明晟環(huán)保：實(shí)施超低排放三大原因及前景分析
超低排放自提出以來就受到廣泛關(guān)注。我國(guó)為何要實(shí)施超低排放？超低排放技術(shù)、經(jīng)濟(jì)是否可行？具有怎樣的環(huán)境效益？業(yè)界圍繞這些問題展開了一系列討論。筆者認(rèn)為，中國(guó)實(shí)施煤電超低排放勢(shì)在必行，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)都將具有積極影響。
為什么要實(shí)施超低排放？
實(shí)施超低排放有以下3方面原因：
一是能源安全需求。改革開放以來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展。與此同時(shí)，能源消費(fèi)總量也持續(xù)增加，2015年中國(guó)能源消費(fèi)總量43億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中煤炭占64%，水電、風(fēng)電、核電、天然氣等清潔能源占17.9%。2014年中國(guó)能源消費(fèi)總量42.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占能源消費(fèi)總量的23%，凈增長(zhǎng)量占增長(zhǎng)量的61%，GDP總量占總量的13.4%。能源消費(fèi)量排在第二位的美國(guó)2014年能源消費(fèi)總量占的17.8%，但其GDP總量占的22.4%。
盡管我國(guó)能源消費(fèi)總量世界*，但人均能源消費(fèi)量?jī)H是美國(guó)的31%、俄羅斯的46%、德國(guó)的58%、日本的61%、南非的92%。我國(guó)人均電力消費(fèi)量更低，約是日本、韓國(guó)的1/2，不到美國(guó)的1/3。我國(guó)仍是發(fā)展中國(guó)家，從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，經(jīng)濟(jì)仍需保持一定的增長(zhǎng)，能源消費(fèi)總量也會(huì)相應(yīng)增長(zhǎng)。目前我國(guó)能源、電力產(chǎn)能相對(duì)過剩問題會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而解決。
與世界平均水平相比，我國(guó)煤炭消費(fèi)量占比明顯偏高，是世界平均水平（2014年30.02%）的兩倍多。許多發(fā)達(dá)國(guó)家在解決煤炭燃燒帶來的污染問題時(shí)，選擇了燃料更換的方法，如英國(guó)“煤改氣”，法國(guó)限制煤炭使用并逐步關(guān)閉所有煤礦，這是簡(jiǎn)單有效的方法。
我國(guó)2014年煤炭、石油、天然氣的探明儲(chǔ)量占世界總儲(chǔ)量的比例分別為12.8%、1.1%和1.8%，但我國(guó)人口占世界總數(shù)的18.7%，因此煤炭、石油、天然氣的人均儲(chǔ)量?jī)H是世界平均水平的68.4%、5.9%和9.6%。可見，我國(guó)嚴(yán)重缺少石油與天然氣資源。如果我國(guó)大量實(shí)施“煤改氣”、“煤改油”，將煤炭消費(fèi)量占比降至20%，在進(jìn)口量不變的情況下，我國(guó)石油、天然氣資源兩到三年就可開采完畢，顯然是不安全的。事實(shí)上，2014年我國(guó)石油進(jìn)口依存度已突破60%，超過了50%的警戒線，天然氣進(jìn)口依存度也高達(dá)32.7%。此外，受遠(yuǎn)洋自主運(yùn)輸能力不足、地緣政治形勢(shì)等因素影響，我國(guó)難以形成穩(wěn)定可靠的油氣供應(yīng)來源，大量依賴進(jìn)口直接影響能源安全，從而影響經(jīng)濟(jì)安全。
二是生態(tài)文明建設(shè)要求。盡管我國(guó)一直在調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，但能源資源稟賦的特點(diǎn)決定了我國(guó)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)必須以煤作為基礎(chǔ)能源。美國(guó)95%以上的煤炭是用來發(fā)電的，而我國(guó)煤炭?jī)H約50%用來發(fā)電。我國(guó)煤炭消費(fèi)在東部強(qiáng)度更大，特別是京津冀魯豫、長(zhǎng)三角和珠三角地區(qū)。根據(jù)測(cè)算，我國(guó)東部地區(qū)單位國(guó)土面積的煤炭消費(fèi)量是德國(guó)平均水平的3倍多、日本平均水平的兩倍多。煤炭消費(fèi)總量大，東部地區(qū)消費(fèi)強(qiáng)度大，給中國(guó)東部地區(qū)帶來了嚴(yán)重的大氣污染問題。
根據(jù)國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)的戰(zhàn)略要求，環(huán)境質(zhì)量只能改善不能惡化?？紤]到我國(guó)的煤炭消費(fèi)量還會(huì)增長(zhǎng)，改善大氣環(huán)境除了依賴監(jiān)管等手段之外，還需實(shí)施超低排放，實(shí)現(xiàn)煤炭清潔利用。
三是中國(guó)電力“走出去”的要求。2006年，國(guó)內(nèi)*個(gè)國(guó)產(chǎn)百萬千瓦超超臨界電站項(xiàng)目華能玉環(huán)電廠一號(hào)機(jī)組正式投入商業(yè)運(yùn)行，標(biāo)志著我國(guó)煤電三大主機(jī)水平進(jìn)入世界前列。2015年，世界*百萬千瓦超超臨界二次再熱燃煤發(fā)電機(jī)組國(guó)電泰州電廠二期工程3號(hào)機(jī)組正式投入運(yùn)營(yíng)，設(shè)計(jì)發(fā)電煤耗256.2克/千瓦時(shí)，比當(dāng)今世界水平低6克/千瓦時(shí)，標(biāo)志著中國(guó)煤電三大主機(jī)水平世界。
燃煤電廠的煙氣處理系統(tǒng)是煤電機(jī)組的組成部分，如果煙氣處理系統(tǒng)三大污染物（煙塵、二氧化硫、氮氧化物）環(huán)保指標(biāo)達(dá)不到*水平，就不能理直氣壯地宣告中國(guó)煤電是世界*。隨著“一帶一路”戰(zhàn)略的實(shí)施，我國(guó)煤電需要“走出去”，須全部指標(biāo)實(shí)現(xiàn)世界*。因此，超低排放格外重要。
實(shí)施超低排放帶來哪些效益？
實(shí)施超低排放，將在能源、環(huán)保等方面帶來諸多效益。
一是保障能源安全。大量的煤電機(jī)組超低排放工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)與在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，煙氣污染物排放低于燃?xì)鈾C(jī)組的排放水平，實(shí)現(xiàn)了煤炭的清潔高效集中利用。根據(jù)測(cè)算，假定標(biāo)準(zhǔn)煤炭?jī)r(jià)格以600元/噸計(jì)，燃煤發(fā)電超低排放后的電價(jià)成本為0.466元/千瓦時(shí)；燃?xì)鈨r(jià)格以3.6元/立方米（標(biāo)況）計(jì)，9F燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電成本為0.932元/千瓦時(shí)，燃?xì)忮仩t發(fā)電成本則為1.0836元/千瓦時(shí)。用煤發(fā)電實(shí)現(xiàn)超低排放的成本遠(yuǎn)低于燃?xì)獍l(fā)電成本。霾源于煤，而止于電，是世界主要用煤國(guó)家的共識(shí)，大幅度提高煤炭用于發(fā)電的比例，在其他領(lǐng)域與行業(yè)實(shí)施“以電代煤”，可以改善環(huán)境，還可以減少天然氣進(jìn)口。
二是為大氣環(huán)境改善指明方向。根據(jù)全國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報(bào)，2010年我國(guó)廢氣二氧化硫排放量2185.1萬噸，較2005年的2549.3萬噸下降了364.2萬噸，其中電力行業(yè)（包括熱力供應(yīng)）二氧化硫排放量從1277.2萬噸下降到984.4萬噸，下降了292.8萬噸，占全國(guó)下降量的80.4%?？梢?，電力行業(yè)煙氣脫硫?yàn)?ldquo;十一五”期間全國(guó)二氧化硫減排任務(wù)完成做出了不小貢獻(xiàn)。
根據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，“十二五”期間電力行業(yè)二氧化硫和氮氧化物的減排量分別達(dá)626萬噸與700萬噸，主要依靠的是煙氣脫硫、脫硝，超低排放起到關(guān)鍵作用。
2015年全國(guó)城市空氣質(zhì)量狀況顯示，實(shí)施新空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的74個(gè)城市主要污染物濃度同比下降，PM2.5平均濃度為55微克/立方米，同比下降14.1%；PM10平均濃度為93微克/立方米，同比下降11.4%；SO2平均濃度為25微克/立方米，同比下降21.9%；NO2平均濃度為39微克/立方米，同比下降7.1%。美國(guó)NASA衛(wèi)星也觀測(cè)到中國(guó)的東部和中部地區(qū)實(shí)現(xiàn)了顆粒物的濃度降低，這與目前實(shí)施的燃煤電廠超低排放工程全部集中在東部和中部地區(qū)非常吻合。可見，超低排放為大氣環(huán)境改善指明了方向。當(dāng)然，不僅是電力行業(yè)要實(shí)施超低排放，鋼鐵、有色、石化、建材等行業(yè)也需大力推行節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)，減少污染物排放。
此外，大幅度降低城市終端能源的煤炭消費(fèi)比例，是改善城市環(huán)境的重要途徑。如東京、巴黎、米蘭終端能源中均沒有煤炭消費(fèi)，其中東京以電力消費(fèi)為主，占40%，其次為天然氣和油品；巴黎以油品消費(fèi)為主，占45%，其次是電力和天然氣；米蘭以電力消費(fèi)為主，占46%，其次是天然氣和油品。
三是促進(jìn)電力行業(yè)發(fā)展。2015年全國(guó)火電裝機(jī)容量9.90億千瓦，是2000年火電裝機(jī)容量2.38億千瓦的4.2倍。2015年火電機(jī)組發(fā)電量4.21萬億千瓦時(shí)，是2000年火電發(fā)電量1.08萬億千瓦時(shí)的3.9倍。但我國(guó)2015年電力行業(yè)煙塵、二氧化硫、氮氧化物等三大污染物的排放量全部低于2000年的排放水平，特別是近兩年來污染物排放量大幅下降，為電力行業(yè)的發(fā)展贏得了空間。同時(shí)，電力行業(yè)供電煤耗持續(xù)下降，從改革開放之初1978年的471克/千瓦時(shí)降至2014年的318克/千瓦時(shí)，低于美國(guó)的供電煤耗359克/千瓦時(shí)。這些成績(jī)的取得不僅得益于發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步，更得益于我國(guó)實(shí)施的“上大壓小”、“以新帶老”、“超低排放”等政策。
當(dāng)然，煤電實(shí)現(xiàn)超低排放并不意味著燃煤電廠可以無限制建設(shè)。一方面我國(guó)煤炭資源有限，另一方面即使實(shí)現(xiàn)超低排放仍有污染物排放，對(duì)環(huán)境仍然存在一定的影響。因此，用清潔能源（包括清潔煤電）替代傳統(tǒng)能源，用可再生能源替代化石能源，實(shí)現(xiàn)人與自然、人與環(huán)境的和諧發(fā)展是我們*追求的目標(biāo)。
超低排放前景如何？
超低排放具有必要性和重大意義，同時(shí)也具有可行性。
首先，*央*對(duì)此高度重視并作出系列部署。在全國(guó)尚無燃煤電廠超低排放工程正式投運(yùn)之前，2014年6月，*就印發(fā)了《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014~2020年）》，明確提出提高煤電機(jī)組準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，新建燃煤發(fā)電機(jī)組污染物排放接近燃?xì)鈾C(jī)組排放水平。2014年6月，*財(cái)經(jīng)小組第六次會(huì)議再次提出，提高煤電機(jī)組準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)達(dá)不到節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)役機(jī)組限期實(shí)施改造升級(jí)。2015年3月，政府工作報(bào)告明確提出，全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造。2015年12月，*召開常務(wù)會(huì)議決定，在2020年前，對(duì)燃煤機(jī)組全面實(shí)施超低排放和節(jié)能改造。
為落實(shí)*央*的要求，2014年9月，國(guó)家*員會(huì)、*和國(guó)家*聯(lián)合印發(fā)了《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃（2014~2020年）》。2015年12月，*、國(guó)家*員會(huì)、國(guó)家*聯(lián)合印發(fā)了《全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》，地方政府也相繼出臺(tái)了相關(guān)的超低排放與節(jié)能改造計(jì)劃或方案。
其次，超低排放技術(shù)出現(xiàn)重大突破。2011年，業(yè)界還在為如何實(shí)現(xiàn)燃煤電廠達(dá)標(biāo)排放而發(fā)愁，當(dāng)時(shí)沒有成熟可靠的技術(shù)可以采用。在探索現(xiàn)有燃煤機(jī)組達(dá)標(biāo)改造的過程中，2012年我國(guó)*在燃煤電廠實(shí)施了濕式靜電除塵。檢測(cè)結(jié)果表明，不僅可以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，而且遠(yuǎn)低于排放限值要求。此后，低溫電除塵、旋轉(zhuǎn)電極電除塵、高頻電源供電電除塵、超凈電袋復(fù)合除塵等技術(shù)得到快速發(fā)展與應(yīng)用。脫硫技術(shù)在傳統(tǒng)空塔提效技術(shù)的基礎(chǔ)上，又出現(xiàn)了雙pH值循環(huán)脫硫工藝、非空塔脫硫除塵一體化技術(shù)，并得到廣泛應(yīng)用。
在不到兩年的時(shí)間里，我國(guó)燃煤電廠超低排放機(jī)組從無到有。目前投運(yùn)的超低排放機(jī)組容量已超過1.5億千瓦，并且在高灰分煤、高硫煤以及煤質(zhì)變化幅度大的機(jī)組上實(shí)現(xiàn)了污染物超低排放。與國(guó)外煙氣脫硫、脫硝普遍具有旁路相比，我國(guó)燃煤電廠煙氣治理設(shè)施普遍不設(shè)旁路。許多電廠在超低排放改造的過程中，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能與減排雙贏。
第三，國(guó)家和地方政府在經(jīng)濟(jì)上予以支持。為了推動(dòng)超低排放，國(guó)家和地方層面都出臺(tái)了一系列政策，在經(jīng)濟(jì)上予以支持。如國(guó)家*員會(huì)、*、國(guó)家*2015年12月發(fā)布《關(guān)于實(shí)行燃煤電廠超低排放電價(jià)支持政策有關(guān)問題的通知》；2014年9月，江蘇省*出臺(tái)《關(guān)于明確燃煤發(fā)電機(jī)組超低排放環(huán)保電價(jià)的通知》；2014年5月，浙江省經(jīng)信委、省*發(fā)布《浙江省統(tǒng)調(diào)燃煤發(fā)電機(jī)組新一輪脫硫脫硝及除塵改造管理考核辦法》；2014年8月，山西省政府辦公廳發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)全省燃煤發(fā)電機(jī)組超低排放的實(shí)施意見》等。
國(guó)家及各省對(duì)超低排放的支持主要體現(xiàn)在建設(shè)資金支持、環(huán)保電價(jià)、電量獎(jiǎng)勵(lì)、排污費(fèi)征收、新建機(jī)組準(zhǔn)入與總量指標(biāo)等方面，這些政策的出臺(tái)對(duì)于推動(dòng)超低排放發(fā)揮了重要作用。
明晟環(huán)保氨法脫硫技術(shù)*水平，真正實(shí)現(xiàn)超低排放，變廢為寶的目的。
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