煤炭清潔利用央企鏈式整合 深度治理霧霾讓“中國藍”常在
更新時間:2015-08-11 16:06
來源:中國環(huán)境報
作者:
閱讀:3229
隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國能源消費也在快速增長,近十年能源消費需求年均增長7.4%,在2014年中國能源總消耗了42.6億噸標準煤,這其中煤炭占66%,石油占16.96%,天然氣占5.77%,水電、風電、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,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基礎?墒,眾所周知,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,中國一次能源消費總量控制在48億噸標煤,能源自給率達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全面依靠油氣資源還不現(xiàn)實,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)工藝限制供應總量還不能支撐中國的能源消費,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),導致成本居高不下,簡單依靠政府巨額財政補貼不為長計,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充部分。
煤炭清潔利用是根治基礎: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,采用先進技術(shù),實現(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)模基地化啟動煤油氣電化熱多聯(lián)產(chǎn)項目建設。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,潔凈煤氣到燃氣輪機燃燒驅(qū)動燃氣輪機發(fā)電,燃機的高溫排氣在余熱鍋爐中產(chǎn)生蒸汽,驅(qū)動汽輪機發(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”。IGCC的排放與燃氣發(fā)電相當。從2014年華能天津IGCC運行數(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,好于或接近燃氣發(fā)電國家排放標準,而且氮氧化物仍有進一步降低的空間。其次,IGCC首先是供電效率高,與超超臨界電廠供電效率相當,F(xiàn)已運行的IGCC電廠的供電效率最高已達43%,并有可能達到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。從2014年華能天津IGCC運行數(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,好于或接近燃氣發(fā)電國家排放標準,而且氮氧化物仍有進一步降低的空間。而目前國家重點地區(qū)煤電標準為粉塵小于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)電標準為粉塵小于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)超臨界機組與等容量IGCC機組的環(huán)境指標對比
第三是IGCC機組中蒸汽循環(huán)部分占總發(fā)電量約1/3,使IGCC機組比常規(guī)火力發(fā)電機組的發(fā)電水耗大大降低,約為同容量常規(guī)燃煤機組的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,已被人們深入地進行了研究和試驗,并為它開拓了頗有競爭力的新型戰(zhàn)略性應用市場。據(jù)統(tǒng)計,在華能IGCC電廠建設以前,全球建成的IGCC裝置有26座,但總裝機容量不過區(qū)區(qū)450多萬千瓦,如今尚在運行的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化工品。同時,在工業(yè)生產(chǎn)和運行中氣化爐、制氧設備以及合成器凈化處理設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)濟的效應使制造成本大幅降低。
我國目前已經(jīng)建成并正運行的IGCC多聯(lián)產(chǎn)項目有3個:2005年,兗礦集團建成的國內(nèi)首個IGCC多聯(lián)產(chǎn)項目;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)項目;2012年12月建成的華能天津IGCC示范電站。從運行效益來看,兗礦和福建聯(lián)合石化的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)要遠優(yōu)于純發(fā)電的華能IGCC電站。例如,兗礦集團IGCC多聯(lián)產(chǎn)項目與傳統(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,未反應的氣體和另一路煤氣則被輸送到燃氣輪機裝置,這一系統(tǒng)可以保證煤炭有效成分的高效利用。運行財務數(shù)據(jù)顯示,這個不斷擴產(chǎn)改造的項目是兗礦集團所有煤化工項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)合石化項目中IGCC多聯(lián)產(chǎn)是成為乙烯項目中一套公用工程裝置,為整個大型石化項目提供氫氣、氮氣和氧氣和大部分超高壓蒸汽及部分電力。
治理霧霾從央企整合開始:中國石化、電力、煤炭企業(yè)間的鏈式整合
基于我們對中國及全球能源市場變局的認識,我們意識到中國在相當長的一個時期內(nèi)基礎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,國家應當鼓勵多能源、多資源的融合與協(xié)同,盡快促進中國能源消費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)劑多能源的供需關系,并在體制放開的能源互聯(lián)網(wǎng)下,使中國能源消費實現(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)實現(xiàn)鏈式重組整合,以小代價換時間、少博弈換藍天。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,實現(xiàn)中國能源消費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)濟效益。從國外及國內(nèi)的經(jīng)驗看,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,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目的發(fā)展,世界上各種先進的氣化技術(shù)在我國遍地開花,經(jīng)過各種實踐,我國已基本掌握各類先進氣化爐的制造、運行、維護技術(shù)。多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)的建設發(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?shù)啬茉,保障我國能源安全?/div>

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
基于多方面考慮,我們認為當前國家推動央企整合路線中,可關注與研究:中國石油、中國華能、中煤能源三家央企進行合并重組,中石化、大唐發(fā)電、中國神華進行合并重組,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)進行聯(lián)合重組真正實現(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)的推動下真正實現(xiàn)中國能源清潔化戰(zhàn)略,實現(xiàn)全疆域的“中國藍”。
聲明:轉(zhuǎn)載此文是出于傳遞更多信息之目的。若有來源標注錯誤或侵犯了您的合法權(quán)益,請作者持權(quán)屬證明與本網(wǎng)聯(lián)系,我們將及時更正、刪除,謝謝。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
關于“煤炭清潔利用央企鏈式整合 深度治理霧霾讓“中國藍”… ”評論