我國清潔燃煤技術(shù)實現(xiàn)突破，供熱供暖鍋爐加速升級
煤炭也能燒出低排放（美麗中國·關(guān)注清潔能源（上））
制圖：張芳曼
編者按：我國是能源消費大國。習(xí)近平總書記指出，“發(fā)展清潔能源，是改善能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全、推進生態(tài)文明建設(shè)的重要任務(wù)。”當前打好污染防治攻堅戰(zhàn)，要堅持源頭防治，如：調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，減少煤炭消費，增加清潔能源使用。
我國煤炭消費量約占全球一半，能源結(jié)構(gòu)正由煤炭為主向多元化轉(zhuǎn)變。本版推出“美麗中國·關(guān)注清潔能源”系列報道，聚焦煤炭減量化及清潔利用，同時關(guān)注風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電等面臨的問題及其對策，今日推出上篇。
外表黑乎乎，燒起來冒出嗆鼻的氣味——這是大多數(shù)人對煤炭的第一印象。然而，你知道嗎，如果應(yīng)用了現(xiàn)代先進技術(shù)，煤炭也能燒得挺干凈。
與國家排放標準相比，二氧化硫、氮氧化物、顆粒物排放分別降低83%、50%、67%——今年1月的國家科技獎勵大會上，“燃煤機組超低排放關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”獲得國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎，這是我國煤炭清潔利用邁出的大步子。
以煤為主的能源結(jié)構(gòu)短期內(nèi)難改變，應(yīng)推動煤清潔高效利用
據(jù)統(tǒng)計，2017年我國能源消費總量44.9億噸標準煤，其中煤炭消費占能源消費總量的60.4%，比上年下降1.6個百分點。“中國的煤炭消費量約占全球一半，再加上此前利用方式粗放，大量煤炭分散燃燒帶來了高排放。”國家發(fā)改委能源研究所研究員韓文科說。
中國煤炭加工利用協(xié)會理事長張紹強認為，“清潔利用和規(guī)模化燃用是當前改善大氣質(zhì)量行之有效的方法”。
不少專家認為，煤炭減量化是清潔高效利用的前置任務(wù)，否則污染物排放濃度再低，總量依然龐大。從趨勢看，煤炭減量化以及清潔能源替代正穩(wěn)步推進，兩年來我國煤炭去產(chǎn)能超過5億噸，2017年非化石能源占全國能源生產(chǎn)總量的17.6%，比2012年提高6.4個百分點。
雖然煤炭在一次能源中的比重呈下降趨勢，但在中短期主體能源地位較難改變，實現(xiàn)煤炭轉(zhuǎn)型發(fā)展是我國能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的立足點。
“大力發(fā)展清潔能源我們有共識，但遠水解不了近渴。一方面，在我國化石能源已探明儲量中，煤炭占94%以上，石油和天然氣僅占6%左右，二者對外依存度較高，不考慮品種的使用差異，消費成本也比煤炭高不少；另一方面，風(fēng)電、光伏等新能源的穩(wěn)定性、可控性有待提升，至少短期內(nèi)要大比例替代煤炭還比較難，不能立竿見影。”張紹強認為，應(yīng)該科學(xué)有序降低煤炭消費比重，推動煤炭清潔高效利用。
我國煤電機組污染物排放控制指標處于世界領(lǐng)先水平
生產(chǎn)側(cè)而言，煤炭清潔高效利用邁出實質(zhì)步伐。煤炭質(zhì)量更優(yōu)，2017年我國原煤入選率為70.2%，同比提高1.3個百分點；資源綜合利用推進，2017年全國煤矸石綜合利用處置率達67.3%。
目前，我國煤炭消費主要分布在燃煤發(fā)電、冶金煉焦、煤化工、鍋爐用煤（含建材窯爐和供熱供暖）、民用散煤幾個方面，用煤量分別約占煤炭消費總量的50%、17.5%、6.8%、20%和不足6%。
“其中發(fā)電用煤占比大，但消費集中、污染物控制和減排力度大。”張紹強說，我國已經(jīng)突破大型燃煤超低排放發(fā)電技術(shù)，燃煤電廠大氣污染物排放達到甚至優(yōu)于國家天然氣發(fā)電排放標準，即煙塵不高于5毫克每立方米、二氧化硫不高于35毫克每立方米、氮氧化物不高于50毫克每立方米。那么，成本會不會很高呢？張紹強介紹，“所增加的發(fā)電成本大概2—3分每千瓦時，新增成本不足10%，比燃氣發(fā)電成本低。”
國家能源局有關(guān)負責(zé)人介紹，截至2017年三季度末，京津冀、河南等多地已提前1—2年完成全部具備條件機組的超低排放改造任務(wù)，全國累計完成煤電超低排放改造6.4億千瓦以上，提前完成2020年改造5.8億千瓦的目標；新建煤電機組全部為超低排放，我國煤電機組污染物排放控制指標已處于世界領(lǐng)先水平。
除了超低排放工程，煤電領(lǐng)域節(jié)能改造、靈活性改造也在加快推進。“截至2017年三季度末，全國累計完成煤電節(jié)能改造5.3億千瓦；此外，我們還著重實施熱電解耦改造和純凝煤電機組深度調(diào)峰改造，最大限度發(fā)揮煤電機組調(diào)峰能力，為新能源發(fā)電騰出空間。比如遼寧省部分煤電機組實施靈活性改造后，2017年新能源棄風(fēng)率下降6個百分點。”國家能源局有關(guān)負責(zé)人舉例。
煤炭深加工方面，我國工藝國產(chǎn)化水平提高，部分關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)跑國際，以煤為原料可以生產(chǎn)出超清潔柴油、天然氣等。據(jù)中國環(huán)境科學(xué)研究院完成的整車運行和臺架實驗，煤制清潔柴油與國五標準柴油相比，可使尾氣中排放的一氧化碳、細顆粒物、氮氧化物和碳氫化合物分別降低24%、49%、12%和34%。不過在韓文科看來：“煤化工可以發(fā)展，但規(guī)模應(yīng)當適度有序，尤其要在生態(tài)環(huán)境可承受的范圍內(nèi)。”
散煤治理是難點，將堅持散煤減量替代與清潔化替代并舉
總的來說，燃煤發(fā)電、冶金煉焦、煤化工三個煤炭消費領(lǐng)域能大規(guī)模集中利用，污染物控制逐步向好。目前真正難操作、難監(jiān)管的主要是大量散煤，主要包括工業(yè)領(lǐng)域中的小鍋爐和小窯爐散燒煤、民用生活散煤等。通常這些散煤都是分散采購，流通環(huán)節(jié)混亂難監(jiān)管，煤的灰分和硫分含量高；分散使用、燃燒過程效率低；大多數(shù)為直燃直排，脫硫、脫硝等設(shè)施幾乎為空白。
據(jù)不完全統(tǒng)計，我國燃煤供熱供暖工業(yè)鍋爐近48萬臺，各種窯爐約13萬臺，年耗煤約7.5億噸。“鍋爐效率低、污染物控制設(shè)施簡陋，大量供熱鍋爐因季節(jié)性因素負荷變化較大，實際燃燒效率、鍋爐熱效率平均比國際先進水平低15%—20%，導(dǎo)致煙塵排放超過全國排放總量的40%，二氧化硫排放量占全國排放總量的35%以上，成為嚴重的大氣污染物排放源。”張紹強介紹。
他認為，10蒸噸每小時以下的小鍋爐由于過度分散、爐型老舊、容量小等，不宜再進行改造，應(yīng)加快淘汰進程，支持整合更換；20蒸噸每小時以上等級的工業(yè)鍋爐與電站鍋爐相似，配套煙氣凈化措施后同樣可以實現(xiàn)超低排放。
“現(xiàn)在有新型煤粉型工業(yè)鍋爐燃燒效率在90%以上，單是節(jié)能一項就比老舊鏈條爐提高30個百分點以上。但目前推廣存在一定困難，這與違規(guī)成本過低、監(jiān)管不到位有關(guān)，但也受一些地區(qū)‘一刀切’去煤化影響，有的地方還要求大中型熱電機組也必須換成燃氣發(fā)電，不管是不是實現(xiàn)超低排放，導(dǎo)致企業(yè)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用積極性不高，這就值得商榷了。相關(guān)部門可以將排放標準提高到與燃氣機組一致，誰優(yōu)誰劣可以對比，超出了標準，再關(guān)停淘汰都沒問題。”張紹強建議。
民用散煤消費總量每年在2億噸左右，其中超九成用于北方農(nóng)村冬季取暖。雖然民用散煤占比小，但大部分爐灶原始、使用分散、用戶經(jīng)濟承受能力不高，算得上煤炭清潔高效利用一塊難啃的“硬骨頭”。國家能源局有關(guān)負責(zé)人表示，將堅持散煤減量替代與清潔化替代并舉、疏堵結(jié)合，通過落實優(yōu)質(zhì)煤源、建設(shè)潔凈煤配送中心、推廣應(yīng)用潔凈煤和型煤、先進民用爐具、加強監(jiān)管等措施，解決民用散煤清潔化利用問題。
中國能源研究會常務(wù)副理事長周大地認為，清潔高效的同時，也應(yīng)該向低碳努力，“煤炭的高碳性沒辦法改變，當前重點是清潔高效，但不是說低碳就放棄了。”日前召開的國家能源工作會議提出，要抓緊研究實驗碳捕集及應(yīng)用技術(shù)，爭取早日實現(xiàn)突破，使煤電發(fā)展更加符合清潔低碳安全高效的要求。
“統(tǒng)籌推進煤炭清潔高效利用是2018年能源工作重點任務(wù)之一，我們將在控制煤炭消費總量的基礎(chǔ)上，著力提高電煤在煤炭消費中的比重，爭取到‘十三五’末，電煤比重提高到55%左右，30萬千瓦級以及具備條件的燃煤機組全部實現(xiàn)超低排放。”國家能源局有關(guān)負責(zé)人說。（記者 丁怡婷）
