摘要: 引言: 雾霾,现代中国城市一景。 雾霾来袭,繁华似锦的京城常常笼罩在隐天蔽日的漫漫迷雾中。 雾霾来袭,大都市上海,东
引言:
雾霾,现代中国城市一景。
雾霾来袭,繁华似锦的京城常常笼罩在隐天蔽日的漫漫迷雾中。
雾霾来袭,大都市上海,东方明珠的光芒消失隐匿在滚滚尘烟中。
雾霾来袭,南国花城娇艳盛开的鲜花蒙上了神秘污浊的面纱,羞见路人。
……
近些年,雾霾进入高发、频发期,中国城市几乎都难逃雾霾的“侵袭”。
曾经,抬头便是日月繁星、蓝天白云,放眼尽见花坛绿茵、楼宇霓虹。如今,浓重的雾霾封锁了人们的视野,呛鼻的尘烟阻塞了城市的呼吸。
雾霾,这个曾经遥远而陌生的怪物,如今已成为人们街巷热议的话题,成为媒体竞相报道的焦点。面对雾霾,有的人默然承受,有的人茫然无助,有的人奋起急呼。 其实,大多数人对雾霾的成因一知半解,在一些媒体人、网络大V、业内“专家”和机构的诱导和助推下,很多人把雾霾的“元凶”剑指煤炭,于是乎社会对煤炭的 质疑声此起彼伏,甚至偏激到非置煤炭于死地而后快。
其实,要满足人类不断增长的物质、文化需要,必须有不断增长的社会生产力和能源消耗来支撑。而社会的生产力水平越高,对能源和自然资源的消耗越快、对社会 环境的破坏力越强,而自然环境对人的寿命、身体健康又有非常大的影响。这就是现代人追求现代化生活和生存质量必须面对的矛盾与纠结。
困顿在煤炭的是与非之间,我们不妨放下泄愤情绪协裹下无休止的争论,冷静之后回头梳理一下,煤为何物?煤给人类带来了什么?我们该如何选择一条适合国情民意的道路,既满足人类需求,又能突出雾霾重围呢?当前和未来,我们该如何对待与人类命运休戚相关的煤炭?
——煤炭的发现和利用给人类带来了文明和进步
煤的世界是一个独立的绚丽多彩、奥秘无穷的科学王国。古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成了煤。在地表常温、常压下,由堆积在 停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用,转变成泥炭或腐泥;由于盆地基底沉降,泥炭或腐泥被深埋至地下深处,经成岩作用而转变成褐煤;当温度和压 力逐渐增高,再经变质作用转变成烟煤、无烟煤。无烟煤发热量最高,烧起来火力很强,烟尘很少,烧后灰渣也不多,是上等燃料。烟煤则多才多艺,既可作为优质 动力煤用于发电、炼焦、冶金,又可被气化、液化。褐煤虽然发热量最低,却是很好的化工原料。
煤炭是非常珍贵的资源,中国古代就称之为“乌金”。煤炭长眠于地壳深处,期待着发光发热、体现自身价值的机缘,期待着人类的发现和开发利用。起初,人类并不知道煤炭的价值所在,仅把煤炭作为雕刻煤环、煤镯、煤项圈等装饰品的原料。是谁最早发现煤炭的燃烧功能呢?
传说黄帝有个心爱的孙女名叫黑英,她经常跟在黄帝身边,形影不离。黄帝年纪大了,也一时一刻离不开孙女。有一天,黑英给黄帝烧鹿肉,不慎把手腕上戴的煤镯 掉进火堆里。黑英忙用木棒往出刨,谁知火势很旺,噗的一声,煤镯烧着了,从此人类才知道煤炭可以燃烧。虽然只是传说,但是我们完全可以合理的揣测,人类发 现煤炭能够作为燃料,确实是源于一次次机缘巧合的意外收获。
中国人发现和利用煤炭的历史源远流长。早在汉字被创造和发明之前,煤炭就已经被发现和利用了。确凿的考古资料证明,我国早在新石器时代晚期,即距今六七千 年前,我们的祖先就已经发现煤炭,并巧妙地加以利用。1973年,沈阳北陵附近的新乐遗址出土了一批用精煤精心制作的圆珠状饰品,直径1至5厘米不等,同 时出土的还有97块煤精和煤块——它们显然来自不远的抚顺煤矿。经碳14测定,这些煤饰品制作的年代至少在6000年以上,是世界上用煤最早的证物。成书 于2000多年前的《山海经》就对煤有了记载,时称“石涅”,可以解释为“石头的升华之物”。在我国先秦时期两部著作——《墨子》与《山海经》中,都不同 程度地提到了煤炭。
自从煤炭登上中国人民生活和生产的大舞台后,就彰显出自身的特殊优势,其作用也愈益突出,其开发的步伐也越来越快。最早有文字可考的煤井是在晋代,当时的 文学家左思在《魏都赋》中写下这样的诗句:“墨井盐池,玄滋素液”,意思是“煤井与盐池,黑的和白的都像营养液一样在滋养我们的生活。”晋人《西域记》中 则有更壮观的记述:“屈茨北二百里有山,夜则火光,昼日但烟。人取此山石炭,冶此山铁,恒充三十六国用。”足见那时地处偏僻的西域三十六国因丝绸之路开 通,深受中原先进文化和科技影响,已广泛使用煤炭冶炼铁器了。
至大唐盛世,小煤窑遍及陕西、山西以及江南等储煤丰富地区,开窑采煤的方法也传入朝鲜、日本和东南亚。当时留学长安的日本僧人圆仁在其著作《入唐求法巡礼 行记》中说:“在山西太原晋山,遍山有石炭,近远诸州,尽来取烧。”日本至今仍称煤为“石炭”,当属我大唐之遗风。据考, “煤”字最早出现于秦时典籍《吕氏春秋》,里面讲了一个有名的故事,说孔子的学生颜回给孔子做饭吃,不小心把煤灰落到饭锅里,他就把沾上煤灰的那几粒饭抓 起来吃掉了。不过当时所说的“煤”并非现代意义的煤而是锅灰,到了南宋,煤才正式定名并被广泛称用。
至元朝,煤的使用在中国已经十分普遍,而多数欧洲人还不知煤为何物。那时意大利旅游探险家马可·波罗到中国走了一圈,事后他在《东方见闻录》中写道:“中 国全境之中有一种黑石,采自山中,燃烧与薪无异,且其火候较薪为优。盖若夜间燃烧,次晨不熄。其质优良,致使全境不燃他物。”
明代,山西已成产煤最多之地,时称“独煤甲于天下”,河南安阳一带的矿井深达“数十百丈”。明代科学家宋应星所撰《天工开物》,对当时地下采煤工艺和煤炭加工利用之法做了系统概述和总结。
纵观几千年中国煤矿史,我们可以认为,中国人发现煤炭和对煤炭的开发利用,就其意义而言,不亚于在发现煤炭之后才出现的中国古代四大发明。煤炭为人类带来 了温暖,带来了光和热。在人类改善生存环境的过程中,它的发热性能得到充分的体现和利用。煤炭加快了我国古代先民从生食(茹毛饮血)到熟食再到美食演变的 步伐。饮食是人类得以生存、繁衍、进化的基本条件。熟食使人类更易于摄取营养,使食物更适合人的生理需要。而美食则进一步丰富了人们的生活。在这一过程 中,煤炭功不可没,这是不争的事实。煤炭的出现为中国社会的发展进步提供了新的化石能源,打开了能源开发和利用的全新视野,并逐渐成为中国能源结构的主 体。上述历史事实表明,煤是我们民族的血液与营养。在博大精深源远流长的中华文明背后,煤默默提供着源源不断的动力与能量。
人类虽然很早就使用了煤,但主要是为了照明和取暖。直到1765年,英国人瓦特发明了蒸汽机,煤炭才逐渐成为人类生产生活的主要能源,并由此拉开了一轮浩 浩荡荡的工业革命。第一次工业革命,始于英国的机械创新,而蒸汽机的改良和广泛使用,则将工业革命推向了一个高峰,也带动了煤炭开采和利用的爆发式增长。 伴随着蒸汽机在工业生产领域的广泛使用,近代的能源工业——煤炭工业开始在世界范围内广泛建立起来。1861年,英国的煤炭年产量已经超过五千万吨,到十 八世纪末,蒸汽机普遍代替其他动力,成为英国许多工业部门的主要动力来源。煤炭的广泛利用,被人们誉为黑色的金子,工业的食粮,成为十八世纪以来人类使用 的主要能源之一。
表面上看,工业革命是从工场手工业过渡到机器大工业的过程,但本质上,工业革命是人类从简单利用能源,过渡到通过复杂的工艺将能源转化为机械能,并且代替 人类手工操作的过程。因此,工业革命也是利用能源的革命,每一次利用能源范围的扩大,都伴随着生产技术的重大变革,甚至引起整个社会生产方式的革命。
石油的发现带来了第二次工业革命,内燃机的发明使石油异军突起,大有一举替代煤炭的势头,但电能的发现与利用带来了煤炭发展的第二个春天。1831年,英 国物理学家法拉第发现电磁感应现象,从而找到打开整个电能宝库的钥匙。根据电磁感应现象,在1866年人们首次制成了工业上可以应用的发电机。电能的利用 是第二次工业革命的主要标志,从此人类社会进入电气时代。迄今电能依然是最主要二次能源,而煤电在全球的电力生产领域的竞争中,依然保持统治地位,这也是 煤炭在当今能源结构中位置显赫的原因之一。
在人类对煤炭的开采和利用呈现爆发式增长的时代,曾经率先使用煤炭的中国人反而落在了后面。历经半封建半殖民地时期的社会动乱变革,抗日战争、解放战争的 创伤,新中国成立前的煤炭工业积贫积弱、步履维艰。1949年,新中国成立,在党和政府的大力支持下,煤炭工业步入发展快车道,成为是新中国工业的“血 液”,托起东方大国的复兴之梦。
改革开放的伟大决策让中国在百废待兴的土地上开始讲述属于自己的春天故事。要把春天的故事讲好,除了勇气和智慧,还需要社会的文明进步、经济的持续发展,在这一过程中,能源的支撑是必不可少的,丰富廉价的煤炭资源就成为撑起经济崛起的擎柱。
毋庸置疑,煤炭产业为国民经济的发展、人民生活水平的不断提高做出了卓越的贡献。
——煤的无序开采和不洁利用带来了诸多的负面影响
煤是化石燃料,是一种可燃有机岩。主要由植物遗体在地壳变化中被深埋后,在高温高压的作用下,经生物化学变化、再经地质作用转变而成。它的组成是复杂的高 分子有机化合物,主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,还含有锗、镓、铀、铅、砷等十几种化学元素,而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上。硫 是煤中常见的有害成分,是造成环境污染的主要物质源,其他有害元素在煤中含量一般不高,但有的物质危害极大,如:砷元素等。
煤在燃烧过程中会释放出二氧化硫、一氧化碳、烟尘、放射性飘尘、氮氧化物、二氧化碳等,这些有害物质会破坏环境,产生酸雨,形成温室效应,会危害人畜,使 生物受辐射损伤。20世纪五六十年代,英国伦敦由于大量燃烧使用煤炭等化石燃料,环境遭到严重污染,当时的伦敦有雾都之称。在1952年一次烟雾事件中, 死亡人数达3000多人,1962年一次死亡人数达700多人。
煤在燃烧过程中会产生大量的二氧化碳气体,二氧化碳对太阳辐射(包括可见光、红外光和紫外光等)的吸收能力很强,吸收后转化为热能。由于二氧化碳散失热能 的能力不强,因而就会在地球周围形成一个像透明的玻璃温室,称之为“温室效应”。科学家预测,到下世纪中叶,“温室效应”会使地球表面平均温度将上升 1.5~4.5℃,从而导致南北极冰雪部分融化,加上海水本身热膨胀,就会使世界海平面上升25~100厘米,一些地势低洼的沿海城市将葬入海底。地球上 的许多海拔较低的城市,如:北京、上海、纽约、伦敦等城市将会全部被淹没。数亿沿海居民将被迫迁居。同时地球变暖将使不少国家和地区干旱少雨,虫害增多, 农业减产。
煤在燃烧过程中,也产生大量的有害气体,煤中的硫在燃烧时会产生大量的二氧化硫,当大气中的二氧化硫与氮氧化物遇到水滴或潮湿空气即转化成硫酸与硝酸溶解 在雨水中,这种雨就是我们所说的“酸雨”。1987年美国大气保护研究中心的调查表明,美国直接受到酸雨危害的居民达3000万以上,美国每年因此直接损 失高达150亿美元之多。欧洲国家被酸雨损害的森林已超过50%。由于森林的破坏,世界残存的物种将大幅下降,这是一种不可恢复的生态灭绝。21世纪以 来,全世界酸雨污染范围日益扩大,酸度也在不断增加,不论发达国家还是发展中国家,酸雨都将日益严重。
在我国,据23个省市测定表明,其中21个均发现酸雨,占90%以上。我国降雨酸度由北向南呈逐渐加重趋势。长江以南酸雨已是比较普遍的问题,最严重的是 西南和华南。在我国的华北、东北和西北过去很少出现酸雨,而今酸雨也在困扰某些地区。酸雨使土壤、湖泊、河流水质酸化,使水生生态恶化,危害农作物和其他 植物生长。据统计,我国每年有近260多万公顷农田遭受酸雨污染,使粮食作物减产10%左右。仅广东、广西、四川和贵州四省区,因酸雨危害每年直接经济损 失高达24.5亿元,间接生态效益损失更大。同时,酸雨还腐蚀建筑材料,严重损害历史建筑、雕 刻、装饰以及其他重要文化古迹设施,由此造成的损失难以估量。
煤在燃烧过程中还会产生大量的粉尘,在一些城市还有许多烟筒里冒出黑色的烟雾,或扶摇直上或盘旋缭绕。人们形象地称之为“黑龙”。“黑龙”的真正面目是烟 尘,是燃烧不完全的小小黑色碳颗粒。一般煤燃烧后约有原重量的1/10,以这种烟尘排入大气,粉尘颗粒较大的、直径在10微米以上,因为重量较大能很快降 落到地面,被称为落尘。颗粒较小的、直径在10微米以下,其中有些比细菌还小,它们长时间在空中飘浮,它们叫飘尘,飘尘对人体危害更大。粒径在5~10微 米的粒子能进入呼吸道,但可被鼻毛和呼吸道黏液阻挡排除。特别小的粒子直径小于半微米的,可黏附在上呼吸道表面随痰排出。唯有半微米至5微米的飘尘,能直 接到达肺细胞,并在那里安家落户。有的飘尘还可能携带着致癌物,十分危险。粉尘落在植物上会堵塞植物气孔,阻挡植物叶组织进行光合作用影响农林作物生长。 粉尘能加速金属材料和设备的腐蚀,增加精密机械设备的磨损,甚至造成事故。煤产生的粉尘还能吸入人们的肺部引发肺炎、刺激人的眼睛引起结膜炎等眼病。
煤的这些负面影响是怎么造成的?主要是由于粗放式开采和不合理利用造成的。由于煤炭粗放式开采和不合理利用,不仅破坏了水资源,造成水土流失、土地塌陷,而且以雾霾为主要表现形式的大气污染越来越严重,开始殃及人们的日常生活和健康。
传统的露天开采煤矿,会造成土地沉陷,影响居民生活、破坏耕地和采矿区的地表植被的生长。采矿坑或运输中转站附近的储煤堆在雨水中会使煤渗出可溶性成分, 污染附近的湖泊、河流、海洋和地下水,其中的硫铁成分可以使水和土壤变酸,影响生物生长,高浓度的金属离子可能进入鱼类等生物体,进而进入人类的食物链。 由于我国煤炭主产区在西北部,而消费大户主要集中在东南沿海等经济发达地区,煤炭消费和生产地区之间有较大的空间差距,这就造成了煤炭需要大数量、大范 围、长距离运输的格局,在煤炭运输过程中会产生粉尘污染,煤炭的粉粒扬散到沿途地区的空气中,影响自然环境并产生了空气污染。
煤炭开采过程中也会释放大量的有害气体。煤炭开采中所排放的废气主要是矿井瓦斯和地面矸石山自燃施放的气体。矿井瓦斯中主要的气体是甲烷,这是一种温室效应比CO2还要高出20倍的重要的温室气体,据统计中国每年从煤矿并开采中排放甲烷70—90亿立方米,约占世界甲烷总排放量的30%,除5%左右的集中回收利用外,其余全部排放到大气中。矿区地面矸石山燃烧会大量释放含SO2、CO2、CO等有毒有害气体,严重污染大气环境并直接损害周围居民的身体健康。
用煤发电或直接应用都是一个燃烧的过程。煤燃烧对环境和健康的影响主要来源于燃烧过程所产生的大量气体和固体废物,气体污染物包括SO2、Nox、CO2、CO、碳水化合物、多碳有机物等,其他污染物还有粉尘、放射性、痕量金属等。这些污染物会导致呼吸疾病、中毒和癌症发病率的增加。当煤在生产条件差、工艺落后的工厂中燃烧时,这种情况会更严重,而我国煤炭利用技术整体来说还相对落后,故在煤炭利用过程中污染很严重。
随着社会自燃环境的恶化,人们纷纷把责难的矛头指向煤炭,曾经为人类做出最重要贡献的煤炭仿佛一夜间成了万恶之源。口诛笔伐指责煤炭者有之,异想天开呼吁 去煤化者有之,无论是简单的泄愤还是冷静地反思,煤炭这个伴随人类数千年、功过凸显的伴侣,被推倒了风口浪尖。然而,真是造化弄人,作为中国主体能源的煤 炭,千百年来与人类共患难、同进退、世代友好,偏偏现代人一天都离它不得。人类对煤炭的依赖、对煤炭的排斥始终纠结在一起,复杂的情绪剪不断、理还乱,真 是别有一番滋味在心头。
在当前经济增速放缓、环保约束收紧、煤炭市场萧条的大背景下,更多的人已经开始思考,中国的煤炭工业是不是已经走到了尽头,煤炭产业的路在何方?
——人类该如何跟煤炭相处?
煤炭对于人类,就像一把双刃剑,给人类的发展带来了不竭的动力,同时,也给人类的生活制造了太多的麻烦,围绕煤炭的是是非非从来就无法分得清清楚楚。
事物从来都具有两面性,已经过去的煤炭黄金十年,也是中国经济发展最快的十年,伴随着我国经济持续以两位数快速增长而来的煤炭黄金十年中,对能源旺盛的需 求催生出高企的煤价,制造了煤炭产地大批富豪。在煤炭即财富的现实利益驱动下,大量资本涌入煤炭行业,生产方式现代化的浪潮下还夹杂煤粗放型开采,产生大 量财富神话的同时,也制造了环境的空前怯难。
在辉煌的掩盖下,煤炭粗放式开采和不合理利用破坏了水资源、土地塌陷、水土流失,以雾霾为主要表现形式的大气污染越来越严重。近些年,雾霾进入高发期,中 国城市几乎都逃不过雾霾的“入侵”。曾经,抬头便能仰望蓝天,远眺尽是迷人的景致。如今,浓重的雾霾封锁了视线,楼宇漂浮于浓雾之中,污浊的空气开始殃及 人们的日常生活和健康。
人们对雾霾的成因其实只是一知半解,但却纷纷剑指煤炭,视燃煤污染为雾霾形成的主要元凶。在全社会高度关注环保问题,煤炭市场萧条的背景下,社会各方对煤炭在我国的主体能源地位仍质疑不断。
煤炭的是、煤炭的非,是是非非的真相如何,目前尚无被广泛认可的定论,但前进的方向似乎已经愈发明朗起来。
2014年7月的北京。在首届中国(北京)国际能源峰会开幕式暨第三届中国能源经济论坛上,能源行业的专家云集,争论煤炭的功过和是非,探讨煤炭的过去与未来。其中,煤炭是不是雾霾的真正元凶是会场内外最为关注的焦点。
有权威部门对主要城市雾霾成因的分析,经过北京大学、清华大学专家们的研究,北京一次排放中汽车排放量是主要的污染物,占一次排放30%左右。第二才是烧煤,大约占18%左右。
同时,煤炭是雾霾头号元凶、治理雾霾要走去煤化道路的论点也颇有市场。无论人类如何看待煤炭的是与非,但是有一点可以肯定,人类离不开煤,社会的进步离不开煤。
与会的中国矿业大学教授王立杰说:“煤炭利用的不合理,肯定带来污染。作为能源特别是一次能源,煤炭在我们国家占70%,这个比例肯定要下降。但是,如果一治理雾霾,就要去煤炭化,把雾霾主要归结为煤炭,我觉得有点不公平,或者有点不切实际。”
当今世界,亚太、欧洲、北美是煤炭的主要消费地区,占世界煤炭年消费量的95%,这些地区同时也是煤炭的主产区,占世界煤炭产量的94.5%。
发达国家与发展中国家在煤炭消费特点上有明显差异。发达国家的煤炭几乎都用于发电,其他用途的占比很小。发达国家已进入后工业化时代,其经济发展对高能耗 的重工业依赖逐步减少。而在发展中国家,煤炭除了主要用于发电外,还在重工业生产中发挥着重要的作用,其快速的城市化进程离不开大量的基础设施建设,与此 相关的工业部门都不同程度地消耗大量的煤炭。
发达国家能源消耗日趋饱和,对煤炭的需求量呈下降趋势。以金融服务、高科技产业、品牌营销、生物医药、文化产品、社会服务业等为重点的后工业化经济发展模 式,对能源需求强度自然减少,加之电力生产向绿色清洁方向转变的大趋势,使得发达国家对煤炭的需求量逐步减少。欧洲的煤炭消费量从20世纪60年代的高位 减少了约40%(根据BP能源历史数据计算)。美国由于对煤电的依赖,其煤炭消费一直呈缓慢上升趋势,但随着金融危机,尤其是近两年来的页岩气发电的冲 击,其煤炭消费量锐减10%。即使经济恢复,鉴于北美页岩气产业的迅猛发展,美国煤炭消费量的升势难以为继。
未来全球煤炭消费的增量主要在亚太地区。进入21世纪以来,亚太地区对煤炭消费的净增量甚至略大于全球煤炭消费的净增量。亚太地区则主要看中国和印度, 中、印两国煤炭消费的净增量占全球煤炭消费净增量的95%,仅中国就占到84%(根据BP能源历史数据计算)。以中国、印度为首的新兴经济体,对各种能源 的需求均保持强劲势头,在快速发展的重工业化阶段,高耗能的经济结构离不开能源的支撑,因此,以煤炭为主要能源的亚太地区必然带动煤炭消费的高速增长。
2014年6月,英国BP石油公司发布的《2014年世界能源统计报告》指出,2013年全球一次能源消费总量增长2.3%。石油占全球一次能源消费量的 32.9%,达到1965年以来最低水平。天然气比重较2012年下降0.2%,达到23.7%。煤炭的占比上升到30.1%,是自1970年来最高值。 报告还认为,在中国,煤炭仍然占据一次能源供应的绝对主导地位,份额高达67.5%。
我国国情是以煤炭为主的世界上最大的能源消费国家,煤炭资源十分丰富,煤炭消费量约占世界煤炭消费量的一半。当前,煤炭在我国一次能源消费中占比为 60%,火力发电在我国能源结构中占比为70%以上。根据测算,到2030年,我国能源消费才出现峰值,就是说在今后相当长的时期里煤炭在我国能源消费结 构中的比重有所下降,但消费总量仍将保持适度增加。
中国的发展离不开煤,是由我国的基本国情决定的,富煤、贫油、少气,是我国能源资源的鲜明特点。有数据表明,我国煤炭资源总量5.9万亿吨,占一次能源资 源总量的94%,而石油、天然气资源仅占6%,且其增产难度大,对外依存度约为58%和30%。所以,在相当长时期内,煤炭依然是中国的主体能源。预计到 2020年,煤炭在我国一次能源消费结构中的比率不会低于62%。这就说明,未来相当长时期煤炭在我国能源结构中的基础地位难以撼动。面对如此现状,面对 我国大气污染严峻的形势,不管国际油价如何变化,我们都应该做好煤炭产业转型升级这篇重头文章。
目前,我国煤炭行业处于景气周期下行阶段,供需关系失衡,市场价格持续走低,整个行业将长期面临“需求低速增长、价格低位徘徊,产能和煤炭进口过高,国家 化解产能过剩和控制煤炭消费总量”的压力,预计煤炭市场供大于求的局面还将维持较长时间,煤炭的发展空间将受制于多重因素。
此前,基于煤炭是产生雾霾的头号元凶的认识,为了治理雾霾各地都普遍计划“减煤”,即尝试用油气替代煤炭,现在看来并不乐观。目前,困扰天然气发电的一系 列主要问题,如:气源短缺、核心技术和设备缺失、备品备件不足等还没得到有效解决。在这一轮“煤改气”中,有的地方锅炉改造完毕,连调试用的天然气都没 有。若要依靠进口,成本奇高、经济不合理不说,能源供给的命运就掌握在他国手里,国家能源安全就无法得到保障。
为满足经济快速增长带来的巨大能源需求,中国必须利用其丰富的煤炭资源,这是由中国的现实国情所决定的。要选择一条符合国情民意的道路,真正实现能源革 命,不是随便一句“去煤化”那么简单。能源要革命,就意味着像以往对煤炭粗放的开采利用方式在新常态下显然难以为继。越来越高的环保门槛,急转直下的煤炭 市场,犹如猛然褪去的潮水,让裸泳者猝不及防。
有远见的人们开始发现,煤炭不仅仅是双刃剑,更像是个天平,而我们有能力、也有机会通过自身努力改变煤炭利用和环境污染之间固有的平衡,那个能改变天平平衡的重要砝码就是煤炭清洁利用。
无论是出于自身觉悟,还是政策、市场倒逼的原因,越来越多的煤炭企业开始谋篇布局,在煤炭的清洁开采、清洁利用和清洁转化上做文章。
“世上有两种力量:利剑和思想;从长而论,利剑总是败在思想手下。”这是拿破仑的一句名言。这里所言的思想,当属那些准确把握事物发展规律和所处时代特征的思想,呈现着对历史进步的引领力量。
1995年在华能精煤公司基础上组建起来的神华集团经过多年发展,已经壮大成为全球最大的煤炭经销商和煤、电、路、港、航、煤制油化工一体化开发的综合性 能源企业。作为行业龙头,神华集团如何转型自然会成为整个煤炭行业发展的风向标。从做世界一流煤炭供应商向建设世界一流清洁煤炭供应商的转变,神华集团再 一次引领着煤炭行业转型升级的脚步。事实上,神华集团致力于煤炭清洁利用的脚步早在潮水褪去之前就已经迈出了好几步,从煤炭绿色开采到清洁利用,已然走在 行业前列,为改变天平平衡放下了最重的一个砝码。
煤炭作为一种能源,本身无罪,罪在于不合理的利用。神华集团总经理凌文曾经指出,煤炭未加处理直接燃烧,就是高污染高排放的低端能源;而经过洗选提质,经 过清洁燃煤技术处理,经过煤制气、煤制油、煤制烯烃等清洁转化,就可以实现传统能源的更新换代和高效利用,煤炭就变成了绿色、高端能源。神华集团将发展低 碳高效清洁能源作为企业发展的战略重点,一直致力于低碳技术的攻关,积极涉足风电、太阳能、生物 质能等清洁和可再生能源的开发。
神华采用先进煤炭选煤技术,形成了规模化、专业化选煤生产模式。选煤电力单耗约2.8千瓦时/吨,达到世界先进水平。2013年入洗原煤约3.3亿吨,原 煤入选率达到79.5%(不含褐煤),远高于全国原煤56%的入洗率,向京津冀、长三角、珠三角等地供应洁净煤(灰份≤15%,硫份≤0.5%)约2.3 亿吨。
在开采环节,神华集团采用高效智能开采,并对塌陷区进行科学治理,神东采用安全高效低成本井下储水技术,利用煤矿采空区建设地下水库,将原本外排蒸发损失的矿井水储存于井下,并进行净化和利用,目前提供了95%以上的矿区用水,使得矿井水变废为宝。
作为神华主营业务之一的电力板块,在燃煤清洁发电方面先人一步且卓有建树。2014年6月25日9时,神华国华舟山发电公司4号35万千瓦国产超临界燃煤 发电机组顺利完成168小时试运,正式移交生产。这标志着国内首台“近零排放”燃煤发电机组顺利投入商业运行。监测数据显示,该机组试运行期间三项主要大 气污染物——二氧化硫、氮氧化物、大气粉尘的平均排放浓度,不仅大大低于被称为“史上最严”的环保部最新重点地区燃煤电厂排放标准限值,甚至还不到燃气机 组排放限值的一半,这标志着神华集团“煤炭清洁高效利用”技术的新突破,在我国乃至全球燃煤发电史上都具有里程碑意义。国华舟山发电公司4号机组的投产, 只是神华电力向着‘清洁高效近零排放’迈出的第一步。”接着神华集团大力推进高品质“绿色发电计划”,并计划利用5年时间将其位居国内火电装机第五位的神 华电力板块进行深度治理,全面打造“超低排放电厂”。如今,经过近零排放改造的燃煤机组陆续在三河、定州、惠州、绥中等地投产。中国工程院院士岑可法、浙 江省发改委巡视员陈智伟等在谈及国华舟山4号机组投产的意义时表示,作为一家燃煤电厂,其主要污染物排放能够做到比燃气电厂更清洁、更环保,堪称煤电行业 一场革命,让人们认识到煤炭的清洁高效利用完全能源实现,对于整个燃煤发电行业的升级与发展具有重要的引领作用。
神华在现代煤化工产业方面也走在世界前列,通过将高碳的煤炭转化为相对低碳的油品、化工品。神华煤直接液化示范项目不仅实现了污水的近零排放,新鲜水耗也 在不断下降,项目每吨产品水耗从设计值的10吨,降至目前5.8吨。其万元工业增加值水耗为17.8吨/万元,远低于全国工业平均水平(68.2吨/万 元)。神华实施的CCS示范项目,对排放的高浓度二氧化碳进行集中捕获和封存处理,每年减排二氧化碳约10万吨,相当于4150亩森林碳汇。CCS示范项 目将为我国二氧化碳的处置提供技术支持,同时走出了一条全新的环保型发展低碳能源经济道路,也为我国建设煤基低碳能源系统做出了积极探索,实现煤炭清洁低 碳转化和利用。神华百万吨级煤直接液化和60万吨煤制烯烃项目使我国成为世界唯一掌握该领域大规模工业技术的国家。在发展低碳清洁能源技术的同时,神华高 度重视清洁能源领域的软件基础设施,投入2.5亿元建设北京低碳能源研究所,成功引进20多名国际能源领域顶尖人才,努力打造清洁能源领域的贝尔实验室。
神华集团运输板块,近年累计完成340公里铁路的生态防护工程。所属朔黄铁路建设了占该线路总长32%的桥梁隧道(合计66公里),有效减少了工程开挖和 填筑对生态环境的破坏;采取还耕复田措施,全线造地6229亩,沿线种植树木1430万株;为减少噪声污染,全线设声屏障48处,共计4155平方米。朔 黄铁路曾获得首届国家环境友好工程奖,成为获得该项荣誉的我国首条干线铁路。新建铁路沿线各站点全面采用地源热泵等技术,取代传统锅炉供暖,比传统空调系 统运行效率高40%~60%,节省运行费用40%~50%左右。所属黄骅港务公司在港区煤堆场东、西、北三面建起高23米、长3023米的防风抑尘网,有 效抑制煤粉尘外溢。
新兴的页岩气领域,神华也已占得先机,通过在美国页岩气的投资积累了经验;其他如一次能源中的太阳能、二次能源中的氢能等,都是符合神华清洁能源战略的重要发展方向。
2014年5月,以张玉卓为党组书记、董事长的神华集团新一届领导班子上任后,神华集团建设世界一流清洁煤炭供应商的战略目标更为明确,提出“1245” 清洁能源发展战略,即“围绕一个目标,抓好两个转变,推进四个发展,实现五个提高”。“一个目标”就是要瞄准创建世界一流综合能源企业不放松;抓好“两个 转变”,即转变发展理念,转变发展方式;推进“四个发展”,即安全发展、转型发展、创新发展、和谐发展;实现“五个提高”,即提高企业的发展质量和效益, 提高企业管理水平,提高国际化能力,提高企业软实力,提高履行社会责任的能力。
实施“1245”清洁能源发展战略,神华转型的脚步也更加紧凑,清洁能源成为过去一年中神华集团最热的关键词之一,转型的效果是立竿见影的,2014年国 内煤炭行业哀鸿遍野时,神华集团虽受影响但依然成为一枝独秀。这样的成绩也为我国煤炭行业未来的发展提供了转型发展的可靠样本。
煤炭市场的严峻形势正在倒逼煤炭行业进行转型发展、优胜劣汰和产业升级。煤炭的清洁利用,不仅仅关乎一家企业、一个行业的兴衰,更关乎人类未来的命运。
家庭需要光电,冬日需要温暖。煤,与我们的生活息息相关。在全面建设小康社会的过程中,煤的清洁利用课题,还要不断地做。按照“大力推进煤炭清洁高效利用”的思维,检视过去多年来我国的煤炭行业,其传统的粗放发展方式确实应该淘汰出局。
正如习近平总书记所要求的,“大力推进煤炭清洁高效利用”。煤炭清洁高效利用是解决我国能源和环境双安全的核心问题,以深加工及转化利用为依托的煤炭高效、洁净、经济利用已成为能源可持续发展的路径之一。