研究顯示,應對霧霾的戰略實踐對有效“控煤”具有積極作用。與此同時,熱電聯產“煤改氣”的替代措施并不能顯著降低NOx排放量,反而容易造成“區域治霾、全國增碳”的治理困境。
由清華大學氣候政策研究中心編寫、社會科學文獻出版社出版的低碳發展藍皮書《中國低碳發展報告2014》日前正式發布。藍皮書肯定了霧霾治理對低碳發展的促進作用,同時提出要審慎選擇技術路線。
在清華大學日前召開的低碳研討會上,清華大學氣候政策研究中心主任齊曄表示,“十二五”期間工業企業節能面臨技術、資金的新挑戰。政府對“萬家企業”的監管難度和成本遠遠高于“千家企業”。因此,建議運用更多的市場化手段激勵、監督和引導企業節能。
審慎選擇“治霾”技術路線
毋庸置疑,霧霾治理給我國能源消費總量控制帶來了重大政策機遇,成為我國低碳發展進程中的重要轉折點和全新驅動力。專家測算,目前,僅京津冀地區因煤炭消費總量控制就已形成1.22億噸的二氧化碳減排能力。
與此同時,從治理措施的技術路徑選擇來看,煤制天然氣項目建設目前正在我國如火如荼地開展。齊曄指出,大規模發展煤制天然氣會付出巨大的資源環境代價,造成“區域治霾、全國增碳”的治理困境,急需高度重視和謹慎對待。
在藍皮書中,由中國工程院的江億、倪維斗和唐孝炎3位院士領銜的研究,分析了北京市熱電聯產“煤改氣”措施的治理效果。提出了霧霾治理中的“煤改氣”技術路徑選擇將對我國低碳發展帶來“負”效應。
目前,煤制天然氣出現了井噴增長態勢。截至2013年9月,國家發改委共計審批煤制天然氣項目19個,年產能達771億立方米,遠遠超過《天然氣發展“十二五”規劃》中150億~180億立方米的規劃要求。其中,2013年以后審批的項目產能高達620億立方米,占總產能的80%以上。我國煤制天然氣產業正進入史無前例的超速發展階段。
“令人擔憂的是,從全生命周期的角度來看,煤制天然氣涉及更高的碳排放和環境成本。”專家指出,如果用煤制天然氣進行發電,其全生命周期的溫室氣體排放將比燃煤電廠高出20%。此外,煤制天然氣的生產過程是資源密集型的,每生產1立方米的天然氣將消耗6升水和3公斤原料煤。
假定北京市使用煤制天然氣全部替代煤炭進行發電。從煤炭消費來看,北京市每年引進40億立方米的煤制天然氣可減少約894萬噸的煤炭消費,而內蒙古因為每年生產40億立方米的煤制天然氣將會增加煤炭消費約1203萬噸,占內蒙古2012年煤炭消費總量的3.3%。從而,北京、內蒙古兩地的煤炭消費每年將會凈增加309萬噸。
此外,由于煤制天然氣的溫室氣體排放主要集中在生產環節,因此,從全生命周期的角度計算,北京、內蒙古兩地總計將會凈增加約377萬噸的二氧化碳排放,接近每年全國新增森林碳匯總量。
據不完全統計,截至2013年10月,我國建成、在建或擬建的煤制天然氣項目共61個,年總產能達到2693億立方米。根據測算,目前國家發改委已經審批的煤制天然氣項目(771億立方米)生產將每年消耗煤炭約2.3億噸,占2011年全國煤炭消費總量的6.8%,如果用這部分煤制天然氣替代煤炭,則其增加的溫室氣體排放將占2010年全國溫室氣體排放量的1%~2%,從而影響“十二五”節能減碳目標的實現。
把各地建成、在建或擬建的所有煤制天然氣項目,即已審批和待審批的項目(2693億立方米)加總,那么每年約消耗8.1億噸煤炭,接近2011年全國煤炭消費總量的1/4,而用這部分煤制天然氣替代煤炭所增加的溫室氣體排放將占2010年全國溫室氣體排放量的3%~6%。
綜上所述,盡管煤制天然氣對大氣污染防治有正面作用,但是從煤炭消費、溫室氣體排放和水資源消耗的角度來說,煤制天然氣的生產與消費是一種變相的資源消耗和環境污染轉嫁。
并非所有控煤都是低碳效應
此外,對天然氣替代煤炭發電到底是否真正減少霧霾,科學界的認識尚未統一。中國工程院院士、清華大學原副校長倪維斗認為,控制NOx和VOC是解決霧霾的重要環節。研究各種采暖方式,首先應考慮排放的NOx是多少。燃燒同樣熱量的燃料,燃氣與燃煤兩種方式排放NOx的量差不多。但是,為得到同樣的熱量,燃氣熱電聯產需要燃燒更多的燃料,導致NOx排放量比燃煤熱電聯產更多。
也就是說,在具體執行層面,并非所有的控煤措施都能達到低碳效應。以煤制天然氣項目建設為例,作為煤炭消費的替代品,煤制天然氣一方面未必能有效降低NOx等大氣污染物排放,另一方面還存在巨大的資源環境“負”外部性和高碳風險,從而造成“區域治霾、全國增碳”的治理困境。
藍皮書指出,試圖通過“以氣代煤”發電治理霧霾的構想可能難以奏效,急需高度重視和謹慎對待。而采用清潔、高效的煤燃燒技術是符合我國國情的。為此,藍皮書建議,北京等大城市采暖應以采用我國自主研發的高效清潔煤燃燒技術的燃煤熱電聯產為主,NOx的排放量僅約為燃氣蒸汽聯合循環方式的13%。而大量減少NOx的排放量,能夠降低二次顆粒物的數量,進而減少灰霾天氣。
“萬家企業”節能降耗難度大
工業企業是我國的耗能大戶和節能主體。根據國家發改委等12個部門聯合印發的《萬家企業節能低碳行動實施方案》,“十二五”期間,我國在“千家企業節能行動”的基礎上開展了“萬家企業節能低碳行動”,計劃實現2.5億噸標準煤的節能量。
“萬家企業”主要是指年綜合能耗消費量1萬噸標準煤以上,以及有關部門指定的年綜合能源消費量5000噸標準煤以上的17000家重點用能單位。“萬家企業”的用能量占全國能源消費總量的60%以上,其中工業企業數量占萬家企業總數的91.1%。
由于“萬家企業”數量眾多、較為分散,實施節能降耗措施及環境監管的難度和成本顯著提高。2012年12月25日,國家發改委公布萬家企業考核結果顯示,2011~2012年萬家企業累計實現節能量1.7億噸標準煤,完成“十二五”節能量目標的69%。
清華大學氣候政策研究中心的王宇飛博士認為,盡管大部分“萬家企業”的節能指標完成情況良好,但企業之間完成情況差異較大,部分中小型企業由于節能工作基礎薄弱,仍面臨較大的節能挑戰。除能源管理基礎薄弱外,“十二五”時期的工業企業還面臨著更加嚴峻的節能技術與資金方面的挑戰。
從工業企業面臨的外部環境看,“十二五”時期既有技術的節能空間逐步收窄、投入明顯增長、見效變緩,淘汰落后產能的潛力亦持續縮小。對于部分行業來說,更加嚴苛的環保標準也將影響節能效果。
例如,火力發電機組安裝脫硫、脫硝和除塵裝置并投運后,需增加發電煤耗3~4克標準煤/千瓦時,給電力行業節能帶來新的節能壓力。節能技術和資金方面的挑戰在中小企業中尤其突出,主要表現在獲取節能減排技術信息的渠道不暢,技術實力弱,融資困難。
節能亟待創新政策工具
目前我國工業節能政策的重心主要放在提高企業的節能管理水平上,缺乏適當的政策工具應對企業面臨的節能技術與資金方面的挑戰。對此,藍皮書建議,未來的節能政策制定必須及時做出調整,鼓勵和扶持前沿節能技術的研發和推廣,加強經濟激勵類政策在推動企業節能中的作用,探索更多的市場化融資途徑。
在技術方面,為了挖掘更深層次的節能潛力,必須以提高技術創新能力為核心,加快對前沿低碳技術的研發,尤其應從目前受到較多關注的單項節能、局部改造逐步擴展到系統優化與升級。系統性節能往往需要跨行業的技術知識,目前大部分的工業企業以及節能技術服務公司往往只掌握本行業的節能技術,未來的節能政策需要鼓勵和促進系統性、跨行業的節能技術研發。
此外,根據清華大學氣候政策研究中心在山東省10余家工業企業的調研,盡管工業企業迫切需要最新的節能技術信息,但當前先進節能技術的傳播和推廣渠道并不通暢,未來需要在技術研究者和使用者之間搭建有效的交流平臺,使企業更方便地獲得節能技術,也方便企業間的交流。
隨著節能成本的上升,工業企業在“十二五”時期面臨著更殘酷的融資環境。針對“十二五”節能成本提高、企業資金短缺的問題,藍皮書認為,未來的節能政策需要激勵和扶持合同能源管理等新的市場化融資機制,僅僅依賴財政補貼恐怕只是杯水車薪。
目前,合同能源管理能夠為企業的節能項目提供全新的融資途徑和技術保障。藍皮書指出,“十二五”期間,國家計劃培育1000家具有較強實力的節能服務公司,當務之急是提高節能服務公司的專業技術水平以及對合同能源管理項目的融資支持。 (本報記者 司建楠)
來源:中國工業報
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