清洁燃煤有望突围“煤”“气”之争
时间：2021-02-08 20:06:03 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
中国科学院近日公布了“大气灰霾追因与控制”专项组最新研究结果指出，机动车排放和燃煤污染是导致今年城市雾霾的主要原因。与此同时，国家环保部发布的《颗粒物污染防治技术政策征求意见稿》也首次明确提出颗粒物六大来源，并要求将能源利用作为防治PM2.5污染的重点领域，其中提出了实施煤炭总量控制以及在特大型城市核心区应实行能源无煤化。
我国煤炭可采储量为2040亿吨，大大高于天然气。在空气治理和气价高企的双重夹击中，工业燃煤的清洁化利用成为实现能源稳定供给和节能减排齐头并进的关键。
燃煤污染加速，天然气接棒？
位于清远市清城区的源潭镇是我国三大优质陶瓷原料生产基地之一。该镇聚集了13家国内知名的陶瓷企业，其中有6家企业排在全国陶瓷企业的前10名，全镇陶瓷年产值超过70亿元。
不过，陶瓷产业给源潭镇带来的除了名气与GDP之外，同时也带来了污染的负担。这里的陶瓷业大多是由佛山等地转移而来的工厂、车间，缺乏总部经济，烟尘、氮氧化物等污染物排放比较集中。对此，清远市环监局副局长陈育明介绍说，清城区的陶瓷企业基本上都是采用二段式水煤气炉。这种“水煤气”由企业自行建设装置。后来，清远又在陶企中推广为水煤气炉建立脱硫装置，陶瓷烧制过程中二氧化硫等有害气体有所减少，但问题还算不上得到根本的解决。“虽然现在烧煤气较最早的直接烧油、烧煤污染已大大减少，但仅靠脱硫装置除硫仍存在不可控性。”使用水煤气产生烟尘、焦油、酚水，运送燃料煤过程中对道路环境的破坏、煤渣的处理等都大大增加了该地的环保压力。
据业内人士估计，整个陶瓷行业大概有3000台水煤气炉，一年要消耗约6000万吨煤。仅源潭镇陶瓷企业80台左右的水煤气生产线一年就可以用掉25000吨煤。对此，目前省内虽没有明文禁止这种“二段式水煤气炉”，但原则上不鼓励采用。使用这种燃煤工艺的新项目也不能再获得环评通过。
有鉴于传统燃煤带来的高污染、高排放，广东开始谋划在高能耗产业中推行燃料革命。去年，清远出台《推进陶瓷企业“煤改气”工作实施方案》，为清远陶企推广使用天然气制订时间表：2015年3月底前清城区源潭陶瓷城、清新区云龙工业园内的陶瓷企业将全部使用天然气，而实施煤改气的企业则可以获得每条生产线70到130万的改造补贴。
作为清洁能源的天然气给源潭镇的制陶燃料提供了一定的转型的空间。解决了二氧化硫和酚水排放、焦油处理、烟尘污染等问题，同时，由于管道供气，煤运输及煤气发生炉的安全隐患问题都可以一并得到解决。这样一来，似乎难题都能引刃而解了。但事实真的如此吗？
天然气缺口引行业忧虑
《广东省“十二五”主要污染物总量减排实施方案》规定，珠三角各地级以上市、顺德区和国家环境保护模范城市的建成区应当划定为高污染燃料禁燃区，其他城市高污染燃料禁燃区面积应达到城市建成区面积的60%以上。当中原煤、粉煤、煤泥均被列入高污染燃料的范围。可以预见，越来越多的“水煤气”可能将在“十二五”期间退出历史舞台。
然而，环保能过关，但在生产上 “煤改气”却并未令企业安枕无忧。
“单单燃料费用就要比原来增加30%，每一条线每年在燃料费用上，至少增加400万，这对企业来讲，是个沉重的负担。”为此，不少源潭企业对推行“煤改气”之后，生产成本的增加感到担忧。
除了成本问题，天然气的供不应求也是企业需要面对的一大难题，是否会因此导致生产线限产、停产也是众多陶企所忧虑的。广东某陶瓷企业副总李先生告诉笔者，其公司在佛山南庄的工厂已经完成了煤改气，接下来按照当地政府的要求，在三水、肇庆等地的厂房也将逐步改造使用天然气。但比起成本升高，他表示更担心天然气荒会对企业造成影响。
“目前广东使用天然气的工厂还不多，但四川的同行经历，气荒严重的时候有一、两个月只有1/4的生产线可以开工，这对生产影响相当严重。而且目前国家的政策是用气先保证民用，每年用气量大约只有1/3用于工业，广东也不靠近天然气产区，气价一直在涨，广东的价格更排在全国前列。”
近年来，冬天闹气荒似乎已成了不变的规律。最近一次是2012年11月，北京、湖北、四川、浙江、江苏等十多个省（直辖市）相继出现气荒，甚至连能源资源大区内蒙古也闹气荒。有研究预计到2015年我国天然气产量有望达到1850亿立方米，但天然气的需求量则达2600亿立方米，供需缺口为750亿立方米。而随着私家车“油改气”等更多用气领域的放开，天然气的需求量还会进一步加大。
清洁燃煤突围“煤”“气”之争
煤炭结构、燃煤治理一直是当代环保的核心问题之一，我国煤炭占据能源消费70%以上的结构体系，治理难度十分巨大，要想改革可谓举步维艰。但是随着燃煤污染的严重性不断加剧，燃煤清洁化日趋紧迫。燃煤容易造成污染，天然气又存在供不应求的瓶颈，工业燃料应该如何转型升级呢。
对此，一直致力于研究清洁燃煤的广东科达机电董事黄志炜认为，以煤为主的特点决定了我国发展低碳经济的基石，应想办法清洁高效地利用煤炭。 “这不仅需要新的技术，也需要我们用全新的眼光看待传统能源，只要找准了坐标系，传统能源也能绿色起来。”黄志炜介绍道。目前他的公司就研发出了一套清洁粉煤气化技术，其原理是通过改进循环流化床（CFBC）粉煤气化技术，将煤变气基本转换率提高到83%，较传统技术可以提高15个百分点以上，脱硫效率能达到90%。“清洁燃煤气化技术可媲美天然气清洁程度，二氧化硫排放低于20毫克、粉尘排放低于20毫克，无酚氰废水，令企业的脱硫脱硝压力大大降低，既不用担心燃煤带来的污染超标问题，也不会出现使用天然气而带来的种种难题。”
此外，与天然气相比，煤转气在生产成本上也占有绝大的优势。在华南地区，清洁煤气的价格相当于天然气的50%，在华东、华中地区则相当于天然气的70%。而且，新的煤转气技术还与传统燃煤技术相比更节能。以一个传统年烧煤200000吨的中型能源用户为例，10台清洁燃煤气化炉全年可节省30000吨煤（减少碳排放约80000吨）。以每吨煤人民币900元计，节约的燃料费用可以达到2700万元人民币，减少的碳排放放量约达到800万吨。
在广东省经贸委项目技术鉴定委员会主任郝来春看来，中国对煤炭的高效利用最起码还有15%～20%的可操作空间，这样就能让我国储存的煤使用更长的时间，不会使我们在全面使用新能源前出现断档。
千亿市场，推广急盼破局
事实上，煤炭清洁化技术在美国GE等国外企业也有研发。GE中国研发中心的陈向力博士曾向媒体表示，美国与中国的煤电在其国内的电力中都占有相当大的比例，这是短期内难以改变的。如何更洁净地使用煤相当关键。在煤的气化方面，现有的技术甚至可以达到零排放，“但现在这个技术很贵。煤完全清洁，把二氧化碳都捕获，甚至脱硫脱硝等都可以做到，但成本非常高。”
“我们将清洁煤气化技术国产化后，价格为2000万元一条生产线，是二段式水煤气炉的5倍，但由于成本减少了20%，企业可以在3到4年投资收回。”黄志炜表示，清洁燃煤气化炉不仅限于陶瓷领域，诸如玻璃、煤发电、煤化工、有色金属深加工等领域，也可以采用这套系统进行节能并获取收益。
根据公开资料显示，由于燃料是工业制造企业的“粮食”，若以陶瓷行业为例，燃料市场规模可达几百亿元人民币，若用在其他耗能产业，如重油、柴油、天然气市场，市场规模可达上千亿元，假如再进一步延伸至大型燃气或者化工原料等领域，则能达到上万亿元人民币。
面对新的燃煤技术，广东陶瓷协会秘书长陈振广告诉笔者，清洁燃煤对于陶瓷企业升级减排肯定是好事，不过许多企业早年安装了二段式水煤气炉，虽然新建的基本不准上，但现有的水煤气也不是短时间内能完全淘汰掉的，因为出于成本考虑，许多企业都显得缺乏改变的动力。
有鉴于此，中国科学院过程研究所研究员、全国清洁能源技术专家许光文认为，清洁煤气化技术的特点在于换热方面较传统的水煤气做得好，转换率高，另外较为低端的粉状煤也可以使用。即使前期投入大一点，但长远来看，企业还是能够通过节能减排提高效益，逐步回收投入。
如今，作为一项新技术，清洁燃煤的推广还需政府政策的支持，抓住当前国家决心加强空气治理的良机，通过示范试点等形式加以推广，实现建陶等高耗能产业的燃料革命。如此一来清洁燃煤气化技术可望在天然气缺口与传统燃煤污染的双重制约中，迎来绿色能源市场的春天。
