煤制氣未改能源結構 只是轉移了排放

　　中國“多煤少氣”、以煤炭為主的能源結構是我們面臨霧霾的一個主要原因。減少煤炭消費比重需要其他替代能源，短期內天然氣作為清潔能源無疑是最佳選擇。但我國天然氣供需缺口嚴重，對外依存度高達近30%。

　　近日大唐項目通氣引發業界高呼“煤制氣”是重大突破，將迎來黃金時代。煤制氣大規模發展看似能解決天然氣短缺矛盾，但事實上，將煤炭轉換成天然氣再進行利用，是一個高耗煤的生產過程，不利于煤炭消費總量控制，其污染排放也高于直接使用煤炭。大規模發展煤制氣替代燃煤，實際上只是將污染排放從東部轉移到西部，從整體上增加全國的排放量，也不利于應對氣候變化。因此，煤制氣應至多是一個保障天然氣供需和治理霧霾的補充手段。

　　內蒙古大唐克旗煤制氣項目日前投運，并將于近日通氣，是國內首個大型煤制氣項目進入商業運營。據統計，目前我國煤制氣項目主要集中在新疆和內蒙古，兩地計劃產能占全國80%，其中新疆備案的項目有22個，產能約千億立方米；內蒙古有12個，產能規模約740億立方米。

　　當前中國以煤炭為主的能源結構是我們面臨霧霾的一個主要原因。2013年9月發布的《大氣污染防治行動計劃》要求，到2017年實現我國煤炭占能源消費總量比重降到65%以下，京津冀、長三角、珠三角等區域力爭實現煤炭消費總量負增長。充足的能源供應是保障經濟增長的重要因素，減少煤炭消費比重需要其他替代能源，短期內天然氣作為清潔能源無疑是最佳選擇。隨著我國“煤改氣”進程的加快，天然氣消費量迅速增加，供需缺口嚴重。2012年我國天然氣消費1471億立方米，其中進口量為425億立方米，對外依存度高達28.9%。

　　一方面是我國“多煤少氣”的能源結構，另一方面是環境治理對減少煤炭消費和增加天然氣消費的要求，在此背景下，煤制氣的大規模發展似乎能夠解決天然氣短缺矛盾，為緩解城市霧霾提供可能性。似乎從表面上看，煤制氣是排放量低的清潔能源。其實沒有那么簡單。煤制氣得到的天然氣屬于對煤炭加工后的二次能源，其原料是煤炭，煤制氣的過程也是一個高耗能的生產過程，意味著更多的煤炭生產同一單位能源產品。如果從全國范圍來看，煤制氣沒有達到改變以煤炭為主的能源結構目的，也達不到減少排放的目的———因為將生產過程考慮在內，煤制氣溫室氣體和其他污染物排放，比直接使用煤炭要多。

　　首先，的確，燃煤發電提供我國接近80%電力消費，因此采用燃氣代替燃煤發電是治理霧霾的一個重要措施。但是，煤制氣本身是一個高耗能的生產過程，是指通過煤炭與蒸汽、氧氣在高溫高壓下進行反應，這個生產過程需要消耗煤炭，同時排放二氧化碳、氮氧化合物、二氧化硫和粉塵。因此，計算煤制氣生命周期的排放量總和，必須將煤制氣的生產環節和終端應用環節綜合考慮。粗略計算，從度電煤耗角度來看，煤制氣發電的度電耗煤約在386-455克標準煤之間，而2011年全國火電行業平均煤耗為329克標準煤，煤制氣發電的煤耗比直接使用煤炭高17.3%-38.3%。這意味著從一次能源消耗角度來講，使用煤制氣發電會消耗更多的煤炭。

　　其次，在控制污染排放方面顯然煤制氣沒有優勢。不僅是發電，將煤制氣的應用擴展到交通、烹飪和供暖等領域，煤制氣的生命周期碳排放也將比直接使用煤炭高36%-108%。據估算，將煤炭轉換成天然氣再進行發電，比直接燃煤發電多排放40%-50%二氧化碳，其中煤制氣生產環節的二氧化碳占總排放的70%-80%，天然氣發電產生的占20%左右，此外還包括在運輸環節產生的一些碳排放。此外，煤制氣發電的二氧化硫、氮氧化合物和粉塵排放均高于燃煤發電，而這三者是形成霧霾的主要原因。現有技術水平下，煤制氣發電的綜合能源效率在27%-31.8%之間，而最新的超臨界燃煤機組發電效率已經達到40%左右。較低的能源轉換效率導致同樣的發電量，煤制氣需要消耗更多的煤炭，從而可能造成更多的污染物排放。

　　再次，煤制氣工業對水資源的消耗同樣不容忽視。生產煤制氣需要消耗大量的水資源。目前通過發改委審批開展前期工作或者已經被核準的煤制氣項目，大多集中在新疆、內蒙古和山西等煤炭資源比較豐富的地區，這些地區的水資源往往比較缺乏。新建的煤制氣項目會加劇這些地區缺水現狀，而水資源供給問題反過來將會對煤制氣生產和收益造成負面影響，需要慎重對待。

　　總結一下，目前煤制氣大規模發展的主要動力來自于霧霾治理的煤改氣。但是，將煤炭轉換成天然氣再進行利用，是一個高耗煤的生產過程，不利于煤炭消費總量控制，其污染排放也要高于直接使用煤炭。盡管煤制氣可能采用比燃煤發電更先進的減排技術，但由于煤制氣發電的綜合能源轉換效率較低，其排放也要高于燃煤發電。大規模發展煤制氣替代燃煤，實際上只是將污染排放從東部轉移到了西部，從整體上增加全國的排放量，也不利于應對氣候變化。因此，煤制氣應該至多是一個保障天然氣供需和治理霧霾的補充手段。除非煤質不適合發電，否則同樣是二次能源，在西部發展大型超臨界燃煤電站，通過特高壓輸送到東部，可能更清潔和更有經濟性。

來源：北極星電力網新聞中心　　林伯強

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