論我國(guó)的能源之路

張承賢

摘要：隨著環(huán)保壓力的日漸加大，工業(yè)潔凈化生產(chǎn)勢(shì)在必行，而能源問(wèn)題是主要因素，我們必須正確認(rèn)識(shí)自身能源需求規(guī)模與自有資源儲(chǔ)量及資源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)能源、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：能源結(jié)構(gòu)；經(jīng)濟(jì)性；煤制氣技術(shù)；燃煤熱電污染

一、我國(guó)能源市場(chǎng)狀況

我國(guó)是一個(gè)有著14億多人口的發(fā)展中大國(guó)，世界第二大能源消費(fèi)國(guó)，有著世界加工廠(chǎng)之稱(chēng)謂，工業(yè)生產(chǎn)和人民生活離不開(kāi)能源。一直以來(lái)，煤炭作為我國(guó)的主要能源供應(yīng)著各行各業(yè)的用戶(hù)，煤炭工業(yè)也是我們的支柱產(chǎn)業(yè)，長(zhǎng)久不衰。近幾年，隨著環(huán)保壓力的日益加大，煤炭的使用很大程度地受到了限制，繼柴油、重油之后，液化石油氣、天然氣、頁(yè)巖氣及生物質(zhì)能源陸續(xù)登場(chǎng)。從近幾年的實(shí)際情況看，天然氣因其潔凈、方便和可操作性，逐漸占據(jù)了比較主要的市場(chǎng)份額。

但是，從我國(guó)能源資源結(jié)構(gòu)來(lái)看，中國(guó)擁有較為豐富的化石能源資源。其中，煤炭占主導(dǎo)地位。2006年，煤炭保有資源量10345億噸，剩余探明可采儲(chǔ)量約占世界的13%，列世界第三位。已探明的石油、天然氣資源儲(chǔ)量相對(duì)不足，天然氣的總資源量為38.4萬(wàn)億立方米，最終可探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量約13.2萬(wàn)億立方米，排名世界第十位，占世界天然氣總資源的2%。當(dāng)前，我國(guó)天然氣產(chǎn)量較低，僅占世界總產(chǎn)量的1%。缺油、少氣、相對(duì)富煤的總體情況是無(wú)法回避的事實(shí)。天然氣需要進(jìn)口才能解決，去年出現(xiàn)的天然氣荒已經(jīng)殃及到了各行各業(yè)，甚至包括醫(yī)院、學(xué)校。能源問(wèn)題已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的瓶頸，正確認(rèn)識(shí)自身能源需求規(guī)模與自有資源儲(chǔ)量及資源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)能源、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展是我們無(wú)法回避的課題。

二、幾種能源的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比（以煤、天然氣、電為例）

我國(guó)的煤炭因儲(chǔ)量大、開(kāi)采成本低、運(yùn)距短，市場(chǎng)價(jià)格最低，平均價(jià)600-800元/噸；天然氣因?yàn)樾枰獜膰?guó)外進(jìn)口，運(yùn)距遠(yuǎn)，市場(chǎng)價(jià)格高且不穩(wěn)定，2018年5月低谷時(shí)的LMG均價(jià)4000元/噸，折算每立方單價(jià)為2.8/標(biāo)米3元；工業(yè)電均價(jià)0.6元/度。以鍋爐生產(chǎn)一噸蒸汽為例，能源消耗及成本為：煤炭100元；天然氣224元；電420元?？梢?jiàn)，燃料使用煤炭最便宜，只有天然氣的45%，而電最貴，與煤比較達(dá)到了四倍的關(guān)系。上表比較是以現(xiàn)在天燃?xì)獾膬r(jià)格計(jì)算的，如果按照冬季天然氣出現(xiàn)氣荒時(shí)的價(jià)格計(jì)算，80米3×9元/米3=72元，其昂貴程度又遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了用電。

三、解決環(huán)保問(wèn)題的技術(shù)性

一段時(shí)間以來(lái)，部分專(zhuān)家和主管領(lǐng)導(dǎo)把煤炭當(dāng)成了污染環(huán)境的罪魁禍?zhǔn)?，但事?shí)并非如此。建國(guó)初期，甚至到九十年代，環(huán)境污染以粉塵污染為主。國(guó)家加大了抑制揚(yáng)塵的力度，環(huán)保除塵設(shè)施及除塵技術(shù)已相當(dāng)成熟，揚(yáng)塵問(wèn)題也得到了解決。之后，由于燃煤暴露出的SO2和酸雨問(wèn)題，也隨著脫硫技術(shù)的成熟和脫硫治理工作的推進(jìn)得到了根治，加上煤氣發(fā)生爐的大面積推廣，煤炭轉(zhuǎn)化為煤氣后再送到各用戶(hù)燃燒，已是相當(dāng)潔凈。2010年后，環(huán)境最大的污染是霧霾，而不是揚(yáng)塵，而霾的主要成分是氮氧化物。按照試驗(yàn)：發(fā)生爐把煤炭氣化后再燃燒所產(chǎn)生的煙氣中氮氧化物是100mg/Nm3左右，而燃燒天然氣所產(chǎn)生的煙氣中氮氧化物是200mg/Nm3以上。所以，從這個(gè)角度看，天然氣燃燒對(duì)霧霾的形成作用更大。進(jìn)一步講，改燒天然氣也不是一撮而就的事，也必須努力做到低氮燃燒；使用煤炭氣化后再燃燒，同時(shí)控制后粉塵和SO2含量，效果未必比燃燒天然氣差。

四、能源資源多元化

作為新中國(guó)的建設(shè)者，應(yīng)該利用一切可以利用的資源。能源也一樣，我們應(yīng)該實(shí)現(xiàn)多元化。我們不應(yīng)該放棄過(guò)去的煤炭、石油，合理利用現(xiàn)在的天然氣、地?zé)幔?、核電、潮汐能、風(fēng)能、太陽(yáng)能及生物質(zhì)能等能源，又要重視頁(yè)巖氣、頁(yè)巖油、天然氣水合物；干熱巖。宜煤則煤、宜氣則氣、宜電則電。只有能源資源的多元化才可以保證能源的供應(yīng)安全、可靠。

五、開(kāi)創(chuàng)中國(guó)特色的可持續(xù)發(fā)展之路--煤制氣技術(shù)

我國(guó)是一個(gè)煤炭大國(guó)，其儲(chǔ)量足夠我們用上200～300年，如果我們合理使用、正確使用，與環(huán)境保護(hù)未必形成矛盾。這就要求在煤炭使用中，貫徹好：禁止原煤散燒、優(yōu)先采用氣化工藝、避免產(chǎn)生二次污染。煤炭深加工中，抑制粉塵、硫、硝、烴類(lèi)等有害物質(zhì)產(chǎn)生，嚴(yán)禁無(wú)組織亂放。

現(xiàn)有的煤炭氣化工藝中，有兩段式煤氣發(fā)生爐、粉煤流化床氣化爐和近幾年興起的雙火層煤氣發(fā)生爐，其特點(diǎn)如下：

（一）兩段式煤氣發(fā)生爐

氣化工藝中兩段式煤氣發(fā)生爐工藝比較普遍，也比較成熟，主要原理是：在上部干餾段把煤炭干餾轉(zhuǎn)化為焦炭或半焦，同時(shí)生成干餾煤氣；然后在下部氣化段進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)把煤轉(zhuǎn)化為CO和H2等氣化煤氣。兩段爐技術(shù)的缺點(diǎn)是氣化過(guò)程中有酚水產(chǎn)生，需要做好處理工作。

（二）循環(huán)流化床粉煤氣化爐

循環(huán)流化床氣化系統(tǒng)是繼兩段爐之后發(fā)展起來(lái)的另一種氣化工藝，優(yōu)點(diǎn)是可以氣化粉煤，原料成本低。缺點(diǎn)是煤氣中帶出物多，凈化處理工藝復(fù)雜，且該技術(shù)尚未普遍使用。

（三）雙火層煤氣發(fā)生爐

雙火層煤氣發(fā)生爐是近幾年興起的氣化工藝，煤炭入爐后首先在上部火層燃，干餾產(chǎn)物穿過(guò)上部火層，焦油、酚、苯、奈在發(fā)生爐內(nèi)高溫裂解，保證煤氣中有害物質(zhì)含量低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值，沒(méi)有二次污染產(chǎn)生，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是環(huán)保性能最好，缺點(diǎn)是煤氣發(fā)熱值沒(méi)有兩段爐高。

上述三種工藝，各有優(yōu)缺點(diǎn)，但只要結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r合理選擇最適合的技術(shù)方案，就能起到事半功倍的效果。

結(jié)束語(yǔ)：“發(fā)展才是硬道理”，環(huán)保也是硬指標(biāo)，不能把二者割裂開(kāi)來(lái)。能源領(lǐng)域中，沒(méi)有最好，只有更好；沒(méi)有最先進(jìn)，只有更適合！中國(guó)應(yīng)該立足于自己的實(shí)際情況，正確分析能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，合理評(píng)估自有資源儲(chǔ)量和引進(jìn)資源的成本及可控性，制定出有中國(guó)特色的能源政策，如古人所云：看菜吃飯、量體裁衣。只有這樣，才能為中國(guó)經(jīng)濟(jì)鋪設(shè)一條通向光明的可持續(xù)發(fā)展之路！

參考文獻(xiàn)：

[1]徐茂森、張新生，我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀及其優(yōu)化，河南科學(xué)2012（08）