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煤炭也能烧出低排放

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6月11日,国家发改委、生态环境部和北京市政府联合在北京举办了“2018年全国节能宣传周全国低碳日暨北京市节能宣传周低碳日活动启动仪式”。国家发改委副主任宁吉喆在致辞时表示,我国节能工作贯彻落实能耗总量和强度“双控”的决策部署,目前已取得明显成效。2013-2017年我国万元生产总值能耗累计下降20.9%,节能10.3亿吨标准煤,去年全国能源消费总量44.9亿吨,以年均2.2%的能源消费增速支持了国内生产总值年均7.1%的增长。宁吉喆表示,要优化能源结构,加大煤炭消费减量替代工作力度,推动京津冀及周边、长三角、珠三角等重点地区完成煤炭消费减量替代目标任务。同时要培育壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业,全面推进传统高耗能行业节能改造和清洁生产改造。此外,还要深入开展全民节能行动,全面推进工业、建筑、交通运输、公共机构、居民用能等重点领域节能,不断提高全社会节能意识。针对能源结构改造,不少专家认为,煤炭减量化是清洁高效利用的前置任务,否则污染物排放浓度再低,总量依然庞大。据悉,从趋势看,煤炭减量化以及清洁能源替代正稳步推进,近两年来我国煤炭去产能超过5亿吨,去年非化石能源占全国能源生产总量的17.6%,比2012年提高6.4个百分点。据了解,北京在煤炭减量方面已颇具成效,北京市环保局相关负责人表示,五年来北京全市99.8%的燃煤锅炉已被淘汰,相应减少燃煤近900万吨。此外,为促使锅炉氮氧化物深度减排,北京率先在全国开展燃气锅炉低氮改造工作,主要通过更换低氮燃烧器或低氮燃气锅炉等方式,从氮氧化物产生源头进行控制。截至去年11月中旬,北京共淘汰燃煤锅炉4453台、13259蒸吨,完成燃气锅炉低氮改造约7000台、23000蒸吨。据不完全统计,我国燃煤供热供暖工业锅炉近48万台,各种窑炉约13万台,年耗煤约7.5亿吨。中国煤炭加工利用协会理事长张绍强介绍,锅炉效率低、污染物控制设施简陋,大量供热锅炉因季节性因素负荷变化较大,实际燃烧效率、锅炉热效率平均比国际先进水平低15%-20%,导致烟尘排放超过全国排放总量的40%,二氧化硫排放量占全国排放总量的35%以上,成为严重的大气污染物排放源。“民用散煤消费总量每年在2亿吨左右,大部分炉灶原始、使用分散、用户经济承受能力不高,是煤炭清洁高效利用一块难啃的”硬骨头”。”国家能源局相关负责人表示,我国将坚持散煤减量替代与清洁化替代并举、疏堵结合,通过落实优质煤源、建设洁净煤配送中心、推广应用洁净煤和型煤、先进民用炉具、加强监管等措施,解决民用散煤清洁化利用问题。

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控制煤炭消费总量是我国能源消费结构转型面临的重要工作。2016年初至今,我国进入煤炭减量替代阶段。

编者按:我国是能源消费大国。习总指出,“发展清洁能源,是改善能源结构、保障能源安全、推进生态文明建设的重要任务。”当前打好污染防治攻坚战,要源头防治,如:调整能源结构,减少煤炭消费,增加清洁能源使用。

近日,国家发展改革委等6部门发布重点地区2016年度煤炭消费减量替代工作检查结果公告显示,北京、天津、河北、上海、浙江、珠三角区域2016年煤炭消费比2012年实现负增长,达到2013~2017年煤炭消费减量时间进度要求。山东和江苏是重点地区中煤炭消费总量不降反升的省份。

我国煤炭消费量约占全球一半,能源结构正由煤炭为主向多元化转变。本版推出“美丽中国·关注清洁能源”系列报道,聚焦煤炭减量化及清洁利用,同时关注风力发电、光伏发电等面临的问题及其对策,今日推出上篇。

资料显示,国家发展改革委日前发布的《重点地区煤炭消费减量替代管理暂行办法》称,到2017年,北京市煤炭消费量比2012年减少1300万吨,天津市减少1000万吨,河北省减少4000万吨,山东省减少2000万吨。

外表黑乎乎,烧起来冒出呛鼻的气味——这是大多数人对煤炭的第一印象。然而,你知道吗,如果应用了现代先进技术,煤炭也能烧得挺干净。

6月11日,国家发展改革委副主任宁吉喆在2018年全国节能宣传周全国低碳日启动仪式上强调,要加大煤炭消费减量替代工作力度,推动京津冀及周边、长三角、珠三角等重点地区完成煤炭消费减量替代目标任务。

与国家排放标准相比,二氧化硫、氮氧化物、颗粒物排放分别降低83%、50%、67%——今年1月的国家科技励大会上,“燃煤机组超低排放关键技术研发及应用”获得国家技术发明一等,这是我国煤炭清洁利用迈出的大步子。

“展望2018年,我们初步判断认为今年一次能源需求可能在46亿吨标准煤左右,煤炭消费量可能从去年的38.6亿吨降到38.3亿吨左右,减少3000万吨左右。”国家发展改革委能源研究所能效中心副主任田智宇说,煤炭消费量下降的原因,既有节能减煤的进展,也有清洁能源增长的替代。

据统计,2017年我国能源消费总量44.9亿吨标准煤,其中煤炭消费占能源消费总量的60.4%,比上年下降1.6个百分点。“中国的煤炭消费量约占全球一半,再加上此前利用方式粗放,大量煤炭分散燃烧带来了高排放。”国家发改委能源研究所研究员韩文科说。

我国煤炭消费量自2013年以来持续下降,但2月28日国家统计局最新发布的《2017年国民经济和社会发展统计公报》显示,2017年,我国煤炭消费量同比增长0.4%,出现了自2013年来我国煤炭消费量的首次增长。中国煤控项目组核心成员杨富强表示,2018年我国煤炭消费总量控制任务艰巨。

中国煤炭加工利用协会理事长张绍强认为,“清洁利用和规模化燃用是当前改善大气质量行之有效的方法”。

据了解,我国已将煤炭消费减量替代目标分解落实到重点地区。今年以来,全国多个地区发布了煤炭消费量削减目标。

不少专家认为,煤炭减量化是清洁高效利用的前置任务,否则污染物排放浓度再低,总量依然庞大。从趋势看,煤炭减量化以及清洁能源替代正稳步推进,两年来我国煤炭去产能超过5亿吨,2017年非化石能源占全国能源生产总量的17.6%,比2012年提高6.4个百分点。

北京市
全市煤炭消费总量计划削减到420万吨以内,加快郊区非煤化进程,按照北京市平原地区村庄基本实现“无煤化”的总体要求,力争年底前通过多种方式削减郊区民用散煤10万户左右。

虽然煤炭在一次能源中的比重呈下降趋势,但在中短期主体能源地位较难改变,实现煤炭转型发展是我国能源转型发展的立足点。

广东省
2018年全省煤炭消费总量比2017年下降500万吨以上。到2020年,全省能源消费总量控制在3.38亿吨标准煤以内,其中煤炭消费总量控制在1.65亿吨左右,珠三角地区煤炭消费总量控制在7000万吨左右。

“大力发展清洁能源我们有共识,但远水解不了近渴。一方面,在我国化石能源已探明储量中,煤炭占94%以上,石油和天然气仅占6%左右,二者对外依存度较高,不考虑品种的使用差异,消费成本也比煤炭高不少;另一方面,风电、光伏等新能源的稳定性、可控性有待提升,至少短期内要大比例替代煤炭还比较难,不能立竿见影。”张绍强认为,应该科学有序降低煤炭消费比重,推动煤炭清洁高效利用。

陕西省
加强节煤改造,严控新增燃煤项目。以散煤削减为主,规上工业以燃料煤削减为主,每年削减燃煤500万吨,3年累计削减1500万吨。未完成煤炭削减任务的城市,削减任务结转累加至下一年度,同时禁止新建耗煤项目。

生产侧而言,煤炭清洁高效利用迈出实质步伐。煤炭质量更优,2017年我国原煤入选率为70.2%,同比提高1.3个百分点;资源综合利用推进,2017年全国煤矸石综合利用处置率达67.3%。

江西省
采取综合减煤措施,到2020年,全省煤炭占能源消费比重降低到65%以下,天然气占一次能源消费比重逐年提高,不断提高风电、水电等其他清洁能源消费占比。加强煤炭使用管理,大力推广洁净煤技术。

目前,我国煤炭消费主要分布在燃煤发电、冶金炼焦、煤化工、锅炉用煤(含建材窑炉和供热供暖)、民用散煤几个方面,用煤量分别约占煤炭消费总量的50%、17.5%、6.8%、20%和不足6%。

河南省
京津冀大气污染传输通道的7个省辖市和4个省直管县要重点加强本地区2018年秋冬季煤炭消费控制措施,削减煤炭消费需求,确保7个省辖市和4个省直管县2018年煤炭消费总量年度下降3.2%。

“其中发电用煤占比大,但消费集中、污染物控制和减排力度大。”张绍强说,我国已经突破大型燃煤超低排放发电技术,燃煤电厂大气污染物排放达到甚至优于国家天然气发电排放标准,即烟尘不高于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,成本会不会很高呢?张绍强介绍,“所增加的发电成本大概2—3分每千瓦时,新增成本不足10%,比燃气发电成本低。”

浙江省
严格控制煤炭消费总量,推进清洁能源示范省建设,实行煤炭减量替代,严控新建燃煤发电项目,实施大机组替代小机组。开展低硫、低灰分配煤工程,推进煤炭清洁化利用,洁净煤使用率达到90%以上。

国家能源局有关负责人介绍,截至2017年三季度末,京津冀、河南等多地已提前1—2年完成全部具备条件机组的超低排放任务,全国累计完成煤电超低排放6.4亿千瓦以上,提前完成2020年5.8亿千瓦的目标;新建煤电机组全部为超低排放,我国煤电机组污染物排放控制指标已处于世界领先水平。

内蒙古
进一步优化能源结构,形成与区情相适应的绿色清洁能源消费结构,到2020年非化石能源装机比重达到38%左右,煤炭消费比重降到79%左右。通过结构性节能,力争实现节能量1500万吨标准煤。

除了超低排放工程,煤电领域节能、灵活性也在加快推进。“截至2017年三季度末,全国累计完成煤电节能5.3亿千瓦;此外,我们还着重实施热电解耦和纯凝煤电机组深度调峰,最大限度发挥煤电机组调峰能力,为新能源发电腾出空间。比如部分煤电机组实施灵活性后,2017年新能源弃风率下降6个百分点。”国家能源局有关负责人举例。

煤炭深加工方面,我国工艺国产化水平提高,部分关键技术领跑国际,以煤为原料可以生产出超清洁柴油、天然气等。据中国科学研究院完成的整车运行和台架实验,煤制清洁柴油与国五标准柴油相比,可使尾气中排放的一氧化碳、细颗粒物、氮氧化物和碳氢化合物分别降低24%、49%、12%和34%。不过在韩文科看来:“煤化工可以发展,但规模应当适度有序,尤其要在生态可承受的范围内。”

总的来说,燃煤发电、冶金炼焦、煤化工三个煤炭消费领域能大规模集中利用,污染物控制逐步向好。目前真正难操作、难监管的主要是大量散煤,主要包括工业领域中的小锅炉和小窑炉散烧煤、民用生活散煤等。通常这些散煤都是分散采购,流通环节混乱难监管,煤的灰分和硫分含量高;分散使用、燃烧过程效率低;大多数为直燃直排,脱硫、脱硝等设施几乎为空白。

据不完全统计,我国燃煤供热供暖工业锅炉近48万台,各种窑炉约13万台,年耗煤约7.5亿吨。“锅炉效率低、污染物控制设施简陋,大量供热锅炉因季节性因素负荷变化较大,实际燃烧效率、锅炉热效率平均比国际先进水平低15%—20%,导致烟尘排放超过全国排放总量的40%,二氧化硫排放量占全国排放总量的35%以上,成为严重的大气污染物排放源。”张绍强介绍。

他认为,10蒸吨每小时以下的小锅炉由于过度分散、炉型老旧、容量小等,不宜再进行,应加快淘汰进程,支持整合更换;20蒸吨每小时以上等级的工业锅炉与电站锅炉相似,配套烟气净化措施后同样可以实现超低排放。

“现在有新型煤粉型工业锅炉燃烧效率在90%以上,单是节能一项就比老旧链条炉提高30个百分点以上。但目前推广存在一定困难,这与违规成本过低、监管不到位有关,但也受一些地区‘一刀切’去煤化影响,有的地方还要求大中型热电机组也必须换成燃气发电,不管是不是实现超低排放,导致企业技术研发和应用积极性不高,这就值得商榷了。相关部门可以将排放标准提高到与燃气机组一致,谁优谁劣可以对比,超出了标准,再关停淘汰都没问题。”张绍强。

民用散煤消费总量每年在2亿吨左右,其中超九成用于北方农村冬季取暖。虽然民用散煤占比小,但大部分炉灶原始、使用分散、用户经济承受能力不高,算得上煤炭清洁高效利用一块难啃的“硬骨头”。国家能源局有关负责人表示,将散煤减量替代与清洁化替代并举、疏堵结合,通过落实优质煤源、建设洁净煤配送中心、推广应用洁净煤和型煤、先进民用炉具、加强监管等措施,解决民用散煤清洁化利用问题。

中国能源研究会常务副理事长周大地认为,清洁高效的同时,也应该向低碳努力,“煤炭的高碳性没办法改变,当前重点是清洁高效,但不是说低碳就放弃了。”日前召开的国家能源工作会议提出,要抓紧研究实验碳捕集及应用技术,争取早日实现突破,使煤电发展更加符合清洁低碳安全高效的要求。

“统筹推进煤炭清洁高效利用是2018年能源工作重点任务之一,我们将在控制煤炭消费总量的基础上,着力提高电煤在煤炭消费中的比重,争取到‘十三五’末,电煤比重提高到55%左右,30万千瓦级以及具备条件的燃煤机组全部实现超低排放。”国家能源局有关负责人说。

“石油石化污染物控制与处理国家重点实验室”是中国石油安全环保技术研究院依托中国石油集团公司HSE重点实验室建设而成,
HSE重点实验室2009年批准建设,2010年通过建设验收,并依托6所石油高校建立了HSE重点实验室分室,中国石油科技创新体系的重要组成部分。

在巨大的环保压力下,被称为“史上最严厉”的“减排新政”出炉——对《火电厂大气污染物排放标准》进行修订,火电行业的环保门槛大大提高。
标准公布后,国内火电厂将投入对火电机组大规模烟气脱硫、脱硝设施的工作中。

据中国之声《全国》报道,《生活垃圾焚烧污染控制标准》本月起实施,焚烧排放的各类污染物限值提高30%,业内估计,环保门槛的提升,可能会引发垃圾发电行业深度整合。中国科学院生态研究中心研究员郑明辉估计,环保门槛的提升可能会引发垃圾发电行业整合洗牌,一些中小企业会加速退出市场。

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中国煤炭加工利用协会理事长张绍强认为,“清洁利用和规模化燃用是当前改善大气质量行之有效的方法”。虽然煤炭在一次能源中的比重呈下降趋势,但在中短期主体能源地位较难改变,实现煤炭转型发展是我国能源转型发展的立足点。

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