上海市節(jié)能減排中心 金 穎 牛 剛 齊 康 朱寅康

上海市加快分散燃煤治理實施方案研究

上海市節(jié)能減排中心 金 穎 牛 剛 齊 康 朱寅康

以煤為主的化石能源的巨大消耗和環(huán)境污染困擾著城市的可持續(xù)發(fā)展，這對上海建設生態(tài)宜居城市提出了更高的要求，因此，低碳發(fā)展勢在必行。上海市節(jié)能減排中心在對全市分散燃煤及其治理情況進行調(diào)研的基礎上，提出了加快分散燃煤治理的實施方案，通過查找問題、設定目標、尋找切實可行的路線、確定合理的補貼政策，以確保加大力度、扎實推進全市的分散燃煤治理工作。

上海；分散燃煤治理；實施方案

0 前言

燃煤為主的能源結構是我國霧霾及PM2.5形成的主要原因之一。北京市環(huán)保局在2013年初《北京市空氣重污染應急方案》實施情況的新聞通報會上分析霧霾成因時，將燃煤排在首位1]；復旦大學環(huán)境科學與工程系教授楊新在分析上海霧霾成因時，直指許多地方煤的利用率不足，消耗過高，成為主要的污染源[2]。最近伴隨霧霾等惡劣大氣環(huán)境問題的出現(xiàn)，進一步加強能源管理，尤其是嚴控和減少高碳、高污染的煤炭消費，從而高效、合理地利用能源，減少污染物排放、實現(xiàn)城市的低碳經(jīng)濟發(fā)展模式已成為大勢所趨。原能源部政策法規(guī)司朱成章教授指出，控制大氣污染要把控制PM2.5放在重要位置，其中一個關鍵的措施便是對分散燃煤的替代[3]。本文針對上海分散燃煤的治理，分析了上海市目前分散燃煤的總體狀況與存在問題，提出了可行的、改進的技術路線，測算了上海市分散燃煤替代成本及產(chǎn)生的節(jié)能減排效益，并結合當前的環(huán)境形勢，設定了加快分散燃煤治理的工作目標及相關配套措施。

1 上海市分散燃煤情況

1.1 分散燃煤消耗的總體情況

2012年，上海全市煤炭年總消耗量約5700萬t，主要用于發(fā)電、供熱、煉焦、制氣等能源中間轉換環(huán)節(jié)，煤炭消耗量占煤炭總消耗量的80%，而作為工業(yè)原料和直接燃燒的終端消費環(huán)節(jié)占煤炭總消耗量的20%[4]。在煤炭直接燃燒用量中，寶鋼工業(yè)窯爐占50%，其余則分散在3000臺左右的工商業(yè)鍋爐（9000多蒸噸）和爐窯中。除少數(shù)熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱鍋爐容量較大外，分散燃煤鍋爐大部分容量較小，主要分布在郊區(qū)各工業(yè)行業(yè)以及賓館、浴室等商業(yè)企業(yè)，成為治理的重點和推進難點。從供應端看，分散燃煤鍋爐及窯爐的燃料供應主要由煤炭經(jīng)營企業(yè)提供。煤炭經(jīng)營企業(yè)中多數(shù)企業(yè)經(jīng)營規(guī)模偏小，給從源頭環(huán)節(jié)開展分散燃煤的治理帶來了較大的管理難度。

1.2 分散燃煤治理進展及存在的問題

2012年，本市下發(fā)的《上海市燃煤（重油）鍋爐清潔能源替代工作方案和專項資金扶持辦法》（滬府辦發(fā)[2012]36號，以下簡稱“36號文”），對全市燃煤（重油）鍋爐的清潔能源替代起到了積極的推進作用。目前各區(qū)縣總體完成了計劃目標，但完成情況不盡相同。在實施過程中，存在的主要問題有：（1）以燃氣為主的清潔能源與燃煤相比，能源價格高，企業(yè)普遍難以承受；（2）一次性改造投入大，尤其是天然氣管網(wǎng)敷設等配套費用高，給企業(yè)帶了較大的資金壓力；（3）部分地區(qū)天然氣管網(wǎng)尚未到達，不具備替換管輸天然氣的外部條件；（4）缺少強制性約束手段，工作推進困難；（5）原有政策措施的操作還有待進一步完善，例如補貼流程復雜、補貼上限偏低、替代形式不明確等。

2 實施路線及技術路徑

燃煤（重油）鍋爐和窯爐的清潔能源替代主要通過三種形式實現(xiàn)：產(chǎn)線關停、功能取消；非鍋爐形式替代；鍋爐形式的清潔燃料或能源替代。

技術路徑主要有：（1）位于集中供熱企業(yè)或分布式能源項目附近、具有熱力管網(wǎng)條件的企業(yè)，在外購熱力能滿足工藝要求的情況下（如溫度、壓力、負荷等），采取集中供熱的方式替代鍋爐等設備；（2）小于1蒸噸容量的鍋爐，可考慮采用電鍋爐或電熱水器替代。對于可享受峰谷電價、夜間低谷電時段有較大富裕的配電容量、夜間無供熱負荷或供熱負荷較小的企業(yè)，可考慮采用電蓄熱鍋爐。（3）中等容量或大容量鍋爐，或者對產(chǎn)品品質(zhì)要求較高的窯爐，以天然氣為主要替代能源。若天然氣管網(wǎng)已到達企業(yè)附近或者距離天然氣管網(wǎng)較近，采用管輸天然氣方式；若天然氣管網(wǎng)尚未到達，且企業(yè)具有一定的場地空間可放置相關設施，則可使用LNG或CNG等非管輸天然氣形式。此外，鍋爐和窯爐的清潔能源替代應同時考慮企業(yè)的節(jié)能減排技術改造，如使用生產(chǎn)工藝中余熱或空壓機余熱、安裝太陽能熱水系統(tǒng)或空氣源熱泵系統(tǒng)等。

3 成本及效益分析

由于全市集中供熱鍋爐及熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐數(shù)量少，規(guī)模大，在進行節(jié)能減排效益測算時，給予分別考慮。并假設集中供熱鍋爐及熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐全部采用天然氣替代，其余鍋爐采用天然氣、電力、熱力按50%、25%、25%的比例替代。

3.1 改造成本

改造成本主要有設備改造成本和配套建設成本。按設備改造（改造或重新購置）的平均成本為25萬元/t蒸汽計算，完成全市全部燃煤（重油）鍋爐和窯爐的清潔能源替代共需24.1億元。天然氣配套建設成本包括紅線外管道投資和紅線內(nèi)設施投資，根據(jù)目前掌握的企業(yè)距離天然氣管線距離，按照紅線外燃氣管道建設費用為200萬元/公里、紅線內(nèi)調(diào)壓/計量設施費用為50-100萬元/套計算，該部分投資共需14.0億元（見表1）。

表1 配套建設費用單位：億元

3.2 運行成本

按目前上海市各種能源價格，結合鍋爐效率，不同能源品種的鍋爐運行費用如表2。

參照目前燃料消費及價格統(tǒng)計，全市分散燃煤（重油）鍋爐和窯爐的年運行費用為40.58億元，全部替代后，年運行費用為129億元，較替代前增加88億元。

3.3 節(jié)能減排效益

（1）節(jié)能效益

燃煤鍋爐由于燃料雜質(zhì)多，燃燒和傳熱等工況較差，熱效率不高，僅約70%左右；而燃氣鍋爐和電鍋爐效率較高，通常可達到95%以上。煤、燃氣、電力等不同燃料鍋爐單位蒸汽的能耗分別為161、118、118kg標煤/t蒸汽，若采用燃煤集中供熱替代，相比企業(yè)鍋爐自供可節(jié)約5%的能耗。

根據(jù)上述比較，全市集中供熱鍋爐和熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐按照全部采用天然氣替代計算，可實現(xiàn)年節(jié)能量約19.69萬t標準煤；其余鍋爐的清潔能源替代可實現(xiàn)年節(jié)能量約50.79萬t標準煤。此外，部分鍋爐及窯爐采用電力替代，有利于降低電力峰谷差，進一步提高能源利用效率。

（2）減排效益

煤、重油和天然氣燃燒產(chǎn)生的污染如表3。

表2 不同能源的運行費用比較

表3 不同能源品種的污染物排放比較

根據(jù)表3，完成集中供熱鍋爐及熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的替代后，預計每年可減少分散燃煤105萬t（折合約75萬t標準煤）、二氧化碳排放83萬t、二氧化硫排放0.3萬t、氮氧化物排放0.28萬t。完成其他中小燃煤設施的清潔能源替代后，可減少分散燃煤近300萬t（折合約238萬t標準煤），二氧化碳排放288萬t、二氧化硫排放1.58萬t、氮氧化物排放1.21萬t。

4 加快分散燃煤治理實施方案

4.1 明確目標

結合國家和本市相關要求，建議將全市確定為基本無燃煤區(qū)域，并分兩個階段完成全市燃煤鍋爐和窯爐的清潔能源替代。到2015年，完成全市2898臺燃煤（重油）鍋爐和窯爐的清潔能源替代（不含集中供熱、熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐）；到2017年完成全市集中供熱和熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐的清潔能源替代。

4.2 考核評價

將燃煤（重油）鍋爐和窯爐清潔能源替代目標完成情況明確納入上海市區(qū)縣政府節(jié)能目標責任評價考核體系中，設置定性和定量指標，并逐年加大該項工作在考核體系中的權重。針對重點用能企業(yè)，結合現(xiàn)有節(jié)能管理體系，將企業(yè)對其燃煤設施的清潔能源替代工作納入重點用能單位的節(jié)能考核中。

4.3 強化職責分工

在原“36號文”中明確的職責分工基礎上，應進一步強化和明確各相關部門職責。強化推進工作小組及市級相關部門職責，并再次明確各區(qū)縣政府是工作的責任主體。此外，市燃氣集團、區(qū)縣燃氣公司和市電力公司等技術配套服務和能源供應企業(yè)，應全力配合推進全市該項工作的實施，承擔其相應的社會責任。

4.4 完善補貼政策

首先，應擴大補貼范圍，進一步明確和擴大政策扶持范圍和對象；其次，鼓勵先行，在原補貼政策基礎上，給予差別化補貼政策；最后，除提高補貼標準外，針對部分大容量鍋爐企業(yè)提出補貼上限過低的問題，建議將補貼限額中市級資金補貼上限由500萬元提高至1000萬元。

4.5 其他配套措施

為推動近3000多臺分散燃煤設施的清潔能源替代，除提高補貼外，研究方案還制定了擴大無燃煤區(qū)域、制定更為嚴格的環(huán)保排放標準、制定和完善管網(wǎng)規(guī)劃、加快相關配套工程建設、加強能源供應價格指導和工程監(jiān)督管理、加大宣傳和技術指導力度等保障和配套措施。

5 結論

上海市加快分散燃煤治理工作是響應國家加強大氣污染防治，建設生態(tài)文明城市要求的重要舉措，也是上?？刂泼禾靠偭?，提高能源使用效率，改善環(huán)境、建設生態(tài)友好城市的重要舉措。由于上海市已開展了分散燃煤的治理工作，積累了豐富的經(jīng)驗，加快實施分散燃煤治理具備操作的可行性。在目前形勢下，應采用“引逼結合，以逼為主”的原則，通過制定環(huán)保法規(guī)和標準，并輔以相關配套扶持政策，推動實施，確保在2017年完成全市燃煤（重油）鍋爐和窯爐的清潔能源替代，還市民一片潔凈蔚藍的天空。

[1]崔箏.北京環(huán)保局:霧霾天氣根源是污染物大量排放[DB/OL].http://china.caixin.com/2013-01-14/100482281.html,2013.1.14

[2]張炯強,易蓉,馬丹.霧霾組分成因多變,精確模型難建[N].新民晚報，2013.12.12

[3]朱成章.我國防止霧霾污染的對策與建議[J].中外能源,2013,18(6).

[4]上海能源統(tǒng)計年鑒2013

黃浦區(qū)開展“美麗黃浦·低碳先行”活動

最近，黃浦區(qū)開展“美麗黃浦·低碳先行”——黃浦職工環(huán)保節(jié)能減排“金點子”活動，并向榮獲“黃浦職工環(huán)保節(jié)能減排金點子獎”的職工個人和榮獲“黃浦職工環(huán)保節(jié)能減排優(yōu)秀組織獎”工會代表頒發(fā)了證書。

2013年，“美麗黃浦·低碳先行——黃浦職工環(huán)保節(jié)能減排立功競賽”得到了廣大企事業(yè)工會組織的積極響應，廣大職工提出了許多簡便易行成效明顯見效快的節(jié)能減排建議，其中一些建議如《關于更換電表及更換自動扶梯裝置建議》已被企業(yè)采納、推廣應用，產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟效益。

（區(qū)節(jié)能辦）

Research on the Implementary Scheme of Stepping up Scattered Coal-fired Control in Shanghai

Jin Ying,Niu Gang,Qi Kang,Zhu Yinkang

The city's sustainable development is obsessed by the environmental pollution and the great consumption of fossil energy which consist most of coal.Under this background, Shanghai aims to build itself up as a livable city and an eco-city,which makes the lowcarbon development imperative.ESER works out the implementary scheme of scattered coalfiredcontrolbasedontheresearchofitscurrentsituationandpollutionabatement.By discovering problems,setting goals,finding the feasible methods and determining reasonable subsidy policies,scattered coal-fired control can be advanced strongly and steadily.

Shanghai;scattered coal-fired control;implementary scheme

金穎，1978年生，供熱通風和燃氣工程碩士畢業(yè)，目前就職于上海市節(jié)能減排中心，從事節(jié)能減排及清潔能源行業(yè)的政策研究和實踐工作。