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超低排放是中國發展戰略抉擇

2018-11-07

超低排放自提出以來就受到廣泛關注。我國為何要實施超低排放?超低排放技術、經濟是否可行?具有怎樣的環境效益?業界圍繞這些問題展開了一係列討論。筆者認為,中國實施煤電超低排放勢在必行,對經濟發展和環境保護都將具有積極影響。

為什麽要實施超低排放?

實施超低排放有以下3方麵原因:

一是能源安全需求。改革開放以來,我國經濟得到了快速發展。與此同時,能源消費總量也持續增加,2015年中國能源消費總量43億噸標準煤,其中煤炭占64%,水電、風電、核電、天然氣等清潔能源占17.9%。2014年中國能源消費總量42.6億噸標準煤,占能源消費總量的23%,淨增長量占增長量的61%,GDP總量占總量的13.4%。能源消費量排在第二位的美國2014年能源消費總量占的17.8%,但其GDP總量占的22.4%。

盡管我國能源消費總量,但人均能源消費量僅是美國的31%、俄羅斯的46%、德國的58%、日本的61%、南非的92%。我國人均電力消費量更低,約是日本、韓國的1/2,不到美國的1/3。我國仍是發展中,從長遠考慮,經濟仍需保持一定的增長,能源消費總量也會相應增長。目前我國能源、電力產能相對過剩問題會隨著經濟增長而解決。

與平均水平相比,我國煤炭消費量占比明顯偏高,是平均水平(2014年30.02%)的兩倍多。許多發達在解決煤炭燃燒帶來的汙染問題時,選擇了燃料更換的方法,如英國“煤改氣”,法國限製煤炭使用並逐步關閉所有煤礦,這是簡單有效的方法。

我國2014年煤炭、石油、天然氣的探明儲量占總儲量的比例分別為12.8%、1.1%和1.8%,但我國人口占總數的18.7%,因此煤炭、石油、天然氣的人均儲量僅是平均水平的68.4%、5.9%和9.6%。可見,我國嚴重缺少石油與天然氣資源。如果我國大量實施“煤改氣”、“煤改油”,將煤炭消費量占比降至20%,在進口量不變的情況下,我國石油、天然氣資源兩到三年就可開采完畢,顯然是不安全的。事實上,2014年我國石油進口依存度已突破60%,超過了50%的警戒線,天然氣進口依存度也高達32.7%。此外,受遠洋自主運輸能力不足、地緣政治形勢等因素影響,我國難以形成穩定可靠的油氣供應來源,大量依賴進口直接影響能源安全,從而影響經濟安全。

二是生態文明建設要求。盡管我國一直在調整能源結構,但能源資源稟賦的特點決定了我國在較長時間內必須以煤作為基礎能源。美國95%以上的煤炭是用來發電的,而我國煤炭僅約50%用來發電。我國煤炭消費在東部強度更大,特別是京津冀魯豫、長三角和珠三角地區。根據測算,我國東部地區單位國土麵積的煤炭消費量是德國平均水平的3倍多、日本平均水平的兩倍多。煤炭消費總量大,東部地區消費強度大,給中國東部地區帶來了嚴重的大氣汙染問題。

根據生態文明建設的戰略要求,環境質量隻能改善不能惡化。考慮到我國的煤炭消費量還會增長,改善大氣環境除了依賴監管等手段之外,還需實施超低排放,實現煤炭清潔利用。

三是中國電力“走出去”的要求。2006年,國內個國產百萬千瓦超超臨界電站項目華能玉環電廠一號機組正式投入商業運行,標誌著我國煤電三大主機水平進入。2015年,首台百萬千瓦超超臨界二次再熱燃煤發電機組國電泰州電廠二期工程3號機組正式投入運營,設計發電煤耗256.2克/千瓦時,比當今超好水平低6克/千瓦時,標誌著中國煤電三大主機水平。

燃煤電廠的煙氣處理係統是煤電機組的組成部分,如果煙氣處理係統三大汙染物(煙塵、二氧化硫、氮氧化物)環保指標達不到先進水平,就不能理直氣壯地宣告中國煤電是******。隨著“一帶一路”戰略的實施,我國煤電需要“走出去”,須全部指標實現******。因此,超低排放格外重要。

實施超低排放帶來哪些效益?

實施超低排放,將在能源、環保等方麵帶來諸多效益。

一是保障能源安全。大量的煤電機組超低排放工程現場實測與在線監測數據表明,煙氣汙染物排放低於燃氣機組的排放水平,實現了煤炭的清潔高效集中利用。根據測算,假定標準煤炭價格以600元/噸計,燃煤發電超低排放後的電價成本為0.466元/千瓦時;燃氣價格以3.6元/立方米(標況)計,9F燃氣蒸汽聯合循環發電成本為0.932元/千瓦時,燃氣鍋爐發電成本則為1.0836元/千瓦時。用煤發電實現超低排放的成本遠低於燃氣發電成本。霾源於煤,而止於電,是主要用煤的共識,大幅度提高煤炭用於發電的比例,在其他領域與行業實施“以電代煤”,可以改善環境,還可以減少天然氣進口。

二是為大氣環境改善指明方向。根據環境統計公報,2010年我國廢氣二氧化硫排放量2185.1萬噸,較2005年的2549.3萬噸下降了364.2萬噸,其中電力行業(包括熱力供應)二氧化硫排放量從1277.2萬噸下降到984.4萬噸,下降了292.8萬噸,占下降量的80.4%。可見,電力行業煙氣脫硫為“十一五”期間二氧化硫減排任務完成做出了不小貢獻。

根據中國電力企業聯合會統計數據,“十二五”期間電力行業二氧化硫和氮氧化物的當然減排量分別達626萬噸與700萬噸,主要依靠的是煙氣脫硫、脫硝,超低排放起到關鍵作用。

2015年城市空氣質量狀況顯示,實施新空氣質量標準的74個城市主要汙染物濃度同比下降,PM2.5平均濃度為55微克/立方米,同比下降14.1%;PM10平均濃度為93微克/立方米,同比下降11.4%;SO2平均濃度為25微克/立方米,同比下降21.9%;NO2平均濃度為39微克/立方米,同比下降7.1%。美國NASA衛星也觀測到中國的東部和中部地區實現了顆粒物的濃度降低,這與目前實施的燃煤電廠超低排放工程全部集中在東部和中部地區非常吻合。可見,超低排放為大氣環境改善指明了方向。當然,不僅是電力行業要實施超低排放,鋼鐵、有色、石化、建材等行業也需大力推行節能減排升級與改造行動,減少汙染物排放。

此外,大幅度降低城市終端能源的煤炭消費比例,是改善城市環境的重要途徑。如東京、巴黎、米蘭終端能源中均沒有煤炭消費,其中東京以電力消費為主,占40%,其次為天然氣和油品;巴黎以油品消費為主,占45%,其次是電力和天然氣;米蘭以電力消費為主,占46%,其次是天然氣和油品。

三是促進電力行業發展。2015年火電裝機容量9.90億千瓦,是2000年火電裝機容量2.38億千瓦的4.2倍。2015年火電機組發電量4.21萬億千瓦時,是2000年火電發電量1.08萬億千瓦時的3.9倍。但我國2015年電力行業煙塵、二氧化硫、氮氧化物等三大汙染物的排放量全部低於2000年的排放水平,特別是近兩年來汙染物排放量大幅下降,為電力行業的發展贏得了空間。同時,電力行業供電煤耗持續下降,從改革開放之初1978年的471克/千瓦時降至2014年的318克/千瓦時,低於美國的供電煤耗359克/千瓦時。這些成績的取得不僅得益於發電技術的進步,更得益於我國實施的“上大壓小”、“以新帶老”、“超低排放”等政策。

當然,煤電實現超低排放並不意味著燃煤電廠可以無限製建設。一方麵我國煤炭資源有限,另一方麵即使實現超低排放仍有汙染物排放,對環境仍然存在一定的影響。因此,用清潔能源(包括清潔煤電)替代傳統能源,用可再生能源替代化石能源,實現人與自然、人與環境的和諧發展是凱時網上娛樂下載長期追求的目標。

超低排放前景如何?

超低排放具有必要性和重大意義,同時也具有可行性。

首先,黨中央國務院對此高度重視並作出係列部署。在尚無燃煤電廠超低排放工程正式投運之前,2014年6月,國務院辦公廳就印發了《能源發展戰略行動計劃(2014~2020年)》,明確提出提高煤電機組準入標準,新建燃煤發電機組汙染物排放接近燃氣機組排放水平。2014年6月,中央財經領導小組第六次會議再次提出,提高煤電機組準入標準,對達不到節能減排標準的現役機組限期實施改造升級。2015年3月,政府工作報告明確提出,全麵實施燃煤電廠超低排放和節能改造。2015年12月,國務院召開常務會議決定,在2020年前,對燃煤機組全麵實施超低排放和節能改造。

為落實黨中央國務院的要求,2014年9月,發展和改革委員會、環境保護部和能源局聯合印發了《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014~2020年)》。2015年12月,環境保護部、發展和改革委員會、能源局聯合印發了《全麵實施燃煤電廠超低排放和節能改造工作方案》,地方政府也相繼出台了相關的超低排放與節能改造計劃或方案。

其次,超低排放技術出現重大突破。2011年,業界還在為如何實現燃煤電廠達標排放而發愁,當時沒有成熟可靠的技術可以采用。在探索現有燃煤機組達標改造的過程中,2012年我國首先在燃煤電廠實施了濕式靜電除塵。檢測結果表明,不僅可以實現達標排放,而且遠低於排放限值要求。此後,低溫電除塵、旋轉電極電除塵、高頻電源供電電除塵、超淨電袋複合除塵等技術得到快速發展與應用。脫硫技術在傳統空塔提效技術的基礎上,又出現了雙pH值循環脫硫工藝、非空塔脫硫除塵一體化技術,並得到廣泛應用。

在不到兩年的時間裏,我國燃煤電廠超低排放機組從無到有。目前投運的超低排放機組容量已超過1.5億千瓦,並且在高灰分煤、高硫煤以及煤質變化幅度大的機組上實現了汙染物超低排放。與國外煙氣脫硫、脫硝普遍具有旁路相比,我國燃煤電廠煙氣治理設施普遍不設旁路。許多電廠在超低排放改造的過程中,實現了節能與減排雙贏。

第三,和地方政府在經濟上予以支持。為了推動超低排放,和地方層麵都出台了一係列政策,在經濟上予以支持。如發展和改革委員會、環境保護部、能源局2015年12月發布《關於實行燃煤電廠超低排放電價支持政策有關問題的通知》;2014年9月,江蘇省物價局出台《關於明確燃煤發電機組超低排放環保電價的通知》;2014年5月,浙江省經信委、省環保廳發布《浙江省統調燃煤發電機組新一輪脫硫脫硝及除塵改造管理考核辦法》;2014年8月,山西省政府辦公廳發布《關於推進全省燃煤發電機組超低排放的實施意見》等。

及各省對超低排放的支持主要體現在建設資金支持、環保電價、電量獎勵、排汙費征收、新建機組準入與總量指標等方麵,這些政策的出台對於推動超低排放發揮了重要作用。

作者係國電環境保護研究院副院長

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