天津“煤改燃”工程宜先小后大、先零后整

摘 要

大航海时代4win7出海卡的很 www.dnqvw.icu 以氣代煤的做法值得肯定,畢竟清潔能源占比提高是大勢所趨,此舉必將加快能源結構調整的步伐。鍋爐房改造后沒有了儲煤場和灰渣場,“烏煙瘴氣”的環境也不見了,供熱站的占地面積也減少了。前景很美好,但空氣質量的提升要有長期謀劃和打持久戰的精神,“煤改燃”工程需要綜合考慮以下幾個重要因素循序漸進,采取先小后大,先零后整方式最為穩妥。

 2013年全國74個城市中有71個城市大氣存在不同程度超標現象,平均達標天數比例為60.5%,京津冀區域13個地級及以上城市達標天數比例僅為37.5%,霧霾天氣呈現頻發性、全國性態勢,越來越嚴重。
霧霾形成的重要原因之一是煤炭、石油等化石能源的使用已成為共識。為治理大氣污染,目前國內很多地方開出了壓減燃煤、調整能源結構的藥方?!?/span>天津市2012—2020年大氣污染治理措施》和《天津環境?;?ldquo;十二五”規劃》要求,在一次能源消費結構中,爭取到2020年煤炭消費比重控制在40%以下,天然氣消費比重提高到23%以上。按照市政府的統一部署,天津市“十二五”期間將徹底淘汰中心城區和濱海新區核心區供熱燃煤鍋爐,通過熱電聯產和燃氣供熱替代燃煤,淘汰163座燃煤供熱鍋爐房。
以氣代煤的做法值得肯定,畢竟清潔能源占比提高是大勢所趨,此舉必將加快能源結構調整的步伐。鍋爐房改造后沒有了儲煤場和灰渣場,“烏煙瘴氣”的環境也不見了,供熱站的占地面積也減少了。前景很美好,但空氣質量的提升要有長期謀劃和打持久戰的精神,“煤改燃”工程需要綜合考慮以下幾個重要因素循序漸進,采取先小后大,先零后整方式最為穩妥。
一、氣源問題
兵馬未動,糧草先行,氣源就是這場系統戰役的根本保證。我國天然氣儲量并不豐富,僅占全球常規天然氣儲量的1.7%,且新發現和探明的天然氣儲量中致密砂巖氣占的比重越來越大,不易開采。頁巖氣和煤層氣等非常規天然氣資源的開發尚處于起步階段,產量難以在短期內大幅增長,這是我國天然氣面臨的自然限制。專家預測,2015年我國燃氣供應總量為1310億立方米,消費量可達2310億立方米,除按計劃進口之外還有270億~300億立方米的缺口。
天津天然氣消費量為每年26億立方米,預計到2017年,天然氣消費需求將達200億立方米。例如煤改燃工程中的火電機組燃煤改造,按照方案,將在2014年底前,重點完成對陳塘熱電4臺機組煤改燃工作;2017年底前,完成靜海熱電廠3臺機組、軍糧城發電公司4臺機組的煤改燃工作。然而陳塘熱電廠兩臺已改造完畢的燃氣機組卻因為氣源問題,只能靜靜地呆在新建廠房內。電廠的兩臺燃氣機組正常運行的話,每年需要天然氣接近19億立方米。也就是說,陳塘熱電廠一個廠就會用掉天津市絕大部分的燃氣配額。按照原規劃,在一期工程建成后開始二期工程建設,并計劃修建與一期工程規模一致的三期工程。因為氣源緊張,接下來的項目建設只能且行且看了。
煤改燃工程的的主要對象基本都是冬季供熱設備,冬季本身就是一個各類用戶用氣高峰季節,在氣源緊張,缺口大的時候,就只能采取壓工保民的措施。2013年11月12日,滄州大化的天然氣供應暫停。從11月20日河南的中原大化也開始停工80天。烏魯木齊石化、寧夏石化、塔里木石化和蘭州石化等中石油自有企業在2013年也一樣被限氣。各地每年都有出租車排起長龍等待加氣的報道,已經影響到百姓的日常生活。而供熱鍋爐實施“煤改燃”工程后,因為牽涉到居民生活,此類新增大負荷用氣也必須歸入必須保證供應的范圍之內?;鋇厙鈉慈笨謨任現?。為解決治理大氣污染的壓力,京津冀等區域都在爭搶氣源。我們的鄰居北京市,2012年天然氣消費量為92.3億立方米(其中冬季用氣就有70億立方米),年均增長85%,預計到2015年,北京天然氣需求量將達180億立方米。由于北京的地位優勢,往年的幾次天然氣緊張年份,都是壓減天津的用氣來優先保證北京的燃氣需求。
為解決氣源問題,天津也在積極籌措氣源,解決供需問題。天津港南疆浮式LNG碼頭已經在2013年冬投入運行,另外也在與內蒙古自治區商談引入煤制氣的事宜,這也牽出另外一個重要的影響因素——成本控制。
二、成本控制
 “煤改燃”工程另一影響因素是運行成本控制。“煤改燃”的成本可分為兩部分:即一次性投入和運行成本。一次性投入中燃氣鍋爐與燃煤鍋爐的本體成本相差不大,燃氣鍋爐需要管線鋪設,但可節省堆煤場和堆渣場的成本。在此僅簡單對比運行成本差異。
每千瓦時熱值的天然氣價格大約是同樣熱值煤炭價格的3-5倍。依照陳塘熱電廠測算:如按2013年的3.25元/立方米燃氣價格,燃氣發電直接成本超過0.5元/度,按上網電價不到0.4元/度的情況計算,電廠正常運行一年,加上設備折舊、設備維護、人員工資等費用,一年要虧損約39億元。
中國工程院院士、清華大學化學工程系教授金涌分析如果采用燃氣—蒸汽聯合循環發電,效率為60%,煤制天然氣的能源效率也是60%左右。從煤經天然氣再到電能的總效率約36%,而燃煤直接發電效率可達42%—45%??杉?ldquo;采用煤制氣+天然氣發電路線,其能源效率明顯不及煤直接發電高。另外,如引入內蒙古的煤制天然氣還應考慮長輸管網建設費以及管輸費。
天津港南疆浮式LNG碼頭已投入運行,2014年2月24日上午8:00,對外輸氣突破1億立方米,其實這個突破的日子完全可以再提前,可還是成本控制問題讓天津燃氣企業對LNG的使用不能放開手腳。2014年6月,在李克強總理和英國首相卡梅倫的見證下,中海油與英國石油公司(BP)簽署了一份LNG長期供應框架協議,此協議折合LNG進口單價約為4元/立方米。天津居民用氣目前售價為只有2.4元/立方米。 數據顯示,中石油2013年LNG進口均價在846.89美元/噸,進口LNG虧損人民幣202.81億元。
燃氣發電的成本高于燃煤發電的成本2-3倍,燃氣鍋爐供熱也一樣帶來成本的提高。北京非居民供熱價格按不同供熱方式而有所區別,熱力集團供應的非居民供熱價格為33元/建筑平方米•采暖季(下省略單位),燃煤鍋爐供熱為28元,燃氣(燃油、電)鍋爐為38元,為疏導天然氣價格影響,自2013年7月10日起北京市非居民供熱價格又統一調整為42元/建筑平方米•采暖季,借以推進清潔能源利用和能源結構調整,改善大氣環境質量,保障城市供熱安全。依據津價商[2008]285號文件,天津市居民住宅集中供熱收費標準為每平方米供熱建筑面積25元。津價商[2008]247號文件,公建每平方米建筑面積36元。燃氣鍋爐的采暖方式與燃煤鍋爐一樣,沒有任何補貼。
三、先小后大、先零后整
既然 “煤改燃”工程的推進受氣源限制和成本影響,那我們有限資源該如何利用呢?
近年來,火電、鋼鐵、電子玻璃、水泥等行業都加嚴了排放標準,《鍋爐大氣污染物排放標準》也在不久前完成第二次征求意見,為各行業的大氣污染防治提供了標準依據。2011年發布的GB13223《火電廠大氣污染物排放標準》,要求燃煤電廠達到30毫克∕立方米的煙塵排放限值;在重點地區,顆粒物特別排放限值加嚴到20毫克/立方米。天津北疆燃煤發電廠經濱海新區環保局監測顯示,該電廠1、2號鍋爐顆粒物排放濃度分別為14.3和13.8毫克/立方米。該公司正研究對兩臺機組爐后煙氣綜合凈化技改工程,經過技術改造,煙囪入口煙塵排放濃度不大于5毫克∕立方米。而5毫克∕立方米的排放指標,也被稱為“近零”排放。
據統計,我國燃用天然氣鍋爐氮氧化物排放濃度在200毫克∕立方米以下的僅占35%, 400毫克∕立方米以下的占94%。所以《鍋爐大氣污染物排放標準》二次征求意見稿,對現有燃氣鍋爐氮氧化物排放執行400毫克∕立方米,新建鍋爐執行200毫克∕立方米。對比發電燃煤鍋爐(GB13223-2011)與天然氣鍋爐(鍋爐大氣污染物排放標準》二次征求意見稿)特別限制排放標準要求:煙塵20毫克∕立方米、SO2為50毫克∕立方米(相同),發電燃煤鍋爐的氮氧化物排放標準是100毫克∕立方米,燃氣鍋爐的氮氧化物排放標準是150毫克∕立方米。也就是說耗氣最大,投資最高的發電鍋爐的改燃,治理污染效果并不明顯,甚至可能造成氮氧化物排放惡化,氮氧化物(NOx)是直接導致我國各地陰霾天、臭氧破壞、空氣污染的重大因素。在電力、供熱、工業和居民生活燃用煤炭這幾大需要煤改燃類別中,民用燃煤設施數量極其龐大不能集中治理,其采購的煤炭硫份和灰份不能有效控制,也無從要求進行脫硫、脫硝、除塵等處理。居民生活燃煤(小型鍋爐)燃燒同樣量的煤炭,生活燃煤SO2排放約為電力燃煤排放的6.25倍,遠遠高于電力行業的排放量。
綜合所述,在現有氣源供應無法快速增長、天然氣價格鏈沒有完全理順的條件下,我建議天津的“煤改燃”工程應根據資源落實情況均衡有序推進,避免供需出現嚴重失衡,影響居民正常生活。宜先小后大,對小型的燃煤設施優先改造,對大耗氣、高投入、污染可控的電廠等大型鍋爐暫緩改造;另外要推行先零后整,對無集中供熱居民采暖進行“無煤化”改造,發展“燃氣下鄉”,采用類似于北京等地對燃氣壁掛爐自采暖用戶進行補貼的政策,推動老百姓自行進行“煤改燃”。同時也擴大太陽能、風能等可再生能源的開發應用。

陳壽安 《中國工程咨詢》2014年第8期