博弈節能減排 火電還有幾道坎兒？

進(jìn)入2013年，霧霾席卷大半個(gè)中國，多地pm2.5指數瀕臨“爆表”，引發(fā)了一場(chǎng)曠日持久的大討論。數據顯示，燃煤造成的污染占中國煙塵排放的70%、二氧化硫排放的85%、氮氧化物排放的67%以及二氧化碳排放的80%，稱(chēng)其為空氣質(zhì)量的“頭號殺手”實(shí)不為過(guò)，火電廠(chǎng)作為“燃煤大戶(hù)”一時(shí)之間成為眾矢之的。

目前我國發(fā)電用煤約占全國煤炭消耗總量的50%。雖然各界一再強調我國要改變“以煤為主”的能源結構，控制煤炭消費總量，“煤老大”的能源地位卻難以撼動(dòng)。在我國的電力結構中，火電約占電力裝機的78%，因為光伏、風(fēng)電等新能源的發(fā)展仍存在一定問(wèn)題，我國在短時(shí)間內淘汰煤電幾無(wú)可能。

對于各方指責，受訪(fǎng)火電企業(yè)表示非常冤枉，火電最嚴排放標準的相繼出臺早已為其戴上“緊箍咒”，電廠(chǎng)最大限度地控制了排放。在承擔環(huán)保責任的同時(shí)，驟增的成本給企業(yè)帶來(lái)不小的負擔。盡管脫硝電價(jià)試點(diǎn)現擴至全國，各地也出臺了相應的補貼與扶持政策，多數電廠(chǎng)仍感到“壓力山大”。

火電燃煤究竟對空氣污染產(chǎn)生多大影響？發(fā)電企業(yè)可以將污染排放控制到什么程度？本就經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jì)吃緊的火電如何擔起節能減排的重任？日前，新華能源記者實(shí)地考察了國電、大唐、華電、中電投位于北京、天津、山東、上海的火電廠(chǎng)，這三市一省被環(huán)保部納入執行特別排放限值的重點(diǎn)控制區，且四電廠(chǎng)經(jīng)營(yíng)狀況各異，極具代表性，他們在環(huán)保技改上遇到的問(wèn)題是全國火電企業(yè)節能減排的縮影。

火電排放“最嚴標準”相繼出臺

“十一五”時(shí)期，國家第一次將“能源消耗強度降低”和“主要污染物排放總量減少”作為國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展的約束性指標。隨著(zhù)《節能減排“十二五”規劃》和《能源發(fā)展“十二五”規劃》的相繼出臺，國家對節能減排的要求不斷加碼。

“以前我們的設備不好，燃煤量大，排放的多；現在設備改進(jìn)了，燃煤量小了，排放也降了，可是空氣質(zhì)量卻比以前糟很多。年初持續的霧霾天氣，電廠(chǎng)有一定的責任，但不應該是罪魁禍首吧？”說(shuō)起霧霾，高井熱電廠(chǎng)發(fā)電部林永文書(shū)記顯得很無(wú)奈也很不解。

據國電集團安全生產(chǎn)部主任王忠渠介紹，燃煤排放中粉塵、硫化物、氮氧化物對PM2.5造成影響，其中粉塵最難控制。

事實(shí)上，火電企業(yè)一直戴著(zhù)鐐銬前行，從“上大壓小”到“火電廠(chǎng)大氣污染排放標準”，再到今年重點(diǎn)控制區將執行的“大氣污染物特別排放限值”，政府相繼出臺了愈來(lái)愈嚴厲的產(chǎn)業(yè)政策和環(huán)保標準，企業(yè)面臨著(zhù)空前的環(huán)保壓力與考驗。

2011年7月29日，被業(yè)界稱(chēng)為“史上最嚴標準”的《火電廠(chǎng)大氣污染物排放標準》(GB 13223-2011)出臺，標準要求2014年7月1日之前，現役火電廠(chǎng)要完成“全方位改造”，排放標準與目前發(fā)達國家和地區的要求基本接近或已達到。

2013年3月5日，環(huán)保部發(fā)布通知，將在“重點(diǎn)控制區”火電等六大行業(yè)以及燃煤鍋爐項目執行大氣污染物特別排放限值。規定 2013年3月1日起，新受理的火電環(huán)評項目開(kāi)始執行特別排放限值，二氧化硫標準由100 mg/Nm3升至50 mg/Nm3，煙塵排放標準由30 mg/Nm3升至20 mg/Nm3。2014年7月1日起，重點(diǎn)控制區現有火電行業(yè)燃煤機組明確執行煙塵特別排放限值。

普遍的情況是，企業(yè)標準嚴于地方標準，地方標準嚴于國家標準。國家對北京區域內的電廠(chǎng)規定的排放標準已嚴過(guò)美國接近歐洲。北京高井熱電廠(chǎng)始建于1959年，機組雖老，但在實(shí)施減排標準的過(guò)程中卻沒(méi)有含糊。2012年電廠(chǎng)二氧化硫排放濃度為36.88 mg/Nm3，氮氧化物排放濃度為81.62 mg/Nm3，煙塵排放濃度為11.01 mg/Nm3，均低于“特別排放限值”。

位于天津的國電津能熱電廠(chǎng)于2009年投產(chǎn)發(fā)電，裝機容量66萬(wàn)千瓦（2×33萬(wàn)）。截至2012年底，公司供電煤耗由投產(chǎn)時(shí)的347克/千瓦時(shí)降至320克/千瓦時(shí)，累計降低27克/千瓦時(shí)，單位發(fā)電量碳減排幅度達到7.8個(gè)百分點(diǎn)，氮氧化物排放濃度為100 mg/Nm3，塵含量低于20 mg/Nm3，汞排放值達到5-8ug/Nm3。“按照目前國家環(huán)保部和天津環(huán)保局的要求，現在我們的排放要優(yōu)于美國新建電廠(chǎng)的排放指標。”總經(jīng)理桑紹明說(shuō)。

上海漕涇電廠(chǎng)目前一期建成投運2×1000MW工程，二期和三期分別規劃建設2×1000MW和2×400MWIGCC工程。已投入運行的是全國第一個(gè)落實(shí)國家“上大壓小、節能減排”政策建成投產(chǎn)的兩臺百萬(wàn)千瓦超超臨界機組工程，同步建設了煙氣脫硫裝置和SCR脫硝裝置。目前，脫硫裝置效率可達95%，脫硝裝置效率達80%，除塵器效率達99.75%。二氧化硫排放濃度為80 mg/Nm3，氮氧化物排放濃度為49 mg/Nm3，煙塵排放濃度為20 mg/Nm3，均達到國家“最嚴”標準。

位于山東淄博的華電淄博熱電有限公司始建于1952年，公司總裝機容量為763MW，全部為熱電聯(lián)產(chǎn)機組，5臺機組在運，1臺在建。#1、2機組脫硫技改工程投運后，電除塵裝置除塵效率為99％。#3、4機組增加脫硫劑用量后，可達到淄博市對二氧化硫的排放要求，氮氧化物排放濃度控制在200mg/Nm3以下，電除塵設計除塵效率為99.6％。去年12月剛剛投產(chǎn)的#5機組配套建設運行了脫硫、脫硝、除塵裝置，其設計排放標準遠優(yōu)于最新的“國家標準”。

環(huán)保部網(wǎng)站2013年4月25日發(fā)布的公告顯示，目前全國建成燃煤脫硫機組共4659臺，總裝機容量7.18億千瓦；燃煤脫硝機組共548臺，總裝機容量2.26億千瓦。業(yè)內人士表示，中國的燃煤電廠(chǎng)環(huán)保建設堪稱(chēng)“奇跡”。

受訪(fǎng)的四家電廠(chǎng)的有關(guān)負責人都表示，各級環(huán)保部門(mén)對電廠(chǎng)實(shí)施了嚴格的環(huán)保監管。環(huán)保執法力度也不斷加大，常行“頂格處罰”。“國家環(huán)保部、北京環(huán)保局、石景山區環(huán)保局，幾乎每周都要過(guò)來(lái)進(jìn)行各種檢查，不光是表面看，還要查各方面的數據，所以想作假是不可能的。” 林永文指著(zhù)辦公桌上的電腦介紹，“現在我們安裝了在線(xiàn)監測系統，電廠(chǎng)排放的數據與北京市環(huán)保局和大唐國際聯(lián)網(wǎng)，隨時(shí)可以檢測。”

“對于火電燃煤的污染大家可能有一些誤解”。國電集團安全生產(chǎn)部主任王忠渠解釋道，2012年全國共生產(chǎn)煤炭近37億噸，其中電力行業(yè)消耗18億噸，占50%。這18億噸煤向大氣排放的灰塵大約150萬(wàn)噸，而10年前這個(gè)排放數字是400多萬(wàn)噸。“現在隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，電廠(chǎng)的除塵效率一般在99.5%左右，也就是說(shuō)只有0.5%的灰塵排到大氣中，發(fā)電多了，但灰塵少了。”

他還提到，剩余18億噸消耗的煤炭主要是居民用煤，以及水泥、鋼鐵、化工等工業(yè)用煤，這些煤燃燒帶來(lái)的排放比電廠(chǎng)更多。“霧霾的產(chǎn)生與燃煤有關(guān)系，但把責任完全推在電廠(chǎng)身上，也缺乏一定的理論依據。”

火電廠(chǎng)減排投入逐年遞增

《火電廠(chǎng)大氣污染物排放標準》發(fā)布當年，據業(yè)內人士估算，全國現役機組改造費用約2000億元至2500億元。“十二五”新增火電機組約3.3億千瓦，環(huán)保設施因標準提高增加年運行費用約900億元至1100億元。如今，為達到“大氣污染物特別排放限值”標準，這筆投入還得增加。

“這些年，隨著(zhù)國家對電企環(huán)保要求的不斷提高，電廠(chǎng)在脫硫、脫硝、除塵幾方面的投入力度有增無(wú)減。”一位電廠(chǎng)負責人告訴記者。

2004年，北京電企迎接“2008奧運戰略”進(jìn)入攻堅階段，高井熱電廠(chǎng)斥資17億元對現有設備進(jìn)行改進(jìn)，對其中8臺燃煤鍋爐實(shí)施了布袋式除塵和煙氣脫硫凈化的綜合治理，并建起了可容納6萬(wàn)余噸燃煤的貯煤棚。2007年到2010年間，再對8臺鍋爐整體加裝了脫硝裝備。

津能熱電2012年投資1600萬(wàn)元進(jìn)行脫硝系統改造， 2011-2012年間，投資800萬(wàn)元進(jìn)行了電除塵設備高頻電源改造，并投資500萬(wàn)元建設了煙氣汞檢測試驗裝置。

華電淄博熱電2009年啟動(dòng)#1、2機組脫硫技改工程，投入5000余萬(wàn)元；#5機組環(huán)保設施投資約為2.46億元，占機組總投資的18.55%；#3、4機組除塵、脫硫、脫硝改造投入將1億以上。

上海漕涇電廠(chǎng)2×1000MW工程環(huán)保建設總投入約為9億元。為達到煙塵排放限值的標準，今年又花6000萬(wàn)對除塵裝置進(jìn)行了技改。

記者在采訪(fǎng)中了解到，除了設備購買(mǎi)、相關(guān)設施改造的一次性投入，裝置運行的費用是個(gè)“大頭”。“設備升級改造以后，相應的配套設施都需要進(jìn)行增容改造，廠(chǎng)用電、煤耗都將增加，運行成本會(huì )大幅提升。”華電淄博熱電的工作人員告訴記者，催化劑是煙氣脫硝的核心物質(zhì)，價(jià)格昂貴且要三、四年更換一次。“這就好比一個(gè)噴墨打印機只用兩三百塊錢(qián)，墨盒卻要四百塊錢(qián)一個(gè)，還得經(jīng)常換。”

人工成本、維修成本也在“跟漲”。2011年12月15日，國務(wù)院下發(fā)了《關(guān)于印發(fā)國家環(huán)境保護“十二五”規劃的通知》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《通知》），要求煙氣脫硫設施取消煙氣旁路。“原來(lái)的脫硫裝置上設有旁路，裝置出故障的情況下煙氣可以走旁路，但這是直接污染空氣的。拆了旁路以后就只能從主系統走，整個(gè)機組的故障率就會(huì )上升，安全性可靠性會(huì )降低，相應維修成本就會(huì )增加。”上海上電漕涇發(fā)電有限公司總經(jīng)理曾雪峰說(shuō)。

電廠(chǎng)減排成本負擔“不輕松”

在最嚴標準的“高壓”之下，企業(yè)達標并不容易，火電廠(chǎng)在節能減排上面臨著(zhù)多重困難，其中資金問(wèn)題是最大難題。

《通知》明確規定，單機容量30萬(wàn)千瓦以上(含)的燃煤機組要全部加裝脫硝設施。盡管脫硝電價(jià)政策自2013年1月1日起由14個(gè)省份試點(diǎn)擴大到全國所有省份，每千瓦時(shí)8厘錢(qián)的電價(jià)補貼仍令許多火電企業(yè)大呼“不夠”。

電力企業(yè)聯(lián)合會(huì )秘書(shū)長(cháng)王志宣曾估算，目前一座600兆瓦的中型火電廠(chǎng)購置一臺脫硝設備大概需要花費是6000萬(wàn)。

“單是脫硝設備的維護費用都遠遠不夠。” 林永文表表示，由于脫硫脫硝對設備的損害很大，比其他設備更容易出問(wèn)題，所以脫硝設備的正常檢修維護基本上一個(gè)鍋爐200萬(wàn)元。

“脫硝補貼8厘錢(qián)/千瓦時(shí)肯定是不夠。”王忠渠表示，一般30萬(wàn)機組的脫硝成本要在1.2－1.5分/千瓦時(shí)左右，成本補償缺口最高達到0.7分/千瓦時(shí)。加裝煙氣脫硝裝置后，廠(chǎng)用電平均增加約0.2個(gè)百分點(diǎn)，相應的材料、人工成本也會(huì )增加，目前8厘/千瓦時(shí)的脫硝電價(jià)是難以彌補成本的。

王忠渠以國電集團為例算了一筆帳：按年利用小時(shí)5000和最低脫硝成本測算，扣除目前補貼后，國電現有脫硝機組（指3082萬(wàn)千瓦）每年需要自身消化的運行成本高達6.1億元；預計到2015年，每年增加的運行成本將達到18億元。

津能熱電副總經(jīng)理席愛(ài)民提出，國家給予的燃煤脫硫脫硝方面的補貼只反映在電量上，用于供熱的燃煤脫硫脫硝并沒(méi)有補貼。“去年供熱的煙氣處理量占整個(gè)煙氣處理量的18%左右，這部分是沒(méi)有補貼的，無(wú)論是脫硫還是脫硝。”

電廠(chǎng)的經(jīng)營(yíng)收入受限于煤價(jià)、電價(jià)和熱價(jià)，但保障供應是硬任務(wù)，節能減排也是硬任務(wù)。據介紹，津能熱電廠(chǎng)目前的環(huán)保投入基本上依靠銀行貸款，且銀行在此方面并沒(méi)有優(yōu)惠政策。

不過(guò)，上海漕涇電廠(chǎng)由于投產(chǎn)運行了百萬(wàn)機組，補貼得以彌補大部分成本。上海電力安全與環(huán)境保護監察部副主任徐小明在接受采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)：“上海市政府對脫硫和脫硝改造的建設費用補貼約占企業(yè)投入成本的四分之一，目前正在制定除塵改造的補貼政策，對發(fā)電企業(yè)的支持力度不小。就上海電力而言，脫硫電價(jià)補貼相對于脫硫成本，100萬(wàn)機組在滿(mǎn)負荷情況下可能還會(huì )稍微盈利，60萬(wàn)機組打平，30萬(wàn)以下機組是不行的。”他解釋道，大機組發(fā)電效率高、發(fā)電量大，環(huán)保投資成本折合到每度電就小，因此機組越大越“劃算”。

除了資金壓力，技術(shù)、煤源、場(chǎng)地、工期等都是現階段減排難以突破的瓶頸。

“最困難的還是技術(shù)。”華電淄博熱電總經(jīng)理王立波告訴記者，催化劑國內幾乎沒(méi)有企業(yè)可以完全生產(chǎn)， 都需要從國外進(jìn)口原材料在國內進(jìn)行加工，脫硫的核心技術(shù)大都依賴(lài)國外。

“脫硫技術(shù)上確實(shí)還有一定的難度，按照國家規定，200 mg/Nm3的標準對于煤質(zhì)比較好的地方問(wèn)題不大，但對于煤質(zhì)比較差的地方難度還是很大的。”王忠渠介紹說(shuō)，含硫量高的煤需要經(jīng)過(guò)很多的程序才能達到200 mg/Nm3標準，技術(shù)要求很強。

說(shuō)到煤質(zhì)問(wèn)題，王忠渠顯得很無(wú)奈。由于煤電價(jià)格傳導機制不暢，多年來(lái)電煤價(jià)格持續上漲，煤質(zhì)在不斷下降。“我國的煤含硫量、含灰量要比國外的高好幾倍，國外很多煤燒完看不到灰，但我們的含灰量有的達到50%。這種煤燒起來(lái)對設備破壞性很大，對環(huán)保設施也是不小的負擔。”

對此，徐小明也表示，缺乏穩定可靠的煤源是當前火電企業(yè)的困擾之一。“設計煤種都是很貴的，我國煤炭供應比較多元化，和設計煤種有一定差距，因此機組都是偏離運行。”

他還提到，對原有機組進(jìn)行技術(shù)改造最大的難題在于場(chǎng)地的限制。“這是歷史原因造成的。以前的發(fā)電廠(chǎng)都節約用地，煙囪到主廠(chǎng)房的距離越短造價(jià)越少?，F在老廠(chǎng)就沒(méi)有足夠大的空間，會(huì )造成流場(chǎng)不均勻。日本在三十年前就開(kāi)始注意到這個(gè)問(wèn)題，后造的電廠(chǎng)一步到位。”

此外，“工期短，工作量大”加重了企業(yè)負擔。根據國家新標準要求，脫硝改造的“大限”是2014年6月底。機組脫硝技術(shù)改造的同時(shí)，還要保證正常發(fā)電，給電廠(chǎng)帶來(lái)嚴峻挑戰。“比如一個(gè)省，3000萬(wàn)的裝機，大家都需要改造，發(fā)電的任務(wù)就會(huì )非常緊，那樣我們只有先將不停機的外圍工作干完，盡量壓縮工期。”王忠渠介紹。

火電廠(chǎng)“減排革命”帶來(lái)的人員安置問(wèn)題也十分突出。高井熱電廠(chǎng)按照計劃，2013年底3臺35萬(wàn)千瓦的燃汽輪機將投產(chǎn)，與此同時(shí)，6臺10萬(wàn)千瓦燃煤機組將逐步被淘汰。“廠(chǎng)里現在有1300多員工，燃氣輪機自動(dòng)化程度高，最多150個(gè)人就夠。所以新機上來(lái)后，很多人的飯碗成問(wèn)題。”林永文說(shuō)。

尋找環(huán)保與經(jīng)濟的平衡點(diǎn)

重點(diǎn)控制區現有火電行業(yè)燃煤機組已明確于2014年7月1日起執行煙塵特別排放限值，二氧化硫特別排放限值的執行還無(wú)時(shí)間表，但是許多火電廠(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始提前做準備了。“這幾年環(huán)保標準走得太快了。”一位業(yè)內人士告訴記者，希望政府相關(guān)部門(mén)在制定政策和標準時(shí)，更有前瞻性和規劃性，讓企業(yè)知道5年之后、10年之后應該達到什么要求。

可以預見(jiàn)的是，未來(lái)國家還會(huì )進(jìn)一步收緊污染物排放限值,提高新建機組和現有機組污染物的排放控制要求。“這對于火電廠(chǎng)是非常難。就好比洗衣服，前幾遍洗掉99%的污垢比較容易，而最后1%是最難清理的。”王立波打了這樣的比方。

“排放中的一次顆粒最難控制，脫硫裝置可以除掉煙塵，但對脫去pm2.5到底有多少影響還拿不準,目前的分析方法都是只針對煙塵的。從技術(shù)上講要測這個(gè)東西難度非常大，世界級的難題。”徐小明解釋道。

據介紹，日本的火電機組煙塵排放標準為5毫克／立方米，相當于天然氣的標準，我國在技術(shù)水平上仍存在一定差距。

“發(fā)電業(yè)是技術(shù)、資本密集型產(chǎn)業(yè)，技術(shù)必須要先行。”王立波表示，“目前五大發(fā)電集團都在從事技術(shù)研究工作，但企業(yè)的科研局限于戰術(shù)層面。國家應當在戰略層面上布局科研工作。”

“環(huán)保壓力是企業(yè)發(fā)展的動(dòng)力，不發(fā)展就會(huì )很被動(dòng)。從經(jīng)濟性的角度多上大機組，少上小機組，對企業(yè)、國家、市民都是有利的。”徐小明坦言，企業(yè)投入巨大的成本進(jìn)行環(huán)保改造，更多地是出于承擔社會(huì )責任和企業(yè)自身發(fā)展的需要，幾無(wú)效益可言。

曾雪峰告訴記者，大機組除了效率高，效益好之外，發(fā)電量還因“節能調度”影響有所增加。“漕涇電廠(chǎng)2×1000MW機組是高效率低污染的機組，要替上海市其他低效率高污染的機組發(fā)電。去年替發(fā)了十個(gè)億，這樣我們負荷就高了，負荷越高經(jīng)濟性越好。”

針對“投入大，補貼少”的資金困境，王忠渠建議國家進(jìn)一步加大減排治理專(zhuān)項資金的扶持力度，對老機組低氮技術(shù)改造給予一次性投資補貼，緩解企業(yè)經(jīng)營(yíng)壓力。同時(shí)按照行政許可法和合理補償的原則，結合各地區各電廠(chǎng)的實(shí)際情況，上調煙氣脫硫、脫硝補貼電價(jià)，提高企業(yè)建設和運行脫硝設施的積極性。