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天然气能否成治“霾”良药?

2016-11-10
 

一年一度的北方供暖季,只要没有风来,重雾霾天气似乎成了惯例。虽然国家治理大气污染的力度不断加大,但今年的重雾霾天气也仍然如期到来,甚至局部地区污染程度超过以往,持续时间也较长。

这背后的主要污染源是供暖燃煤锅炉,对其治理并非一朝一夕可以完成。就近期而言,燃煤锅炉的环保改造,主要应通过发展集中供热和热电联产来实现,但从长期来看,更长效的方式是用天然气或者电去替代燃煤供暖,但成本不菲。

今年东北和华北一些地区的重雾霾,预计还将持续一段时期,在等风来的同时,我们更期待看到人的努力。

“一蒸吨的脱硫脱硝一体化装置设备和建设成本,大约在6-10万元。这意味着一个40吨的燃煤供暖锅炉,单是环保成本至少要240万元,这已经远远超过了锅炉设备本身的成本。”一位供应商分析。

在供暖季开始之后,东北地区再现重污染天气,黑龙江南部、吉林、辽宁大部出现重度到严重污染天气。据中央气象台的信息,沈阳PM2.5峰值浓度在118日一度达到1326微克/立方米,空气质量指数爆表。

华北地区即将开始正式供暖,重度污染也正笼罩在北京、河北中部等地的上空,局部地区甚至也已出现了严重污染。

据中央气象台的预报,这一天气状况要持续到17日,“受东移南下的冷空气影响,地面风力加大,扩散条件转好,东北、华北等地雾、霾天气将自北向南逐渐消散”。

这也意味着,驱霾仍然需要“等风来”。

“每年冬季一到取暖季,整个北方地区就会陷入雾霾天气,所以才有所谓的大气‘冬防’。”一位地方环保厅官员介绍。

环保部的一位官员则介绍,这种天气主要是冬季燃煤供暖、秸秆焚烧和不利气象条件三种原因综合作用的结果,但主要的污染源是供暖燃煤。

但对城市供暖燃煤锅炉的环保改造,涉及到方方面面,没有固定模式可循,必须因地制宜,且难以一蹴而就。无论是燃煤锅炉的环保改造,还是燃煤的清洁能源替代,都面临供暖成本提高的考验。

沈阳为什么最严重?

“这几乎是在预料之中的,每年东北地区都会出现这种重污染天气。201311月初,哈尔滨也曾遭遇类似的重污染天气。”上述环保部的官员说。

根据环保部统计,截至1198时,空气重污染过程仍在持续,全国338个城市中沈阳市、抚顺市、本溪市、丹东市、铁岭市等11个城市PM2.5小时平均浓度大于250微克/立方米,为严重污染。

对此,辽宁环保厅官方网站提供了官方原因分析:11月初辽宁进入采暖期,燃煤导致污染物排放量增大,加之近几日东北风将上游吉林、黑龙江地区重污染带输送至辽宁。

“这个分析是能够成立的。吉林和黑龙江两地是农业大省,在这个时期秸秆焚烧比较严重。”中国环科院副院长柴发合分析,从吉林和黑龙江随风而来的传输污染物不容忽视,再加上辽宁本地燃煤取暖产生的污染物,由此叠加形成众所关注的沈阳雾霾现象。

这一点也可以从环保部提供的监测数据中得到印证,近期大气污染最严重的城市逐步从黑龙江南移至辽宁。

柴发合进一步分析指出,从沈阳的各项污染物数据分析来看,作为PM2.5前体物的SO2和氮氧化物浓度比较高,由此可以推断其污染源主要是燃煤排放。

资料显示,在沈阳去年全年173天超标天中,以1231112这五个月的供暖燃煤季节超标天数最多。

对此,沈阳市环保局曾公开表示,冬季是沈阳雾霾多发季节,主因是沈阳目前能源结构不很合理,煤炭占一次能源消耗的主要比重。特别是冬季采暖期间,燃煤产生的排放是沈阳环境空气中颗粒物的重要来源。

降低环保改造成本是关键

不仅仅沈阳,在大多数北方城市,供暖季突袭而来的重雾霾天气主要污染物都是来自供暖燃煤的排放。因此,对这些供暖设施的环保改造成为冬天治霾的一个主要策略。

“在供暖系统环保改造路径上,现在没有也无法制定全国统一的实施方案。”浙江大学能源学院副院长、国家环境保护燃煤大气污染控制工程技术中心主任高翔分析,每个城市必须根据自己的资源、条件和资金实力,制定适合自己的方案。

柴发合分析,就燃煤供暖锅炉的环保改造而言,近期可行的主要是建设大半径的集中供热中心和建设热电联产项目两种方法。

“我所说的集中供热,并非指针对分散供热而言的小区集中供热,而是针对城市更大区域的集中供热。”柴发合解释,集中供热可以实现规模效应,解决小燃煤锅炉面临的环保成本高和监管难的问题。

一位锅炉环保设备供应商介绍,国家在燃煤供暖锅炉领域推行“拆小并大”,20吨以下的小锅炉都要拆除。即便对20吨以上的中型燃煤锅炉而言,上环保设施的成本依然很高。

“一蒸吨的脱硫脱硝一体化装置设备和建设成本,大约在6-10万元。这意味着一个40吨的燃煤供暖锅炉,单是环保成本至少要240万元,这已经远远超过了锅炉设备本身的成本。”前述供应商分析。

该供应商进一步分析,根据国家要求,20吨以上的燃煤供暖锅炉都要安装在线监测设备,在线监测设备的成本都在30万以上。“由‘环保+监测’带来的综合高成本,只有规模大的集中供热中心才可以承受。”

高翔介绍,从技术来看,大半径的集中供热中心已经没有任何问题,最大覆盖半径可以达到30公里。

“集中供热中心的建设并非易事,这需要政府统一规划,整体布局,去协调既有的小的集中供热中心整合以及管网的互联互通等问题。”前述地方环保厅官员分析。

“在提高燃煤锅炉集中供热的同时,环保部门更要加强监管,确保它们都能达到《锅炉大气污染物排放标准》这一国家标准或更为严格的地方标准。”高翔强调。

在推行集中供热之外,热电联产也是一个近期的战略选择。

所谓热电联产是说发电厂既生产电能,又利用汽轮发电机做过功的蒸汽对用户供热的生产方式,即同时生产电、热能的工艺过程,较之分别生产电、热能方式节约燃料。

“热电联产项目的优点在于,电厂一般已经上了效率很高的脱硫脱硝和除尘的环保装置,不需要再对供热进行单独的环保投入。”柴发合分析。

当然,热电联产项目也有自己的局限。“国家对热电联产项目审批控制很严格,城市周边电厂要有富裕的负荷,且距离市区不能太远,否则输热管网的成本也很高。所以这不是适用于每个城市的选项。”前述地方环保厅官员分析。

天然气替代方案

据悉,在集中供热和热电联产这两种主要方法之外,燃煤锅炉的环保改造还可以在燃煤锅炉的煤炭类型上下功夫,比如改用相对较为清洁的型煤或者煤灰,以降低大气污染物排放。

柴发合指出,从长期来看,供暖系统环保改造的最优方案还是终端“去煤化”,使用天然气或电力去供热,相较而言效率最高的是燃气供暖锅炉,“当年英国就是通过‘煤改气’换来了清洁空气”。

沈阳也在这么做。今年上半年,沈阳市政府发布《沈阳市蓝天行动实施方案(20152017)》,要求未来全面实施燃煤总量控制,煤炭用量以2014年规模以上工业企业煤炭消耗量为基数,实现逐年下降。

统计资料显示,沈阳现有供暖锅炉3100台,其中20吨以下的小锅炉为2400台,占总数的80%左右,这些小锅炉带动供热面积近6000万平方米,约占沈阳市供热总面积的25%

根据沈阳市政府的安排,未来20吨以下的小锅炉将全部改为用天然气、电供暖的清洁锅炉。

为此,沈阳采取以“以奖代补”的形式予以项目资金支持燃煤锅炉的替换清洁能源,沈阳市燃气集团将对“煤改气”项目出台一定优惠政策,包括管网铺设至项目单位红线和燃气使用费用优惠等,其中仅每单位燃气费用将从3.9元下调至3.6元,优惠0.3元。

据悉,由燃煤锅炉天然气替代新增的燃料和工程成本,会导致供暖费的增加,但沈阳政府对此将予以财政补贴,居民的采暖费不会因此提高。

“现在天然气价格较高,且受制于气源供应不足,‘煤改气’成本很高,并非每个城市都可以像北京那样开展大规模‘煤改气’工程。”高翔介绍。

高翔分析,在集中供暖系统的环保改造之外,政府也应高度重视散煤的污染问题,尤其是城中村、城郊和农村居民的散煤取暖排放,相比规模化的煤炭使用,散煤的污染程度更高。

“我们的做法是,提供一定的财政补贴支持居民使用更为清洁的煤炭,如兰煤。”前述地方环保厅官员介绍。

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