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绿映未来——中国能源行业低碳发展探路

2016-07-25 14:40:32 来源:中国能源网 作者: 责任编辑:仁青东智 点击图片浏览下一页

  19世纪中期——第二次工业革命,人类步入电气时代。全球经济飞速发展,在享受经济发展硕果的同时,人类赖以生存的环境却频频亮起红灯。作为世界第二大经济体,中国积极承担起大国责任,相继出台了一系列极具针对性的政策法规,为治理环境问题开辟了一条低碳发展之路。

  “十三五”期间,中国的经济发展步入新常态,为能源部门全面改革提供了宝贵的战略机遇。煤炭消费总量目标规划体现和贯穿习近平总书记提出的能源体系“四个革命一个合作”的理念,突出把低碳化、绿色化和循环经济作为推进现代化建设的重要取向,大幅提高能源绿色化程度。

  2013年9月,国务院发布了《大气污染防治行动计划》,被认为是我国有史以来最为严格的大气治理行动计划。该计划首次提出了“制定国家煤炭消费总量中长期目标,实施目标责任管理”,到2017年,全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度比2012年下降10%以上;京津冀、长三角、珠三角等区域细颗粒物浓度分别下降25%、20%、15%左右。

  为贯彻《大气污染防止行动计划》和能源发展战略的要求,2015年2月2日,两部委发布《关于联合组织实施工业领域煤炭清洁高效利用行动计划的通知》;2015年4月27日,国家能源局发布《煤炭清洁高效利用行动计划(2015-2020)》,为加快推动能源消费革命,进一步提高煤炭清洁高效利用水平,有效缓解资源环境压力提供了具体的行动方案;2015年5月13日国家发改委、环保部、国家能源局印发了关于《加强大气污染治理重点城市煤炭消费总量控制工作方案》的通知,将空气质量相对较差前十位城市作为大气污染治理重点城市,进一步落实煤消费总量控制及预警工作;2015年8月29日,全国人大常委会29日表决通过的新修订的《大气污染防治法》,坚持源头治理,从调整能源结构的角度完善了相关制度,采取措施逐步降低煤炭在一次能源消费中的比重。

  根据国家统计局数据显示,中国国内生产总值于2014年首次突破60万亿元,较1980年,翻了近一百四十倍。经济飞跃发展的背后,是以煤为主的能源结构长期以来的支撑。

  (以下是部分专家的访谈文字)

  原国家发改委能源研究所所长周凤起

  中国一直以来就是以煤为主的能源结构,建国以后,除了煤基本上也不生产太多其他的能源。从52年到60年,大概占到95%。60年代还是94%,到70年代,可能降到80%,发现大庆油田,所以中国的石油开始逐步的有一些供应。从80年代以后,到2012年左右,基本上是维持在70%。2011年以后,逐步的有下降的趋势,下降到比如去年可能64%,65%这么个情况。所以还是以煤为主。

  中国是世界能源消费大国,煤炭在能源消费中占主导地位。2014年,中国能源消费总量达42.6亿吨标准煤,约占全球能耗的四分之一,煤炭消费28.12亿吨标煤,占全球煤耗的一半以上。

  煤炭在开采、运输、转化和利用过程中都会对环境产生影响.煤炭的生产和消费不仅会引起空气污染,更会产生环境和生态问题,甚至对百姓的健康造成损害。

  原国家发改委能源研究所所长周凤起

  这中国的污染,绝大部分的污染都是煤炭排出来主要的。大概是二氧化硫可能90%以上是煤里面产生的,和煤有关的,煤炭开采,煤炭运输,煤炭利用相关的。氮氧化物大概也有70%以上。PM2.5大概均值占到50-60%的比例是由煤炭使用引起的。汞肯定比例更大,8、90%。

  在世界许多国家的能源演进史上,煤都曾扮演过举足轻重的角色。英国、美国等经济大国都曾因为过度使用煤炭而为之付出过沉重的代价。1952年,震惊世界的英国伦敦毒雾事件曾造成上千人罹患疾病甚至死亡;在此之前,美国洛多诺拉烟雾事件也早已为人类敲响警钟。然而,煤炭开发利用不当会带来的问题远不止空气污染这一项,对于土地资源,水资源的影响,也相当严重。设立生态红线能够对煤炭生产和消费形成强力的约束。

  清华大学环境学院院长贺克斌

  在它的开采、运输、加工过程当中,会产生一系列的消耗和负面的环境的影响。比如说在开采过程当中,它会有土地环境的影响,那么在加工过程当中,会面临水资源的消耗这样的压力等等。在使用过程当中,实施的污染物的总量控制,像硫、氮的总量控制,实际上它是一种生态红线的表达方式。但是我们应该说,目前我们排放的这些污染物和煤炭燃烧相关的一些污染物,比如说像二氧化硫,它和煤炭利用关联度是最高的。目前我们已经有十年连续在做这个总量控制,那么实际上它还在我们说的环境容量或者说超过了我们的红线。还需要进一步来加大它的减排,使它能够控制在这个生态红线的范围之内。

  那么跟水资源的利用有关系的,就是我们国家,煤炭资源的分布跟水资源的分布有比较明显的南北不平衡,那么这样的话,在煤炭资源的利用过程当中。用于煤炭资源的开采过程当中水资源消耗,对北方地区的生态红线或者水的生态红线造成更大的压力,由于这个分布的不平衡啊。所以这也是我们必须要在,用好这个煤炭的过程当中,必须要解决好的问题。

  2016年3月,中国政府发布了国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要,其中,能源规划的首要政策导向是化解过剩产能,对于煤炭、火电等已出现严重产能过剩的传统能源行业,“十三五”前三年暂停新建煤矿项目审批。同年2月,国务院发布的《关于煤炭行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》中提到,计划用3至5年时间退出煤炭产能5亿吨,减量重组5亿吨。中国的能源体制改革,迫在眉睫。

  国家发改委应对气候变化战略研究和国际合作中心主任李俊峰

  中国的能源体制改革,是和中国的社会经济改革是一样的。就让市场在整个经济运行过程中间发挥很重要的作用。那具体从能源来说呢,它主要有三个方面。首先一个是要承认能源的商品属性,我们过去不太承认能源的商品属性。那么商品就要遵从市场经济的规律,那么现在正在推出的电力体制改革的方案和它的实施细则,基本上按照这么一个方向来确定的。这个也吸收了国际上的成功的经验和教训,基本上提出来就是管住中间,放开两头,两头就是发电电源和销售端这两个是放开的,就是通过市场化。对于形成垄断的部分,比如说电网,实行国家管制的方式,它也基本上是一个市场化改革的方向。未来石油、天然气的改革也是这么一个方向。那么第三个方面就是,它要充分的吸收国际国内成功的经验,因为能源它虽然是一个商品,虽然市场化的,但是它带有两个方面的属性。一个就是普遍服务,就是它是人们的一个基本需求。它必须满足这样的一个基本的普遍服务的要求,我举一个特别简单的例子,比方说高山上住了一户农民,那他需要用电,我们也要给他供电。这就是一个普遍服务。

  在这样的时代背景下,煤炭行业自身,要适应来自内外部两方面的变化,从三方面进行自我调整:首先是去产能,减量化;二要做好煤炭清洁化利用,减少对环境的污染;三是替代化,为非化石能源及新能源的发展铺路。

  煤炭减量化主要包括两个方面,一是高效利用,提高设备的利用效率;二是通过经济和产业合理布局、淘汰落后产能、化解产能过剩。中国煤炭工业协会发布的煤炭十三五科技发展意见提出,到2020年,我国煤炭工业自主创新能力需要大幅提升,在核心技术领域实现关键性突破,建成中国特色的创新型煤炭行业科技体系。

  提升燃煤锅炉的燃烧效率对节约能源,提高能效有着重要意义。然而我国燃煤锅炉普遍存在能源消耗大、燃烧效率低的问题。

  煤炭科学研究总院煤炭战略规划研究院副院长吴立新

  现在我们国家的燃煤工业锅炉的效率一般是(百分之)60-65这样,有的可能比这个还低,这个提高的这个方式,我们一般是从几个方面。一个是从原料的质量这块,比如我们利用洗选煤,或者是用配煤,或者是用型煤,这样的话它可以把效率可以提高10-20个百分点。现在的锅炉大部分总体水平还是比较低的,自动化的水平很低,所以人为的因素就影响比较大。所以比如说从锅炉的配风,炉孔的设计啊,还有就是提高自动化程度这块还可以提高它的效率。还有一个就是我们,用先进的技术来替代现有的这些比较落后的技术,比如说高效的煤粉锅炉,它这个效率可以到90%以上,还有比如说型煤锅炉,专用的型煤燃料加型煤锅炉,这个效率到82%以上。还有水煤浆的锅炉,这个效率也能到85%以上。

  2015年12月18日至21日,中央经济工作会议在北京举行,将去产能作为一项重要任务提出来。

  自然资源保护协会首席顾问杨富强

  因为在煤炭企业我们也知道它的产能量是57亿吨,2015年我们的煤炭生产量才只有差不多37亿吨,也就是说在这里面我们将近有20亿吨的差距。这么高的产能,它带来的负面作用是非常明显的。第一就是我们的价格一直往下滑,所以我们有90%的煤炭企业是属于亏损状态,这种情况呢也必须制止。第二呢,为了竞争,有的企业就不顾环境要求,所以它对水资源、对环境、对土地破坏就比较厉害,所以这种情况也应该制止。第三呢,就是有一些企业,它没有经过政府的批准,也没有拿到生产许可证,就自己开采了,这是属于违法开采。这样呢如果很多企业也仿效的话,那我们对企业的管理就会很困难。第四呢,就是因为这样的竞争,就使的很多工人会没有工作做,另外呢,它生产的一些低质的煤炭冲击了一些质量比较好的煤炭的销售,因为它可以使价格比较低。所以这种情况下,我们也可以看到,市场上很多低质的煤炭到处卖,卖的也比优质的煤炭要好,造成空气污染也比较严重。所以去产能也是非常重要的,如果这个产能没有做好的话,那么我们煤炭企业的发展也是不可持续的。

  响应中央经济工作会议的号召,煤炭行业去产能一方面要做好兼并重组,让没有核心竞争力和先进技术的“僵尸企业”退出市场;同时严控增量,做好职工安置等配套政策,保持社会稳定。

  根据最新修订的《大气污染防治法》的要求,调整能源结构,提高能源利用效率,优化煤炭使用方式,推广煤炭清洁高效利用,逐步降低煤炭在一次能源消费中的比重。

  自然资源保护协会首席顾问杨富强

  2016年我们基本上消费了差不多38.5亿吨,我们争取2020年是降低到35亿吨,那么到2050年我们是降低到17、8亿吨,这样的话从现在的煤炭占我们整个能源消耗的66%要降低到2020年的55%,然后到2050年下降占到17%左右,这样我们的可再生能源,到2050年可以占到52%,这个我们整个能源情况就发生了巨大的变化,对我们社会的经济发展,对我们环境保护、气候变化,都会带来很大的益处。

  施行煤炭消费总量控制政策具有很好的社会环境协同效益,根据中国煤控项目研究计算,预计到2020年,减煤的综合效益可以达到3344亿元。

  与此同时,据不完全统计,中国目前至少已有20个省、自治区和直辖市和30多个城市制定了不同形式的煤炭消费总量目标。根据规划,2017年,北京市较2012年减煤1300万吨,煤炭消费总量减少到1000万吨以内,2020年消费总量减少到900万吨以内;天津市2017年较2012年减煤1000万吨,煤耗总占比将至65%以下。

  我国燃煤中,约有20%是分散使用的“散煤”,比如小锅炉、家庭取暖、餐饮用煤等。这些单位和家庭无法与火力发电企业一样采用环保装置脱硫、脱硝、除尘。因此,治理大气污染不可忽视量大面广的工业锅炉和农村取暖等燃烧“散煤”排放的污染物。根据环保部测算,中国每年的散煤消耗量在6-7亿吨,占全国煤炭消耗量的20%,仅次于电力行业,排放二氧化硫接近1000万吨,与电力行业相当。

  清华大学环境学院院长贺克斌

  空气质量的影响来自于各种各样的污染物,其中煤炭利用是贡献最大的一种来源。那煤炭利用里面又分成了用于发电的燃煤,用于工业锅炉的燃煤,还有就是民用的燃煤。其中散烧主要是分布在民用燃煤上,比如每吨煤消耗产生的污染物或者排放的污染物来看,在散烧煤上尽管有一些清洁炉灶等等这些做法,但整体上来讲,他的排放系数明显高于另外两种利用形式。而它恰恰又是一个排放高度——比如说散烧煤的烟囱跟火电厂的烟囱是完全不能比的,是差着数量级的。所以它在低空的排放对大气当中最终的浓度贡献会更加明显。

  据统计,北京六环外围一公里内,仍有600个村庄,19万户冬季取暖用煤,年用煤量100多万吨。2015年,城乡结合部的出租户和住宿餐饮、小市场、小超市等小企业首次纳入北京市减煤、换煤工作范围。有7个区县提高了优质燃煤的补贴标准,对散煤更换型煤、无烟煤也享受市财政200元每吨的补贴标准。

  北京门头沟区马套村村民李茂河

  以前就是烧柴火,就是山上打那柴。国家政策好给你补贴不是,这一吨煤——就是那个煤球,原先一吨是800多块钱,现在400块钱一吨。

  北京门头沟区马套村村主任李占卯

  烧那个煤气,就是国家补贴完了换那煤气罐,送到村里边。原来国家没这政策的时候,换一罐气100多块钱,还得挺老远,现在换气换到各个村来了,到家门口了,一罐老百姓拿50多块钱一罐。环境是好多了是现在,挖了植被也长起来了,原来以前把那(山)挖得秃秃的,割得光光的,哪儿有柴火呀,植被都没有。烧点儿型煤,解决的是一个污染的问题,再一个是挖的植被也养起来了。

  据2010年统计数据显示,我国煤炭消费90%集中在电力、钢铁、建材、化工、炼焦、建筑等行业,其中53%集中在电力行业。“十三五”期间年均电力需求增速预计在4%左右。煤电装容量2020前达到峰值9.7亿千瓦,电力煤耗占煤炭总消费量的51%。这为电力部门的绿色低碳转型提供了难得的机遇,同时也使得电力工业成为节能降耗和污染物减排的重点领域。通过加快燃煤电厂的升级改造,在全国全面推广超低排放和世界一流水平的能耗标准,是推进化石能源清洁化、改善大气质量、缓解资源约束的重要举措。

  原国网能源研究院副院长胡兆光

  我们知道这个空气的过滤,比如家里的过滤器,它里面有芯。我无非就是多加几层芯嘛。所以我们国家的煤电厂它在煤炭的除尘方面、过滤方面,应该来说我们的技术可以讲国际领先。那么当然了因为我们的煤炭比重比较高,在发电量里面。所以我们做了许多工作,既然比较高,我们也在更多的注重怎么样在电厂里面更多的、高效的除尘、脱硫、脱硝、脱氮。但是二氧化碳除不掉,这是我们的最大最大的问题。所以后面,我们尽管在这样的情况下,我们已经过滤的很好,但是我们的火电厂的发电比重在今后一定要逐渐下降。

  实现新的煤炭总量目标的另外一项重要手段,是近年来越来越受关注的能源结构调整,即降低能源结构中煤炭比重,提高天然气、和非化石能源的比重。

  北京即将全面实现以燃气热电替代燃煤热电。2015年3月19日,京能石景山热电厂燃煤机组关停,3月22日,“长安街最后一根烟囱”——国华北京热电厂机组全部关停,2016年底,北京四大燃煤热电厂将全部退出城区。作为替代,东北热电中心已于2015年6月投入使用,东南燃气热电中心也将于2017年前投入使用,届时北京清洁发电可达100%。

  相比燃煤锅炉,燃气热电设备具有其鲜明的优势。首先,燃气热电设备选用的炉膛热负荷较高、不存在受热面污染磨损的问题,可选用较高的烟速,热效率更高;其次,由于使用的是管道输送的天然气,无需燃料存储,节省运输、场地存贮等费用,因此在费用上比燃煤锅炉更加经济实惠;同时,使用燃气热电设备可以减少烟尘、二氧化硫以及二氧化碳的排放,大幅减轻了对环境的污染。

  除了天然气以外,风能、太阳能、生物质能等非化石能源也是替代煤炭极佳选择,提高其在能源消费中的比重,能够有效降低温室气体排放量,保护生态环境。

  2016年4月23日,国家能源局综合司发出《关于建立燃煤火电机组非水可再生能源发电配额考核制度有关要求的通知》(正在制定、建立燃煤火电机组非水可再生能源发电配额考核制度,文件明确提出拟定考核办法为:2020年各燃煤发电企业承担的可再生能源发电量配额,与火电发电量的比重应在15%以上。

  原国家发改委能源研究所所长周凤起

  可再生能源在我们国家应该是说在2005年以后受到越来越大的关注。这是一个全球性的,认为可再生能源本身是一个非碳能源,从长远来看,是一个未来的能源。国家制定的可再生能源法在全国人民代表大会通过了,2006年以后就开始执行。那么2006年以后,中国的可再生能源,特别是风电,进入了快速发展的通道。我们国家着重于在太阳能装置和原件的制造方面,进入了世界的前列甚至是第一名,在国内开始了大规模的使用。那么所以整个可再生能源,中国的装机容量在世界上排在前列。原来国家的规划,到2015年应该占到一次能源的比是11.4%。现在实际上已经超过了,大概11.7%吧。到2020年应该是15%,2030年20%。

  传统的化石能源和可再生能源也可通过配合利用达到利弊互补,绿色高效的双重效果,分布式能源就提供了这样一种解决方案。作为分布式能源的一种形式,冷、热、电三联供已在北京这样的城市得到一定程度的应用。

  项目设备管理员彭兴杨

  三联供的原理就是由燃气进入内燃机进行发电,在发电的同时呢肯定有余热,它的余热利用,比如说它的高温烟气还有高温热水会进入我们的余热设备,由余热设备产生的是一个是热源,可以供热,还有一个是供冷,统称的就是发电,可以供给用户。通过余热设备处理之后的冷或者热也可以供给用户,简称叫冷热电三联供。一次能源只有燃气,但是它可以产生的是两种不同的能源。例如,我可以在冬季的时候利用我的余热设备进行供热,可以用我的电进入我这个电制冷机,由电制冷机进行供电包括供冷。

  除了风能,太阳能,以及沼气、禽畜粪便、农林业资源等生物质能这些常见的非化石能源外,工业余热及一些传统意义上的垃圾经过技术处理也可成为意想不到的宝贝。

  本钢热力公司生产管理室主任张鹏

  本钢在生产过程中伴生大量工业余热。从2013年开始,本钢集团公司也意识到余热利用的重要性。我们计划利用五年的时间开发本钢工业余热860兆瓦,实现向本溪市居民供暖供暖面积达到1535万平。现在我们已经有部分余热资源已经实现进行开发,并用于居民供暖。本钢有不同的生产工艺,产生不同的余热资源,现在比较明显的是高炉冲渣水项目。现在咱们高炉冲渣水主要是利用给高炉冲渣(的)冷却循环水。原来这部分水是直接排放到凉水塔进行冷却,这部分热量就白白排放到空气中,白白地损失掉。采用咱们本钢自主研制的过滤和换热装置,通过实际运行的效果看呢,也基本上达到了之前预想的目标。我们在高炉冲渣水投产运行后,一年可以停运一处调控锅炉房,现在可以节省燃煤近2万吨,每年可以减少二氧化碳排放达到5万吨。

  近年来,随着中国城镇化建设不断加快,2013年中国城市垃圾总量已达1.8亿吨,仅中部某省会城市每天产生的垃圾就有8000吨。面临“垃圾围城”的步步紧逼,传统的焚烧和填埋方式处理垃圾的数量已经远远赶不上垃圾的增长量。

  而水泥窑具有协同处置生活垃圾和污泥的优势功能,由于水泥窑煅烧过程本身的工艺特点,使得水泥窑协同处置各种废弃物具有独特的天然优势。推广水泥窑协同处理生活垃圾项目可以在减少煤炭使用量的同时解决垃圾处理的难题,达到双赢的效果。

  2015年12月11日,第21届世界气候变化大会在巴黎落下帷幕,12月12日,近200个缔约方携手,一致同意通过《巴黎协定》。协定指出,各方将加强对气候变化威胁的全球应对,把全球平均气温较工业化前水平升高控制在2摄氏度之内,并为把升温控制在1.5摄氏度之内而努力。各方将以“自主贡献”的方式参与全球应对气候变化行动。发达国家将继续带头减排,并加强对发展中国家的资金、技术和能力建设支持,帮助后者减缓和适应气候变化。

  多年来,国际上关于中国在环境方面的报道都十分严苛。然而,今天这个世界上二氧化碳排放量最大的国家,已经下决定减排,并已初具成效。在本次会议中,中国的节能减排成效已被认为是促成这次谈判最让人乐观的因素。

  中国在国家自主贡献中提出,将于2030年左右使二氧化碳排放达到峰值,并争取尽早实现2030年国内单位生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%到65%。

  据国家发改委统计,截至2015年8月底,深圳、上海、北京、天津等7个碳排放交易试点城市累计交易地方配额约4024万吨,成交额约12亿元;累计拍卖配额约1664万吨,成交额约8亿元。随着《巴黎协定》的签署以及2017年启动全国碳排放权交易市场,我国碳排放交易量可能达到30亿至40亿吨。全国碳市场将覆盖石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、电力、航空八大行业,包括原油加工、乙烯、电石等18个子行业。这些行业不仅是高排放行业,同时,也是高耗煤行业。届时,中国碳市场将成为全球最大的碳市场。

  2015年9月,中国国家主席习近平出席联合国发展峰会,并发表题为《共谋永续发展做合作共赢伙伴》的重要讲话,提出:“构建全球能源互联网,推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求。”大力发展新能源,进一步降低煤炭消费占比,已成为中国能源发展的必然趋势。放眼未来,抓好能源结构转型,为子孙后代留下一片碧水蓝天,是时代赋予我们的崇高使命。

文章来源:中国能源网 责任编辑:仁青东智
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