張承賢

摘要：隨著環(huán)保壓力的日漸加大，工業(yè)潔凈化生產(chǎn)勢在必行，而能源問題是主要因素，我們必須正確認識自身能源需求規(guī)模與自有資源儲量及資源結構，實現(xiàn)能源、經(jīng)濟和社會的協(xié)調發(fā)展。

關鍵詞：能源結構；經(jīng)濟性；煤制氣技術；燃煤熱電污染

一、我國能源市場狀況

我國是一個有著14億多人口的發(fā)展中大國，世界第二大能源消費國，有著世界加工廠之稱謂，工業(yè)生產(chǎn)和人民生活離不開能源。一直以來，煤炭作為我國的主要能源供應著各行各業(yè)的用戶，煤炭工業(yè)也是我們的支柱產(chǎn)業(yè)，長久不衰。近幾年，隨著環(huán)保壓力的日益加大，煤炭的使用很大程度地受到了限制，繼柴油、重油之后，液化石油氣、天然氣、頁巖氣及生物質能源陸續(xù)登場。從近幾年的實際情況看，天然氣因其潔凈、方便和可操作性，逐漸占據(jù)了比較主要的市場份額。

但是，從我國能源資源結構來看，中國擁有較為豐富的化石能源資源。其中，煤炭占主導地位。2006年，煤炭保有資源量10345億噸，剩余探明可采儲量約占世界的13%，列世界第三位。已探明的石油、天然氣資源儲量相對不足，天然氣的總資源量為38.4萬億立方米，最終可探明天然氣地質儲量約13.2萬億立方米，排名世界第十位，占世界天然氣總資源的2%。當前，我國天然氣產(chǎn)量較低，僅占世界總產(chǎn)量的1%。缺油、少氣、相對富煤的總體情況是無法回避的事實。天然氣需要進口才能解決，去年出現(xiàn)的天然氣荒已經(jīng)殃及到了各行各業(yè)，甚至包括醫(yī)院、學校。能源問題已經(jīng)成為我國經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的瓶頸，正確認識自身能源需求規(guī)模與自有資源儲量及資源結構，實現(xiàn)能源、經(jīng)濟和社會的協(xié)調發(fā)展是我們無法回避的課題。

二、幾種能源的經(jīng)濟性對比（以煤、天然氣、電為例）

我國的煤炭因儲量大、開采成本低、運距短，市場價格最低，平均價600-800元/噸；天然氣因為需要從國外進口，運距遠，市場價格高且不穩(wěn)定，2018年5月低谷時的LMG均價4000元/噸，折算每立方單價為2.8/標米3元；工業(yè)電均價0.6元/度。以鍋爐生產(chǎn)一噸蒸汽為例，能源消耗及成本為：煤炭100元；天然氣224元；電420元?？梢?，燃料使用煤炭最便宜，只有天然氣的45%，而電最貴，與煤比較達到了四倍的關系。上表比較是以現(xiàn)在天燃氣的價格計算的，如果按照冬季天然氣出現(xiàn)氣荒時的價格計算，80米3×9元/米3=72元，其昂貴程度又遠遠超過了用電。

三、解決環(huán)保問題的技術性

一段時間以來，部分專家和主管領導把煤炭當成了污染環(huán)境的罪魁禍首，但事實并非如此。建國初期，甚至到九十年代，環(huán)境污染以粉塵污染為主。國家加大了抑制揚塵的力度，環(huán)保除塵設施及除塵技術已相當成熟，揚塵問題也得到了解決。之后，由于燃煤暴露出的SO2和酸雨問題，也隨著脫硫技術的成熟和脫硫治理工作的推進得到了根治，加上煤氣發(fā)生爐的大面積推廣，煤炭轉化為煤氣后再送到各用戶燃燒，已是相當潔凈。2010年后，環(huán)境最大的污染是霧霾，而不是揚塵，而霾的主要成分是氮氧化物。按照試驗：發(fā)生爐把煤炭氣化后再燃燒所產(chǎn)生的煙氣中氮氧化物是100mg/Nm3左右，而燃燒天然氣所產(chǎn)生的煙氣中氮氧化物是200mg/Nm3以上。所以，從這個角度看，天然氣燃燒對霧霾的形成作用更大。進一步講，改燒天然氣也不是一撮而就的事，也必須努力做到低氮燃燒；使用煤炭氣化后再燃燒，同時控制后粉塵和SO2含量，效果未必比燃燒天然氣差。

四、能源資源多元化

作為新中國的建設者，應該利用一切可以利用的資源。能源也一樣，我們應該實現(xiàn)多元化。我們不應該放棄過去的煤炭、石油，合理利用現(xiàn)在的天然氣、地熱，水電、核電、潮汐能、風能、太陽能及生物質能等能源，又要重視頁巖氣、頁巖油、天然氣水合物；干熱巖。宜煤則煤、宜氣則氣、宜電則電。只有能源資源的多元化才可以保證能源的供應安全、可靠。

五、開創(chuàng)中國特色的可持續(xù)發(fā)展之路--煤制氣技術

我國是一個煤炭大國，其儲量足夠我們用上200～300年，如果我們合理使用、正確使用，與環(huán)境保護未必形成矛盾。這就要求在煤炭使用中，貫徹好：禁止原煤散燒、優(yōu)先采用氣化工藝、避免產(chǎn)生二次污染。煤炭深加工中，抑制粉塵、硫、硝、烴類等有害物質產(chǎn)生，嚴禁無組織亂放。

現(xiàn)有的煤炭氣化工藝中，有兩段式煤氣發(fā)生爐、粉煤流化床氣化爐和近幾年興起的雙火層煤氣發(fā)生爐，其特點如下：

（一）兩段式煤氣發(fā)生爐

氣化工藝中兩段式煤氣發(fā)生爐工藝比較普遍，也比較成熟，主要原理是：在上部干餾段把煤炭干餾轉化為焦炭或半焦，同時生成干餾煤氣；然后在下部氣化段進行化學反應把煤轉化為CO和H2等氣化煤氣。兩段爐技術的缺點是氣化過程中有酚水產(chǎn)生，需要做好處理工作。

（二）循環(huán)流化床粉煤氣化爐

循環(huán)流化床氣化系統(tǒng)是繼兩段爐之后發(fā)展起來的另一種氣化工藝，優(yōu)點是可以氣化粉煤，原料成本低。缺點是煤氣中帶出物多，凈化處理工藝復雜，且該技術尚未普遍使用。

（三）雙火層煤氣發(fā)生爐

雙火層煤氣發(fā)生爐是近幾年興起的氣化工藝，煤炭入爐后首先在上部火層燃，干餾產(chǎn)物穿過上部火層，焦油、酚、苯、奈在發(fā)生爐內高溫裂解，保證煤氣中有害物質含量低于國家標準規(guī)定的數(shù)值，沒有二次污染產(chǎn)生，工藝相對簡單。該技術的優(yōu)點是環(huán)保性能最好，缺點是煤氣發(fā)熱值沒有兩段爐高。

上述三種工藝，各有優(yōu)缺點，但只要結合當?shù)厍闆r合理選擇最適合的技術方案，就能起到事半功倍的效果。

結束語：“發(fā)展才是硬道理”，環(huán)保也是硬指標，不能把二者割裂開來。能源領域中，沒有最好，只有更好；沒有最先進，只有更適合！中國應該立足于自己的實際情況，正確分析能源消費結構，合理評估自有資源儲量和引進資源的成本及可控性，制定出有中國特色的能源政策，如古人所云：看菜吃飯、量體裁衣。只有這樣，才能為中國經(jīng)濟鋪設一條通向光明的可持續(xù)發(fā)展之路！

參考文獻：

[1]徐茂森、張新生，我國能源消費結構的現(xiàn)狀及其優(yōu)化，河南科學2012（08）