中國科學(xué)院近日公布了“大氣灰霾追因與控制”專項組最新研究結(jié)果指出,機(jī)動車排放和燃煤污染是導(dǎo)致今年城市霧霾的主要原因。與此同時,國家環(huán)保部發(fā)布的《顆粒物污染防治技術(shù)政策征求意見稿》也首次明確提出顆粒物六大來源,并要求將能源利用作為防治PM2.5污染的重點領(lǐng)域,其中提出了實施煤炭總量控制以及在特大型城市核心區(qū)應(yīng)實行能源無煤化。
我國煤炭可采儲量為2040億噸,大大高于天然氣。在空氣治理和氣價高企的雙重夾擊中,工業(yè)燃煤的清潔化利用成為實現(xiàn)能源穩(wěn)定供給和節(jié)能減排齊頭并進(jìn)的關(guān)鍵。
燃煤污染加速,天然氣接棒?
位于清遠(yuǎn)市清城區(qū)的源潭鎮(zhèn)是我國三大優(yōu)質(zhì)陶瓷原料生產(chǎn)基地之一。該鎮(zhèn)聚集了13家國內(nèi)知名的陶瓷企業(yè),其中有6家企業(yè)排在全國陶瓷企業(yè)的前10名,全鎮(zhèn)陶瓷年產(chǎn)值超過70億元。
不過,陶瓷產(chǎn)業(yè)給源潭鎮(zhèn)帶來的除了名氣與GDP之外,同時也帶來了污染的負(fù)擔(dān)。這里的陶瓷業(yè)大多是由佛山等地轉(zhuǎn)移而來的工廠、車間,缺乏總部經(jīng)濟(jì),煙塵、氮氧化物等污染物排放比較集中。對此,清遠(yuǎn)市環(huán)監(jiān)局副局長陳育明介紹說,清城區(qū)的陶瓷企業(yè)基本上都是采用二段式水煤氣爐。這種“水煤氣”由企業(yè)自行建設(shè)裝置。后來,清遠(yuǎn)又在陶企中推廣為水煤氣爐建立脫硫裝置,陶瓷燒制過程中二氧化硫等有害氣體有所減少,但問題還算不上得到根本的解決?!半m然現(xiàn)在燒煤氣較最早的直接燒油、燒煤污染已大大減少,但僅靠脫硫裝置除硫仍存在不可控性?!笔褂盟簹猱a(chǎn)生煙塵、焦油、酚水,運送燃料煤過程中對道路環(huán)境的破壞、煤渣的處理等都大大增加了該地的環(huán)保壓力。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士估計,整個陶瓷行業(yè)大概有3000臺水煤氣爐,一年要消耗約6000萬噸煤。僅源潭鎮(zhèn)陶瓷企業(yè)80臺左右的水煤氣生產(chǎn)線一年就可以用掉25000噸煤。對此,目前省內(nèi)雖沒有明文禁止這種“二段式水煤氣爐”,但原則上不鼓勵采用。使用這種燃煤工藝的新項目也不能再獲得環(huán)評通過。
有鑒于傳統(tǒng)燃煤帶來的高污染、高排放,廣東開始謀劃在高能耗產(chǎn)業(yè)中推行燃料革命。去年,清遠(yuǎn)出臺《推進(jìn)陶瓷企業(yè)“煤改氣”工作實施方案》,為清遠(yuǎn)陶企推廣使用天然氣制訂時間表:2015年3月底前清城區(qū)源潭陶瓷城、清新區(qū)云龍工業(yè)園內(nèi)的陶瓷企業(yè)將全部使用天然氣,而實施煤改氣的企業(yè)則可以獲得每條生產(chǎn)線70到130萬的改造補貼。
作為清潔能源的天然氣給源潭鎮(zhèn)的制陶燃料提供了一定的轉(zhuǎn)型的空間。解決了二氧化硫和酚水排放、焦油處理、煙塵污染等問題,同時,由于管道供氣,煤運輸及煤氣發(fā)生爐的安全隱患問題都可以一并得到解決。這樣一來,似乎難題都能引刃而解了。但事實真的如此嗎?
天然氣缺口引行業(yè)憂慮
《廣東省“十二五”主要污染物總量減排實施方案》規(guī)定,珠三角各地級以上市、順德區(qū)和國家環(huán)境保護(hù)模范城市的建成區(qū)應(yīng)當(dāng)劃定為高污染燃料禁燃區(qū),其他城市高污染燃料禁燃區(qū)面積應(yīng)達(dá)到城市建成區(qū)面積的60%以上。當(dāng)中原煤、粉煤、煤泥均被列入高污染燃料的范圍??梢灶A(yù)見,越來越多的“水煤氣”可能將在“十二五”期間退出歷史舞臺。
然而,環(huán)保能過關(guān),但在生產(chǎn)上 “煤改氣”卻并未令企業(yè)安枕無憂。
“單單燃料費用就要比原來增加30%,每一條線每年在燃料費用上,至少增加400萬,這對企業(yè)來講,是個沉重的負(fù)擔(dān)。”為此,不少源潭企業(yè)對推行“煤改氣”之后,生產(chǎn)成本的增加感到擔(dān)憂。
除了成本問題,天然氣的供不應(yīng)求也是企業(yè)需要面對的一大難題,是否會因此導(dǎo)致生產(chǎn)線限產(chǎn)、停產(chǎn)也是眾多陶企所憂慮的。廣東某陶瓷企業(yè)副總李先生告訴筆者,其公司在佛山南莊的工廠已經(jīng)完成了煤改氣,接下來按照當(dāng)?shù)卣囊?,在三水、肇慶等地的廠房也將逐步改造使用天然氣。但比起成本升高,他表示更擔(dān)心天然氣荒會對企業(yè)造成影響。
“目前廣東使用天然氣的工廠還不多,但四川的同行經(jīng)歷,氣荒嚴(yán)重的時候有一、兩個月只有1/4的生產(chǎn)線可以開工,這對生產(chǎn)影響相當(dāng)嚴(yán)重。而且目前國家的政策是用氣先保證民用,每年用氣量大約只有1/3用于工業(yè),廣東也不靠近天然氣產(chǎn)區(qū),氣價一直在漲,廣東的價格更排在全國前列。”
近年來,冬天鬧氣荒似乎已成了不變的規(guī)律。最近一次是2012年11月,北京、湖北、四川、浙江、江蘇等十多個?。ㄖ陛犑校┫嗬^出現(xiàn)氣荒,甚至連能源資源大區(qū)內(nèi)蒙古也鬧氣荒。有研究預(yù)計到2015年我國天然氣產(chǎn)量有望達(dá)到1850億立方米,但天然氣的需求量則達(dá)2600億立方米,供需缺口為750億立方米。而隨著私家車“油改氣”等更多用氣領(lǐng)域的放開,天然氣的需求量還會進(jìn)一步加大。
清潔燃煤突圍“煤”“氣”之爭
煤炭結(jié)構(gòu)、燃煤治理一直是當(dāng)代環(huán)保的核心問題之一,我國煤炭占據(jù)能源消費70%以上的結(jié)構(gòu)體系,治理難度十分巨大,要想改革可謂舉步維艱。但是隨著燃煤污染的嚴(yán)重性不斷加劇,燃煤清潔化日趨緊迫。燃煤容易造成污染,天然氣又存在供不應(yīng)求的瓶頸,工業(yè)燃料應(yīng)該如何轉(zhuǎn)型升級呢。
對此,一直致力于研究清潔燃煤的廣東科達(dá)機(jī)電董事黃志煒認(rèn)為,以煤為主的特點決定了我國發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的基石,應(yīng)想辦法清潔高效地利用煤炭。 “這不僅需要新的技術(shù),也需要我們用全新的眼光看待傳統(tǒng)能源,只要找準(zhǔn)了坐標(biāo)系,傳統(tǒng)能源也能綠色起來?!秉S志煒介紹道。目前他的公司就研發(fā)出了一套清潔粉煤氣化技術(shù),其原理是通過改進(jìn)循環(huán)流化床(CFBC)粉煤氣化技術(shù),將煤變氣基本轉(zhuǎn)換率提高到83%,較傳統(tǒng)技術(shù)可以提高15個百分點以上,脫硫效率能達(dá)到90%?!扒鍧嵢济簹饣夹g(shù)可媲美天然氣清潔程度,二氧化硫排放低于20毫克、粉塵排放低于20毫克,無酚氰廢水,令企業(yè)的脫硫脫硝壓力大大降低,既不用擔(dān)心燃煤帶來的污染超標(biāo)問題,也不會出現(xiàn)使用天然氣而帶來的種種難題?!?/p>
此外,與天然氣相比,煤轉(zhuǎn)氣在生產(chǎn)成本上也占有絕大的優(yōu)勢。在華南地區(qū),清潔煤氣的價格相當(dāng)于天然氣的50%,在華東、華中地區(qū)則相當(dāng)于天然氣的70%。而且,新的煤轉(zhuǎn)氣技術(shù)還與傳統(tǒng)燃煤技術(shù)相比更節(jié)能。以一個傳統(tǒng)年燒煤200000噸的中型能源用戶為例,10臺清潔燃煤氣化爐全年可節(jié)省30000噸煤(減少碳排放約80000噸)。以每噸煤人民幣900元計,節(jié)約的燃料費用可以達(dá)到2700萬元人民幣,減少的碳排放放量約達(dá)到800萬噸。
在廣東省經(jīng)貿(mào)委項目技術(shù)鑒定委員會主任郝來春看來,中國對煤炭的高效利用最起碼還有15%~20%的可操作空間,這樣就能讓我國儲存的煤使用更長的時間,不會使我們在全面使用新能源前出現(xiàn)斷檔。
千億市場,推廣急盼破局
事實上,煤炭清潔化技術(shù)在美國GE等國外企業(yè)也有研發(fā)。GE中國研發(fā)中心的陳向力博士曾向媒體表示,美國與中國的煤電在其國內(nèi)的電力中都占有相當(dāng)大的比例,這是短期內(nèi)難以改變的。如何更潔凈地使用煤相當(dāng)關(guān)鍵。在煤的氣化方面,現(xiàn)有的技術(shù)甚至可以達(dá)到零排放,“但現(xiàn)在這個技術(shù)很貴。煤完全清潔,把二氧化碳都捕獲,甚至脫硫脫硝等都可以做到,但成本非常高?!?/p>
“我們將清潔煤氣化技術(shù)國產(chǎn)化后,價格為2000萬元一條生產(chǎn)線,是二段式水煤氣爐的5倍,但由于成本減少了20%,企業(yè)可以在3到4年投資收回?!秉S志煒表示,清潔燃煤氣化爐不僅限于陶瓷領(lǐng)域,諸如玻璃、煤發(fā)電、煤化工、有色金屬深加工等領(lǐng)域,也可以采用這套系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能并獲取收益。
根據(jù)公開資料顯示,由于燃料是工業(yè)制造企業(yè)的“糧食”,若以陶瓷行業(yè)為例,燃料市場規(guī)??蛇_(dá)幾百億元人民幣,若用在其他耗能產(chǎn)業(yè),如重油、柴油、天然氣市場,市場規(guī)??蛇_(dá)上千億元,假如再進(jìn)一步延伸至大型燃?xì)饣蛘呋ぴ系阮I(lǐng)域,則能達(dá)到上萬億元人民幣。
面對新的燃煤技術(shù),廣東陶瓷協(xié)會秘書長陳振廣告訴筆者,清潔燃煤對于陶瓷企業(yè)升級減排肯定是好事,不過許多企業(yè)早年安裝了二段式水煤氣爐,雖然新建的基本不準(zhǔn)上,但現(xiàn)有的水煤氣也不是短時間內(nèi)能完全淘汰掉的,因為出于成本考慮,許多企業(yè)都顯得缺乏改變的動力。
有鑒于此,中國科學(xué)院過程研究所研究員、全國清潔能源技術(shù)專家許光文認(rèn)為,清潔煤氣化技術(shù)的特點在于換熱方面較傳統(tǒng)的水煤氣做得好,轉(zhuǎn)換率高,另外較為低端的粉狀煤也可以使用。即使前期投入大一點,但長遠(yuǎn)來看,企業(yè)還是能夠通過節(jié)能減排提高效益,逐步回收投入。
如今,作為一項新技術(shù),清潔燃煤的推廣還需政府政策的支持,抓住當(dāng)前國家決心加強空氣治理的良機(jī),通過示范試點等形式加以推廣,實現(xiàn)建陶等高耗能產(chǎn)業(yè)的燃料革命。如此一來清潔燃煤氣化技術(shù)可望在天然氣缺口與傳統(tǒng)燃煤污染的雙重制約中,迎來綠色能源市場的春天。