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清洁高效利用 天然气无法完全替代煤炭成主力能源

发布时间:2023-06-17 01:57:18

“在现有资源禀赋下,中国国情决定了一个‘非常之局’,在可预见的相当长一段时间里,中国基础能源供给以煤为主的现状无法改变,这是业界和学术界的基本共识。”在7月13日于上海举行的中国煤炭绿色生态发展论坛上,华夏新供给经济学研究院院长、全国政协委员贾康如是说道。

未来20年,中国的能源结构依然离不开煤。煤炭长期占一次能源消费总量的70%左右,预计到2030年,中国煤炭消费量仍占一次能源消费总量的55%左右。在前述论坛上,中国煤炭加工利用协会理事长张绍强称,与石油天然气相比,煤炭是目前中国自然能源资源中消费价格最低廉、使用最便捷、运输储存最方便安全、生产成本最低、勘探基建投入最少、资源最丰富最有保障的能源品种。

清洁高效利用 天然气无法完全替代煤炭成主力能源

但长期以来对煤炭的粗放式开发利用的确滋生了大气污染等很多问题,引发地下水和地表生态损伤。当天参加论坛的煤炭行业、金融行业人士都认为,这并非煤炭本身的问题,而是用煤的人没有把煤炭利用好。在中国的资源条件和现实需求下,煤炭行业正在探索清洁化高效利用之路。

天然气无法完全替代煤炭成为主力能源

张绍强说,很多人把中国能源转型的希望寄托在天然气身上,但“我们现在已经在用美国的液化气、澳大利亚的液化气、北极的液化气……如果要全部替代,那全世界的天然气都不够一个中国用。”他还算了这么一笔账:

1、标方天然气相当于1.89千克商品煤,以全国年消耗38亿吨煤炭的体量计算,如果天然气完全替代煤炭,则需要2.1万亿标方天然气。2017年,中国自产天然气为1426亿标方,仅相当于2.7亿吨商品煤;进口天然气926亿标方,仅相当1.75亿吨商品煤。2017年,由于中国的液化天然气进口量大增,已经使得全球天然气价格暴涨。

因此,张绍强认为,煤和天然气的禀赋差异,使得天然气在中国完全替代煤炭的可能性极小。

目前,中国煤炭的使用方式和消费领域可分为六大构成,分别为燃煤发电、炼焦和喷吹、煤化工转化、建材耗煤、民用煤和其他零散用煤。据张绍强介绍,其中电煤占比最高,以19.6亿吨占到煤炭消费总量的一半以上。

燃煤产生的主要排放物有粉尘、灰渣、二氧化硫、氮氧化合物、和二氧化碳。

张绍强称,中国目前已经突破了大型燃煤的超低排放发电技术。其中电袋联合和干湿法联合除尘技术对粉尘的清除效率可以达到99.9%以上;二氧化硫的排放可以降低至每标方5毫克以下;但由于民用散煤的煤炉大多结构简陋,没有除尘和气体脱硫脱汞装置,因此排放气体污染较为严重,但民用散煤在有机挥发物上难以控制的顽疾也可以通过煤炉改造解决。

所谓燃煤超低排放,指的是以天然气发电允许排放的标准成为煤炭发电的排放标准,即烟尘≤5mg/Nm3、SO2≤35mg/Nm3、NOx≤50mg/Nm3 (GB13223-2011)。

“目前真正处于(环保)失控状态的,主要是散煤,消费总量约为7.5到8亿吨的水平。”张绍强指出,“这也是近期清洁供暖和蓝天保卫战的关注重点。对于环保上难以控制的民用散煤,我们还是主张煤改气、煤改电。”

清洁高效利用 天然气无法完全替代煤炭成主力能源

但对于煤改电的能效,张绍强仍持有质疑:“中国现有电力生产中66.7%是由燃煤发电,但全国平均供电能效不足40%,输电平均线损6.8%,农电线损更大达到8%,如果采用直热式电采暖,能效按90%计算,实际终端供暖能效只有28.8%。”

煤炭清洁利用:技术已实现,推广阻碍大

张绍强介绍说,目前煤炭行业的节能升级和超低排放改造已完成5.8亿千瓦,占比近60%。剩下的40%超低排放改造,难点在于工业锅炉和焦炭等领域。中国工业锅炉过去锅炉均是层燃炉型原煤散烧,大多数没有烟尘及有害气体排放的净化装置或装置过于简陋,导致污染严重。目前已有新的工业锅炉技术,可以实现和天然气同样的排放标准。

技术是实现了,但要推广改造并不容易。张绍强称,近两年来工业锅炉“一刀切”地煤改气,后果之一是工业窑炉和锅炉的超低排放改造进程被随之打断了。

让张绍强头疼的还包括,2017年4月环保部发布《高污染燃料目录》,将所有涉煤制品全部列入高污染燃料目录中,并提出禁燃区要求。“这一定程度上会压缩煤炭行业进一步清洁利用的空间。”

环保部高污染燃料目录

此外,张绍强提出,在焦炭领域,虽然中国目前已有焦化厂能基本实现零排放,但暂时只停留于行业内示范项目,一般的焦化企业尚缺乏经济能力和环保理念完成改造。

“在中国,绿色金融并不排斥煤炭。”复旦大学绿色金融研究中心副主任李志青说。对于金融层面如何支持传统能源领域的绿色发展,李志青在会上表示,燃煤锅炉节能环保提升改造、余热暖民、燃煤电厂超低排放改造等煤炭高效清洁化利用的项目,都明确地列在国内绿色债券发行指引中。

“清洁能源和可再生能源撑大梁,还需要很长时间的努力才能达到。而煤炭的清洁利用的难度和成本又是最高的。”贾康在会前接受澎湃新闻的采访时表示,“在这样的制约之下,必须要由有效的市场加上有为和理性有限的政府,针对中国的‘非常之局’,形成‘非常之策’的解决方案。”

2017年6月13日下午,复旦大学经济学系“转型与发展”系列学术讲座第71期在经济学院泛海楼514会议室举行。经济学院经济系副教授陈硕老师做了题为“近代中国是马尔萨斯社会吗?”的精彩讲座。讲座由经济系主任张晖明教授主持。

清洁高效利用 天然气无法完全替代煤炭成主力能源

陈硕老师首先以马尔萨斯人口论为切入点,提出三个可供检验的假设:

一是马尔萨斯社会内部不存在覆盖社会大多数人的生育转型;二是该社会由于缺乏生育转型和人口转型,发生的技术进步只会带来人口的增长而非生活水平的提高;三是过量的人口增长由于会降低人均生活资料和人均生活水平,增加了诸如战争、传染病等“现实性抑制”的概率。为验证以上假设,陈硕老师收集了大量的历史经济数据,然后以技术进步、人口学动态、经济增长和战争四个维度的数据分析近代中国社会经济动态,以1580-1900年地方志中玉米的传播时间衡量技术进步,以生育率、死亡率等作为人口动态指标,以城市化、人均实际工资为经济增长衡量指标,以关内18省内战(农民起义)数量作为战争数据来源。通过运用自回归滞后模型和误差修正模型验证技术进步是否带来了生育转型,运用双重差分法验证技术进步是否带来人口和经济增长,运用泊松回归模型验证了内战是否产生于过量的人口对有限资源的争夺,最终,陈硕老师的研究得出近代中国是典型的马尔萨斯社会的结论。

根据计量检验,陈硕老师又提出三个政策讨论:首先技术进步的作用在于提高发明和使用技术人的人力资本回报,人力资本回报的上升才会带来全社会的人口转型,玉米引种只是一种粗放式的技术进步,且引种速度过慢并未形成扩散效应,同时单一技术进步可能无法推动全社会阶层的人口转型;其次将国内某部分单独与其他国家进行比较意义有限,分析中要考虑到中央政府及地方政府之间的再分配及国内贸易;最后仅就人口及人均生活水平指标的数据质量展开争论对理解前现代中国的社会经济动态意义有限,马尔萨斯社会表征在于人口增加但人均生活水平维持不变,而其背后运行的核心机制在于缺乏人口转型。

讲座生动有趣,吸引了学院各系老师、同学的到场,樊潇彦、冯剑亮、高虹、葛劲峰、何光辉、李志青、孙大权、王弟海、韦潇、尹晨、张涛等多位老师出席会议。参会老师分别就玉米与水稻的替代性、玉米对技术进步因素的代表能力、移民对技术扩散的影响、传统儒家文化对人口动态的影响、农民起义次数的数据标准化、劳动数量与质量的替代性等问题发表意见,并展开热烈讨论。

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