原因。我国的燃煤消耗中,发电燃煤仅占50%,远低于发达国家发电行业煤炭消耗量占煤炭总消耗量的比例(美国是94%、欧盟是81%)。其他工业燃煤占45%,而民用燃煤占5%。这些非电力行业燃煤用户在我国量大面广,很难集中治理。尤其是民用燃煤设施数量极其庞大,并且这些燃煤设施很难有能够稳定、连续运行的除污设施,这导致因燃煤造成的污染十分严重。因此,燃煤虽然会造成污染,但是燃煤结构的不合理才是燃煤污染加重的主要原因。

    中国环境报:那么,在煤炭资源的使用上如何因地制宜,采取更有针对性的措施?

    冯银厂:在实行煤炭消费总量控制的前提下,如何高效、清洁地利用煤炭资源,是有效改善大气污染状况的关键所在。在确保电力等重点行业大气污染物排放得到有效控制的基础上,要大力推进煤炭结构的优化调整,重视煤炭消费进一步向燃烧效率高、治污水平先进的电力行业集中,提高先进煤电行业的煤炭消费量比例,严格控制低矮面源和生活散烧煤炭消耗量。合理利用和高效配置宝贵的天然气资源,将煤炭难以清洁利用的行业作为天然气等清洁能源替代燃煤的主要方向。

    中国环境报:您刚才提到要严格控制低矮面源和生活散烧煤炭消耗量。事实上,在我国一些区域,如京津冀周边,散烧煤现象仍然较多。并且,散烧煤的清洁利用技术难度很大,目前尚没有技术突破。那么,应该如何解决这一问题?

    冯银厂:散烧煤量大面广,很难集中治理,导致因燃煤造成的污染十分严重。据统计,燃烧同样量的煤炭,生活燃煤的排放平均约为电力燃煤排放的几倍,对地面污染物环境浓度的贡献约为电力行业排放贡献率的几倍到几十倍。从长远来看,应逐步取缔煤的散烧利用。

    从目前来看,各地在散烧煤污染的治理中,应因地制宜,充分发挥市场的作用,利用经济政策来推进治理。可以通过采用煤改电、煤改气、集中供热等多种途径解决这一问题。

    在能源结构上,应该做怎样的调整?

    开发清洁能源,不断优化燃煤结构,提高能源利用效率。

    中国环境报:有人认为,我国现在电力充足甚至富余,推行煤改气不如煤改电。煤改电真的比煤改气要好吗?目前,有些地区采取了以电代煤措施。那么,以电代煤可行吗?

    冯银厂:我国主要还是以煤电为主,很多电厂也是主要利用煤炭来发电的。实际上,无论是煤改气或是煤改电,都有各自的局限性。在有些地区,天然气资源可能本身就不足,或者电力资源有限,而且当地一些居民对煤改气或者煤改电的经济承受能力也有限。因此,煤改气或煤改电都要因地制宜。

    其实,从全国来讲,不能一概而论,应根据实际情况来决定是煤改气还是煤改电,或者采取集中供热,这些都是可以选择的能源结构优化途径。不管怎样,调整燃煤结构和推进煤炭的清洁化利用,不失为一条适合我国国情的途径。

    中国环境报:在这方面,国外有无成功的经验可供借鉴?

    冯银厂:国外最主要的大气污染防治方向是能源结构调整和产业结构调整等,在利用清洁能源方面取得了很好的效果。2008年以来,美国电厂煤炭消费逐年下降,至2015年下降了23%,天然气的大量使用在其中发挥了重要作用。

    对我国来讲,煤炭使用量太大,短期内大量的煤炭改为天然气显然是不现实的。那么,在煤炭高效清洁利用的前提下,尽可能地采用相对清洁的天然气来替代煤炭,这是燃煤污染治理的重要方向。

    中国环境报:在当前严峻的环境形势下,要减少雾霾污染产生,对城市或区域发展而言,在能源结构上,应该做怎样的调整?

    冯银厂:我认为最主要的还是要开发清洁能源,逐步改善能源结构,不断优化燃煤结构,提高能源利用效率。

    我国天然气、水电、风电、核电加在一起,占全部能源消费的比重不足20%。清洁能源占我国总能源的消费比重远低于世界平均水平。我国是世界第二大能源消费国,但人均能源资源占有量很低,不到世界平均水平的一半。仅仅依靠煤、石油等传统能源已不能满足日益增长的能源需求和国际减排履约的要求。发展天然气、水电、风电、核电等在内的清洁能源,是保障能源供应安全、应对气候变化、改善环境质量的重要途径,具有重大战略意义。

    燃煤结构的优化是能源结构改善的重要方面。提高煤电行业煤炭消费量的比例,从而提高煤炭高效清洁利用比例,这本身就是优化能源结构的重要举措。在煤炭开采、转化、终端消费等过程中,存在着巨大的清洁化空间。我国在这方面有着巨大的潜力。

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  • 清洁能源,能源结构,雾霾
( 网站编辑:钱坤 )
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