19世紀中期——第二次工業(yè)革命,人類步入電氣時代。全球經(jīng)濟飛速發(fā)展,在享受經(jīng)濟發(fā)展碩果的同時,人類賴以生存的環(huán)境卻頻頻亮起紅燈。作為世界第二大經(jīng)濟體,中國積極承擔起大國責任,相繼出臺了一系列極具針對性的政策法規(guī),為治理環(huán)境問題開辟了一條低碳發(fā)展之路。
“十三五”期間,中國的經(jīng)濟發(fā)展步入新常態(tài),為能源部門全面改革提供了寶貴的戰(zhàn)略機遇。煤炭消費總量目標規(guī)劃體現(xiàn)和貫穿習近平總書記提出的能源體系“四個革命一個合作”的理念,突出把低碳化、綠色化和循環(huán)經(jīng)濟作為推進現(xiàn)代化建設的重要取向,大幅提高能源綠色化程度。
2013年9月,國務院發(fā)布了《大氣污染防治行動計劃》,被認為是我國有史以來最為嚴格的大氣治理行動計劃。該計劃首次提出了“制定國家煤炭消費總量中長期目標,實施目標責任管理”,到2017年,全國地級及以上城市可吸入顆粒物濃度比2012年下降10%以上;京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域細顆粒物濃度分別下降25%、20%、15%左右。
為貫徹《大氣污染防止行動計劃》和能源發(fā)展戰(zhàn)略的要求,2015年2月2日,兩部委發(fā)布《關于聯(lián)合組織實施工業(yè)領域煤炭清潔高效利用行動計劃的通知》;2015年4月27日,國家能源局發(fā)布《煤炭清潔高效利用行動計劃(2015-2020)》,為加快推動能源消費革命,進一步提高煤炭清潔高效利用水平,有效緩解資源環(huán)境壓力提供了具體的行動方案;2015年5月13日國家發(fā)改委、環(huán)保部、國家能源局印發(fā)了關于《加強大氣污染治理重點城市煤炭消費總量控制工作方案》的通知,將空氣質(zhì)量相對較差前十位城市作為大氣污染治理重點城市,進一步落實煤消費總量控制及預警工作;2015年8月29日,全國人大常委會29日表決通過的新修訂的《大氣污染防治法》,堅持源頭治理,從調(diào)整能源結構的角度完善了相關制度,采取措施逐步降低煤炭在一次能源消費中的比重。
根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示,中國國內(nèi)生產(chǎn)總值于2014年首次突破60萬億元,較1980年,翻了近一百四十倍。經(jīng)濟飛躍發(fā)展的背后,是以煤為主的能源結構長期以來的支撐。
(以下是部分專家的訪談文字)
原國家發(fā)改委能源研究所所長 周鳳起
中國一直以來就是以煤為主的能源結構,建國以后,除了煤基本上也不生產(chǎn)太多其他的能源。從52年到60年,大概占到95%。60年代還是94%,到70年代,可能降到80%,發(fā)現(xiàn)大慶油田,所以中國的石油開始逐步的有一些供應。從80年代以后,到2012年左右,基本上是維持在70%。2011年以后,逐步的有下降的趨勢,下降到比如去年可能64%,65%這么個情況。所以還是以煤為主。
中國是世界能源消費大國,煤炭在能源消費中占主導地位。2014年,中國能源消費總量達42.6億噸標準煤,約占全球能耗的四分之一,煤炭消費28.12億噸標煤,占全球煤耗的一半以上。
煤炭在開采、運輸、轉(zhuǎn)化和利用過程中都會對環(huán)境產(chǎn)生影響.煤炭的生產(chǎn)和消費不僅會引起空氣污染,更會產(chǎn)生環(huán)境和生態(tài)問題,甚至對百姓的健康造成損害。
原國家發(fā)改委能源研究所所長 周鳳起?
這中國的污染,絕大部分的污染都是煤炭排出來主要的。大概是二氧化硫可能90%以上是煤里面產(chǎn)生的,和煤有關的,煤炭開采,煤炭運輸,煤炭利用相關的。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%。
在世界許多國家的能源演進史上,煤都曾扮演過舉足輕重的角色。英國、美國等經(jīng)濟大國都曾因為過度使用煤炭而為之付出過沉重的代價。1952年,震驚世界的英國倫敦毒霧事件曾造成上千人罹患疾病甚至死亡;在此之前,美國洛多諾拉煙霧事件也早已為人類敲響警鐘。然而,煤炭開發(fā)利用不當會帶來的問題遠不止空氣污染這一項,對于土地資源,水資源的影響,也相當嚴重。設立生態(tài)紅線能夠?qū)γ禾可a(chǎn)和消費形成強力的約束。
清華大學環(huán)境學院院長 賀克斌
在它的開采、運輸、加工過程當中,會產(chǎn)生一系列的消耗和負面的環(huán)境的影響。比如說在開采過程當中,它會有土地環(huán)境的影響,那么在加工過程當中,會面臨水資源的消耗這樣的壓力等等。在使用過程當中,實施的污染物的總量控制,像硫、氮的總量控制,實際上它是一種生態(tài)紅線的表達方式。但是我們應該說,目前我們排放的這些污染物和煤炭燃燒相關的一些污染物,比如說像二氧化硫,它和煤炭利用關聯(lián)度是最高的。目前我們已經(jīng)有十年連續(xù)在做這個總量控制,那么實際上它還在我們說的環(huán)境容量或者說超過了我們的紅線。還需要進一步來加大它的減排,使它能夠控制在這個生態(tài)紅線的范圍之內(nèi)。
那么跟水資源的利用有關系的,就是我們國家,煤炭資源的分布跟水資源的分布有比較明顯的南北不平衡,那么這樣的話,在煤炭資源的利用過程當中。用于煤炭資源的開采過程當中水資源消耗,對北方地區(qū)的生態(tài)紅線或者水的生態(tài)紅線造成更大的壓力,由于這個分布的不平衡啊。所以這也是我們必須要在,用好這個煤炭的過程當中,必須要解決好的問題。
2016年3月,中國政府發(fā)布了國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要,其中,能源規(guī)劃的首要政策導向是化解過剩產(chǎn)能,對于煤炭、火電等已出現(xiàn)嚴重產(chǎn)能過剩的傳統(tǒng)能源行業(yè),“十三五”前三年暫停新建煤礦項目審批。同年2月,國務院發(fā)布的《關于煤炭行業(yè)化解過剩產(chǎn)能實現(xiàn)脫困發(fā)展的意見》中提到,計劃用3至5年時間退出煤炭產(chǎn)能5億噸,減量重組5億噸。中國的能源體制改革,迫在眉睫。
國家發(fā)改委應對氣候變化戰(zhàn)略研究和國際合作中心主任?李俊峰
中國的能源體制改革,是和中國的社會經(jīng)濟改革是一樣的。就讓市場在整個經(jīng)濟運行過程中間發(fā)揮很重要的作用。那具體從能源來說呢,它主要有三個方面。首先一個是要承認能源的商品屬性,我們過去不太承認能源的商品屬性。那么商品就要遵從市場經(jīng)濟的規(guī)律,那么現(xiàn)在正在推出的電力體制改革的方案和它的實施細則,基本上按照這么一個方向來確定的。這個也吸收了國際上的成功的經(jīng)驗和教訓,基本上提出來就是管住中間,放開兩頭,兩頭就是發(fā)電電源和銷售端這兩個是放開的,就是通過市場化。對于形成壟斷的部分,比如說電網(wǎng),實行國家管制的方式,它也基本上是一個市場化改革的方向。未來石油、天然氣的改革也是這么一個方向。那么第三個方面就是,它要充分的吸收國際國內(nèi)成功的經(jīng)驗,因為能源它雖然是一個商品,雖然市場化的,但是它帶有兩個方面的屬性。一個就是普遍服務,就是它是人們的一個基本需求。它必須滿足這樣的一個基本的普遍服務的要求,我舉一個特別簡單的例子,比方說高山上住了一戶農(nóng)民,那他需要用電,我們也要給他供電。這就是一個普遍服務。
在這樣的時代背景下,煤炭行業(yè)自身,要適應來自內(nèi)外部兩方面的變化,從三方面進行自我調(diào)整:首先是去產(chǎn)能,減量化;二要做好煤炭清潔化利用,減少對環(huán)境的污染;三是替代化,為非化石能源及新能源的發(fā)展鋪路。
煤炭減量化主要包括兩個方面,一是高效利用,提高設備的利用效率;二是通過經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)合理布局、淘汰落后產(chǎn)能、化解產(chǎn)能過剩。中國煤炭工業(yè)協(xié)會發(fā)布的煤炭十三五科技發(fā)展意見提出,到2020年,我國煤炭工業(yè)自主創(chuàng)新能力需要大幅提升,在核心技術領域?qū)崿F(xiàn)關鍵性突破,建成中國特色的創(chuàng)新型煤炭行業(yè)科技體系。
提升燃煤鍋爐的燃燒效率對節(jié)約能源,提高能效有著重要意義。然而我國燃煤鍋爐普遍存在能源消耗大、燃燒效率低的問題。
煤炭科學研究總院煤炭戰(zhàn)略規(guī)劃研究院副院長 吳立新
現(xiàn)在我們國家的燃煤工業(yè)鍋爐的效率一般是(百分之)60-65這樣,有的可能比這個還低,這個提高的這個方式,我們一般是從幾個方面。一個是從原料的質(zhì)量這塊,比如我們利用洗選煤,或者是用配煤,或者是用型煤,這樣的話它可以把效率可以提高10-20個百分點?,F(xiàn)在的鍋爐大部分總體水平還是比較低的,自動化的水平很低,所以人為的因素就影響比較大。所以比如說從鍋爐的配風,爐孔的設計啊,還有就是提高自動化程度這塊還可以提高它的效率。還有一個就是我們,用先進的技術來替代現(xiàn)有的這些比較落后的技術,比如說高效的煤粉鍋爐,它這個效率可以到90%以上,還有比如說型煤鍋爐,專用的型煤燃料加型煤鍋爐,這個效率到82%以上。還有水煤漿的鍋爐,這個效率也能到85%以上。
2015年12月18日至21日,中央經(jīng)濟工作會議在北京舉行,將去產(chǎn)能作為一項重要任務提出來。
自然資源保護協(xié)會首席顧問?楊富強
因為在煤炭企業(yè)我們也知道它的產(chǎn)能量是57億噸,2015年我們的煤炭生產(chǎn)量才只有差不多37億噸,也就是說在這里面我們將近有20億噸的差距。這么高的產(chǎn)能,它帶來的負面作用是非常明顯的。第一就是我們的價格一直往下滑,所以我們有90%的煤炭企業(yè)是屬于虧損狀態(tài),這種情況呢也必須制止。第二呢,為了競爭,有的企業(yè)就不顧環(huán)境要求,所以它對水資源、對環(huán)境、對土地破壞就比較厲害,所以這種情況也應該制止。第三呢,就是有一些企業(yè),它沒有經(jīng)過政府的批準,也沒有拿到生產(chǎn)許可證,就自己開采了,這是屬于違法開采。這樣呢如果很多企業(yè)也仿效的話,那我們對企業(yè)的管理就會很困難。第四呢,就是因為這樣的競爭,就使的很多工人會沒有工作做,另外呢,它生產(chǎn)的一些低質(zhì)的煤炭沖擊了一些質(zhì)量比較好的煤炭的銷售,因為它可以使價格比較低。所以這種情況下,我們也可以看到,市場上很多低質(zhì)的煤炭到處賣,賣的也比優(yōu)質(zhì)的煤炭要好,造成空氣污染也比較嚴重。所以去產(chǎn)能也是非常重要的,如果這個產(chǎn)能沒有做好的話,那么我們煤炭企業(yè)的發(fā)展也是不可持續(xù)的。
響應中央經(jīng)濟工作會議的號召,煤炭行業(yè)去產(chǎn)能一方面要做好兼并重組,讓沒有核心競爭力和先進技術的“僵尸企業(yè)”退出市場;同時嚴控增量,做好職工安置等配套政策,保持社會穩(wěn)定。
根據(jù)最新修訂的《大氣污染防治法》的要求,調(diào)整能源結構,提高能源利用效率,優(yōu)化煤炭使用方式,推廣煤炭清潔高效利用,逐步降低煤炭在一次能源消費中的比重。
?自然資源保護協(xié)會首席顧問 楊富強
2016年我們基本上消費了差不多38.5億噸,我們爭取2020年是降低到35億噸,那么到2050年我們是降低到17、8億噸,這樣的話從現(xiàn)在的煤炭占我們整個能源消耗的66%要降低到2020年的55%,然后到2050年下降占到17%左右,這樣我們的可再生能源,到2050年可以占到52%,這個我們整個能源情況就發(fā)生了巨大的變化,對我們社會的經(jīng)濟發(fā)展,對我們環(huán)境保護、氣候變化,都會帶來很大的益處。
施行煤炭消費總量控制政策具有很好的社會環(huán)境協(xié)同效益,根據(jù)中國煤控項目研究計算,預計到2020年,減煤的綜合效益可以達到3344億元。
與此同時,據(jù)不完全統(tǒng)計,中國目前至少已有20個省、自治區(qū)和直轄市和30多個城市制定了不同形式的煤炭消費總量目標。根據(jù)規(guī)劃,2017年,北京市較2012年減煤1300萬噸,煤炭消費總量減少到1000萬噸以內(nèi),2020年消費總量減少到900萬噸以內(nèi);天津市2017年較2012年減煤1000萬噸,煤耗總占比將至65%以下。
我國燃煤中,約有20%是分散使用的“散煤”,比如小鍋爐、家庭取暖、餐飲用煤等。這些單位和家庭無法與火力發(fā)電企業(yè)一樣采用環(huán)保裝置脫硫、脫硝、除塵。因此,治理大氣污染不可忽視量大面廣的工業(yè)鍋爐和農(nóng)村取暖等燃燒“散煤”排放的污染物。根據(jù)環(huán)保部測算,中國每年的散煤消耗量在6-7億噸,占全國煤炭消耗量的20%,僅次于電力行業(yè),排放二氧化硫接近1000萬噸,與電力行業(yè)相當。
清華大學環(huán)境學院院長 賀克斌
空氣質(zhì)量的影響來自于各種各樣的污染物,其中煤炭利用是貢獻最大的一種來源。那煤炭利用里面又分成了用于發(fā)電的燃煤,用于工業(yè)鍋爐的燃煤,還有就是民用的燃煤。其中散燒主要是分布在民用燃煤上,比如每噸煤消耗產(chǎn)生的污染物或者排放的污染物來看,在散燒煤上盡管有一些清潔爐灶等等這些做法,但整體上來講,他的排放系數(shù)明顯高于另外兩種利用形式。而它恰恰又是一個排放高度——比如說散燒煤的煙囪跟火電廠的煙囪是完全不能比的,是差著數(shù)量級的。所以它在低空的排放對大氣當中最終的濃度貢獻會更加明顯。
據(jù)統(tǒng)計,北京六環(huán)外圍一公里內(nèi),仍有600個村莊,19萬戶冬季取暖用煤,年用煤量100多萬噸。2015年,城鄉(xiāng)結合部的出租戶和住宿餐飲、小市場、小超市等小企業(yè)首次納入北京市減煤、換煤工作范圍。有7個區(qū)縣提高了優(yōu)質(zhì)燃煤的補貼標準,對散煤更換型煤、無煙煤也享受市財政200元每噸的補貼標準。
北京門頭溝區(qū)馬套村村民 李茂河
以前就是燒柴火,就是山上打那柴。國家政策好給你補貼不是,這一噸煤——就是那個煤球,原先一噸是800多塊錢,現(xiàn)在400塊錢一噸。
北京門頭溝區(qū)馬套村村主任 李占卯
燒那個煤氣,就是國家補貼完了換那煤氣罐,送到村里邊。原來國家沒這政策的時候,換一罐氣100多塊錢,還得挺老遠,現(xiàn)在換氣換到各個村來了,到家門口了,一罐老百姓拿50多塊錢一罐。環(huán)境是好多了是現(xiàn)在,挖了植被也長起來了,原來以前把那(山)挖得禿禿的,割得光光的,哪兒有柴火呀,植被都沒有。燒點兒型煤,解決的是一個污染的問題,再一個是挖的植被也養(yǎng)起來了。
據(jù)2010年統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,我國煤炭消費90%集中在電力、鋼鐵、建材、化工、煉焦、建筑等行業(yè),其中53%集中在電力行業(yè)?!笆濉逼陂g年均電力需求增速預計在4%左右。煤電裝容量2020前達到峰值9.7億千瓦,電力煤耗占煤炭總消費量的51%。這為電力部門的綠色低碳轉(zhuǎn)型提供了難得的機遇,同時也使得電力工業(yè)成為節(jié)能降耗和污染物減排的重點領域。通過加快燃煤電廠的升級改造,在全國全面推廣超低排放和世界一流水平的能耗標準,是推進化石能源清潔化、改善大氣質(zhì)量、緩解資源約束的重要舉措。
原國網(wǎng)能源研究院副院長 胡兆光
我們知道這個空氣的過濾,比如家里的過濾器,它里面有芯。我無非就是多加幾層芯嘛。所以我們國家的煤電廠它在煤炭的除塵方面、過濾方面,應該來說我們的技術可以講國際領先。那么當然了因為我們的煤炭比重比較高,在發(fā)電量里面。所以我們做了許多工作,既然比較高,我們也在更多的注重怎么樣在電廠里面更多的、高效的除塵、脫硫、脫硝、脫氮。但是二氧化碳除不掉,這是我們的最大最大的問題。所以后面,我們盡管在這樣的情況下,我們已經(jīng)過濾的很好,但是我們的火電廠的發(fā)電比重在今后一定要逐漸下降。
實現(xiàn)新的煤炭總量目標的另外一項重要手段,是近年來越來越受關注的能源結構調(diào)整,即降低能源結構中煤炭比重,提高天然氣、和非化石能源的比重。
北京即將全面實現(xiàn)以燃氣熱電替代燃煤熱電。2015年3月19日,京能石景山熱電廠燃煤機組關停,3月22日,“長安街最后一根煙囪”——國華北京熱電廠機組全部關停,2016年底,北京四大燃煤熱電廠將全部退出城區(qū)。作為替代,東北熱電中心已于2015年6月投入使用,東南燃氣熱電中心也將于2017年前投入使用,屆時北京清潔發(fā)電可達100%。
相比燃煤鍋爐,燃氣熱電設備具有其鮮明的優(yōu)勢。首先,燃氣熱電設備選用的爐膛熱負荷較高、不存在受熱面污染磨損的問題,可選用較高的煙速,熱效率更高;其次,由于使用的是管道輸送的天然氣,無需燃料存儲,節(jié)省運輸、場地存貯等費用,因此在費用上比燃煤鍋爐更加經(jīng)濟實惠;同時,使用燃氣熱電設備可以減少煙塵、二氧化硫以及二氧化碳的排放,大幅減輕了對環(huán)境的污染。
除了天然氣以外,風能、太陽能、生物質(zhì)能等非化石能源也是替代煤炭極佳選擇,提高其在能源消費中的比重,能夠有效降低溫室氣體排放量,保護生態(tài)環(huán)境。
2016年4月23日,國家能源局綜合司發(fā)出《關于建立燃煤火電機組非水可再生能源發(fā)電配額考核制度有關要求的通知》(正在制定、建立燃煤火電機組非水可再生能源發(fā)電配額考核制度,文件明確提出擬定考核辦法為:2020年各燃煤發(fā)電企業(yè)承擔的可再生能源發(fā)電量配額,與火電發(fā)電量的比重應在15%以上。
原國家發(fā)改委能源研究所所長?周鳳起
可再生能源在我們國家應該是說在2005年以后受到越來越大的關注。這是一個全球性的,認為可再生能源本身是一個非碳能源,從長遠來看,是一個未來的能源。國家制定的可再生能源法在全國人民代表大會通過了,2006年以后就開始執(zhí)行。那么2006年以后,中國的可再生能源,特別是風電,進入了快速發(fā)展的通道。我們國家著重于在太陽能裝置和原件的制造方面,進入了世界的前列甚至是第一名,在國內(nèi)開始了大規(guī)模的使用。那么所以整個可再生能源,中國的裝機容量在世界上排在前列。原來國家的規(guī)劃,到2015年應該占到一次能源的比是11.4%?,F(xiàn)在實際上已經(jīng)超過了,大概11.7%吧。到2020年應該是15%,2030年20%。
傳統(tǒng)的化石能源和可再生能源也可通過配合利用達到利弊互補,綠色高效的雙重效果,分布式能源就提供了這樣一種解決方案。作為分布式能源的一種形式,冷、熱、電三聯(lián)供已在北京這樣的城市得到一定程度的應用。
項目設備管理員 彭興楊
三聯(lián)供的原理就是由燃氣進入內(nèi)燃機進行發(fā)電,在發(fā)電的同時呢肯定有余熱,它的余熱利用,比如說它的高溫煙氣還有高溫熱水會進入我們的余熱設備,由余熱設備產(chǎn)生的是一個是熱源,可以供熱,還有一個是供冷,統(tǒng)稱的就是發(fā)電,可以供給用戶。通過余熱設備處理之后的冷或者熱也可以供給用戶,簡稱叫冷熱電三聯(lián)供。一次能源只有燃氣,但是它可以產(chǎn)生的是兩種不同的能源。例如,我可以在冬季的時候利用我的余熱設備進行供熱,可以用我的電進入我這個電制冷機,由電制冷機進行供電包括供冷。
除了風能,太陽能,以及沼氣、禽畜糞便、農(nóng)林業(yè)資源等生物質(zhì)能這些常見的非化石能源外,工業(yè)余熱及一些傳統(tǒng)意義上的垃圾經(jīng)過技術處理也可成為意想不到的寶貝。