煤炭的“罪名”
3年前,清華大學(xué)煤清潔燃燒國家工程研究中心主任姚強到美國華盛頓大學(xué)參加一個(gè)會(huì )議,會(huì )議主題是探討煤炭清潔利用,有一個(gè)現象他記憶很深:當美國博地能源公司高層上臺演講時(shí),一群學(xué)生涌進(jìn)會(huì )場(chǎng)抗議,他們統一穿著(zhù)“NO COAL(抵制煤炭)”字樣的T恤,不管臺上的演講人如何解釋燃煤可以實(shí)現清潔化,這些學(xué)生都堅決抵制煤炭。
美國博地能源公司是世界最大的私人煤炭企業(yè),至今有132年的歷史,近年來(lái)遇到越來(lái)越多的煤炭抵制者的聲討。這些抵制者認為煤炭是骯臟的行業(yè),鐵了心賺錢(qián)而不顧全球環(huán)境。
此外,“化石燃料撤資行動(dòng)”正在全世界范圍內展開(kāi):去年9月,洛克菲勒家族的慈善基金宣布撤出在化石能源領(lǐng)域價(jià)值6000萬(wàn)美元的投資;同年10月,澳大利亞國立大學(xué)宣布將沽出所持有的在7家煤炭和石油企業(yè)、總值1600萬(wàn)澳幣(約8500萬(wàn)人民幣)的股票。
“其實(shí),美國2014年煤炭消費總量大約是8億噸,而中國消費煤炭量大約是36億噸,是美國的4倍多,從更遠處看,中國消費掉了全球50%的煤炭。”姚強告訴新金融記者。對于中國,煤炭是最廉價(jià)且最易開(kāi)采的能源,支撐起國家的經(jīng)濟高速發(fā)展,但是作為高污染高碳的能源品種卻給環(huán)境帶來(lái)更嚴重的污染。
根據《中國氣候公報》統計數據,2003年以前,中國年均灰霾日數均低于常年值9天,但是2004年以來(lái)增長(cháng)迅速,年均值達到12~20天;2013年中國年均灰霾日數高達36天,全國范圍內有20多個(gè)省(區、市)出現了持續性灰霾。
在灰霾天數增加的時(shí)間軸上,煤炭的消費曲線(xiàn)也隨之上揚。從1980年至今的30余年內,煤炭占中國一次能源生產(chǎn)和消費量的比重一直在 70%左右,遠高于OECD(經(jīng)合組織)國家20%左右的平均值。進(jìn)入本世紀后,隨著(zhù)中國社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展,煤炭使用量急劇增加,從2000年的14億噸增長(cháng)到2012年的35億噸,12年間增長(cháng)了2.5倍。
以上數據來(lái)自《煤炭使用對中國大氣污染的貢獻報告》,這份報告由國家發(fā)改委能源研究所、環(huán)保部環(huán)境規劃院、自然資源保護協(xié)會(huì )(NRDC)、北京大學(xué)、清華大學(xué)等機構專(zhuān)家參與完成,在2014年10月20日正式發(fā)布。
這份報告得出的主要結論是,中國煤炭的使用中排放了大量的大氣污染物。對于SO2、氮氧化物、煙粉塵、一次PM2.5和Hg等主要的大氣污染物,煤炭直接燃燒以及和煤炭使用直接相關(guān)的行業(yè)都貢獻了超過(guò)60%的排放量。
環(huán)保理想主義or煤炭現實(shí)主義
燃煤是灰霾元兇,已是既定事實(shí),成了眾矢之的。關(guān)于是否“去煤化”的爭論就愈加激烈。核電、風(fēng)電和光伏企業(yè)紛紛表態(tài)自己是灰霾戰士,是煤電的合理替代者。
其實(shí)從去年開(kāi)始,國家能源局前局長(cháng)吳新雄多次在內部會(huì )議上表態(tài),長(cháng)三角、珠三角和京津唐等地將不再新建火電項目。一些耗煤大省也陸續制定自己的煤炭消費總量控制規劃,試圖以此來(lái)改善日益惡化的空氣質(zhì)量。
強調“去煤化”可以歸為環(huán)保的理想主義者。中國海油能源經(jīng)濟研究院首席能源研究員陳衛東就占到了這一隊。他認為,中國總是依賴(lài)自己的煤炭資源稟賦,煤炭既廉價(jià)又易于開(kāi)采,過(guò)分強調能源供給安全,而忽略了整個(gè)環(huán)境的承載能力。
他對媒體舉例稱(chēng),德國和日本,包括韓國,都是世界經(jīng)濟大國,而且是極缺乏資源的,能源資源可以說(shuō)是沒(méi)有的,但是他們的經(jīng)濟發(fā)展得很好。而我們的煤炭不是一直都占到這么高的比例的,是經(jīng)濟跨越式發(fā)展才使得煤炭消費越來(lái)越多。
相對廉價(jià)的煤炭支撐起國民經(jīng)濟快速發(fā)展。對于不同能源形式之間的經(jīng)濟性差異,陳衛東還做了比較,一個(gè)單位煤的價(jià)格約為3美元/百萬(wàn)BTU(英制熱量單位),而一個(gè)單位的天然氣都要7-8美元/百萬(wàn)BTU,中國從中亞進(jìn)口的天然氣在11-12美元/百萬(wàn)BTU,進(jìn)口俄羅斯的天然氣價(jià)格11美元/百萬(wàn)BTU。
“所以從經(jīng)濟性上看,我們不得不從經(jīng)濟的煤和不廉價(jià)的清潔能源之間做出權衡,也可以說(shuō)是煤炭的現實(shí)主義和環(huán)保的理想主義權衡。”陳衛東認為,能源轉型一定是一個(gè)成本增加的過(guò)程,總要有人買(mǎi)單的。這方面要達成全民性共識,即要為能源轉型、減排減污承擔一部分成本。
雖然站在煤炭現實(shí)主義這一邊,清華大學(xué)姚強承認說(shuō),過(guò)去幾十年國家過(guò)分強調了煤炭富集這個(gè)資源現實(shí),而推延了污染物排放壓力下能源結構轉型的步伐。“不過(guò)應該注意的是,清潔能源代替化石能源的基本方向不會(huì )改變,這需要漫長(cháng)的時(shí)間過(guò)程,我預計要到2025-2030年之間,我國煤炭消費的絕對量才可能下降,所以煤的基礎能源地位在20-30年之內很難被撼動(dòng)。”
“一味地強調‘去煤化’并不現實(shí),而是要盡量控制煤的使用,煤炭消費量還是會(huì )每年遞增,因為經(jīng)濟要增長(cháng),但是煤炭消費增量的部分盡量用清潔能源去填補。”姚強認為這個(gè)方案更具可行性。
方案可行,實(shí)現起來(lái)卻是時(shí)間的問(wèn)題。由于中國石油(10.77, 0.06, 0.56%)、天然氣等其他化石能源資源相對比較貧乏,石油和天然氣的人均資源量?jì)H為世界平均水平的7.7%和7.1%;風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源雖然發(fā)展潛力巨大,但是大規模應用前,還有很多的配套技術(shù)障礙需要解決。因此在未來(lái)相當長(cháng)的一段時(shí)間內,煤炭在中國能源結構中的主要地位不會(huì )改變。
盤(pán)古智庫學(xué)術(shù)委員、環(huán)球資源公司合作人、托普索公司副總裁劉科接受媒體采訪(fǎng)時(shí)直言:“2013年中國的煤耗是36億噸標準煤。天然氣再發(fā)展大概在短期之內也頂多就是2.6億噸標準煤,核能再給10年時(shí)間也就是發(fā)展到1億噸的標準煤,水電也就不到3億噸。這3個(gè)加起來(lái)也就是6.6億噸,而我們的耗煤是36億噸。短期之內,要把煤炭壓下來(lái)或者把煤炭取代,那是不可能的,也是不現實(shí)的。”
“我同意大氣污染煤炭有不可推卸的責任,但是我不認同去煤化,煤完全可以利用的非常好。”國家環(huán)境保護城市環(huán)境顆粒物污染防治重點(diǎn)實(shí)驗室主任馮銀廠(chǎng)告訴新金融記者,燃煤會(huì )造成污染,但是在不斷提高利用效率和運用清潔技術(shù),即使在燃煤量不變的情況下,也可以把污染物排放降低很多,這是煤炭現實(shí)主義者最主流的觀(guān)點(diǎn)。
煤炭的未來(lái)
盡管屢遭非議,但是美國博地能源公司堅持認為,以美國的經(jīng)驗表明,煤炭絕不是一個(gè)問(wèn)題,而是一個(gè)解決方案,只要在利用煤炭的時(shí)候,采用負責任的方式。
上述負責任的方式主要是指清潔煤技術(shù)的推廣應用。而清潔煤是一個(gè)全產(chǎn)業(yè)鏈的概念,涵蓋上游的煤炭(及煤層氣)開(kāi)采、洗選,中游的運輸、發(fā)電、冶金、化工生產(chǎn),以及下游“三廢”的處理回收、二氧化碳的捕集和封存。
“我們近幾年才意識到灰霾的嚴重性,但是在20-30年前,我國一些科研機構就開(kāi)始研究清潔煤技術(shù)了。”1983-1986年期間,姚強在清華大學(xué)的主要研究方向便是低氮氧化物燃燒器技術(shù),而如今燃煤排放的氮氧化物才被受眾所關(guān)心。
這樣看來(lái),煤炭的清潔化利用已經(jīng)有了成熟的技術(shù),但是在推廣和應用上卻遇到很多障礙。例如在煤炭開(kāi)采出來(lái)后的洗選環(huán)節,據了解,煤炭洗選可脫除煤中50%-80%的灰分、30%-40%的全硫,而洗煤成本大約是8-20元/噸,這對降低煤炭對大氣的污染是經(jīng)濟可行的。
現實(shí)是,我國煤炭入洗率不到40%,而美國是75%,歐盟是90%以上。馮銀廠(chǎng)認為,造成這個(gè)現狀最主要原因就是經(jīng)濟利益,因為洗精煤要貴一些,很多耗煤小企業(yè)和家庭散燒煤用戶(hù)不愿意負擔這些增加的成本。他經(jīng)常在煤礦看到,煤矸石(采煤過(guò)程和洗煤過(guò)程中排放的固體廢物)堆成山,煤礦工人隨便磨一磨壓一壓摻些好煤就賣(mài)出去了,他也經(jīng)常在天然氣沒(méi)有普及的地區看到,一些供暖鍋爐燒的煤都是不能充分燃燒、高灰高硫的煤,污染物排放量很大。
統計數據顯示,中國約有70萬(wàn)臺工業(yè)鍋爐沒(méi)有系統性的脫硫脫硝除塵,另外還有5000萬(wàn)噸家庭散燒用煤,這些散燒煤每年排放的大氣污染物總量,約等于10億噸沒(méi)有經(jīng)過(guò)清潔化改造的電煤。而在煤炭洗選環(huán)節,國家標準只是參考性的,而不是強制執行。
“調整能源結構很重要,但是在短期無(wú)法實(shí)現的情況下,優(yōu)化用煤結構更加重要。”馮銀廠(chǎng)認為,煤炭最佳用途就是發(fā)電,因為發(fā)電的燃煤利用效率比較高,污染物排放量比較少,且火電廠(chǎng)相對集中利于監督管理。
據了解,美國消費的煤炭中有94%都用于發(fā)電,歐盟和日本的這個(gè)比例都在85%以上,而我國煤炭消費總量中只有不到50%用于發(fā)電,其他領(lǐng)域用在了燃煤鍋爐、鋼鐵、建材和生活領(lǐng)域。
發(fā)電是煤炭清潔高效利用的主要方向。根據國家煤電節能減排升級改造行動(dòng)計劃,新建燃煤機組供電煤耗低于每千瓦時(shí)300克標煤,污染物排放接近燃氣機組排放水平,2020年現役60萬(wàn)千瓦及以上機組供電煤耗降至每千瓦時(shí)300克標煤。
姚強介紹說(shuō),在2000年,我國每千瓦時(shí)供電煤耗平均是392克,遠低于發(fā)達國家的煤耗水平(大概在335克),但是到了2013年,我國平均把供電煤耗降到了321克/千瓦時(shí),已經(jīng)是世界非常先進(jìn)的煤耗水平。
上海外高橋第三電廠(chǎng)現在是世界上最干凈的火電廠(chǎng),供電能耗在276克/千瓦時(shí),“但是最落后的電廠(chǎng)也在中國,這就是我們的國情,還是需要時(shí)間去慢慢改進(jìn),不可能一下子把所有落后電廠(chǎng)都關(guān)掉,我們還需要穩定的電源保證。”姚強說(shuō)。
姚強認為,我國常規污染物已經(jīng)達到了峰值,現在控制大氣污染已經(jīng)成為了全社會(huì )共識,這是不會(huì )逆轉的,他的樂(lè )觀(guān)建立在,“現在我們有能力去控制污染,對于二氧化硫和氮氧化物有嚴格的減排要求,雖然短期一兩年內不太明顯,但一二十年之后空氣質(zhì)量就會(huì )明顯改善。”
責任編輯: 張磊