三、山西煤炭洁净化利用的若干对策建议
煤炭洁净化利用技术的经济效益是通过提高煤炭的使用效率产生的,煤炭使用效率提高的同时也降低了煤炭利用过程中的污染排放,减少了对生态环境的影响,从而达到煤炭洁净化利用的目的。综合前面的分析,当前应从洁净煤产业开发和洁净煤市场推进两方面入手,逐步开拓洁净煤市场的发展空间。
(一)山西煤炭洁净化技术利用面临的主要问题
当前,山西煤炭洁净化技术利用面临以下几方面的问题:
1、 煤代油发展缓慢与国家能源安全之间的矛盾
我国是一个贫油少气的国家,随着石油需求的急骤增长,大量进口石油就成为正常思维的首先选择。从表1中可以看出,1985年~2000年期间, 1993年起我国由石油净出口国转变为净进口国,之后进口增幅快速增长,其增幅之大、数量之多,都是前所未有的。20世纪80年代初期,由于世界范围的第二次石油危机,国内曾兴起了一阵“煤代油”热潮,国家以及部分省区都拿出一些资金,投向煤矿,促进了煤炭工业较快发展。20世纪末期至今,全球局部地区动乱不断,美国和伊拉克之间、巴勒斯坦和以色列之间、印度和巴基斯坦之间、阿富汗国内、俄罗斯车臣地区的不稳定因素加大了全球能源价格走势的变数,国际油价一直处于剧烈波动之中。在石油危机的阴影笼罩下,国内逐步树立起“立足国内,以煤为主,煤炭代油,确保能源安全”的发展思路,掀起了又一次“煤代油”热潮。这次与20世纪80年代初期不同的是,上次是以增加煤炭产量为主要目标,通过建设新井,扩大数量来实现的;而这一次是以煤炭优质化、洁净化为前提,推动煤炭液化、气化或制成浆化,以替代石油燃烧。这是长期的能源发展战略,是我国煤炭由初级产品到优质能源的必由之路。
从近几年的发展进度分析,我国煤代油产业化发展进度缓慢,煤炭液化至今为止还没有一家企业形成商业化生产规模,水煤浆应用规模很小,也就是说还不具备部分替代石油需求的能力。从表1中可见,1985年~2000年期间,我国石油对外依存度提高了42.46个百分点,2000年石油自己率不足60%。我国石油进口主要来自中东,倘若因美英与伊拉克之间再次爆发战争而导致石油供应中断,将对国家能源安全造成极大的威胁。
2、燃煤污染与能源资源结构之间的矛盾
综合国内多项研究可知,我国石油、天然气资源相对匮乏,2000年石油和天然气的储采比分别为15.2和48,与世界平均储采比相比是比较低的。受经济实力、科技水平及其他条件的制约,水能、核能和新能源的开发在短期内不可能取代化石能源,也无法承受大规模进口石油带来的巨大压力。我国煤炭储量占全部化石能源储量的94.3%,约为油气储量总和的17倍,从可得性、经济性和安全性分析,在本世纪前半叶,煤炭的重要地位不可取代,仍将是我国的主要能源。
据国家环保统计资料表明,我国大气污染主要呈现为煤烟型污染特征。2000年,全国SO2排放量约为1995万吨,其中燃煤排放贡献占排放总量的90%以上。工业排放的SO2、烟尘分别占排放总量的80.8%和81.8%。城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标,SO2污染保持在较高水平,NOX污染呈加重趋势,全国已形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区。在监测的254个城市中,61.8%的城市出现过酸雨,其中92个城市年均pH值小于5.6。为了治理污染和节约资源,我国政府制定了一系列环境保护法规条例,重新修订了火电厂排放标准,并在全国范围进行了产业结构调整,煤炭消费比重由1990年的76.2%下降到2000年的61.03%。但是,与石油、天然气比较,煤炭属高排污燃料,现阶段我国大多数工业城市,尤其是在冬季采暖区期间,大气环境质量超标问题仍很严重。北京市为了在冬季采暖期达到国家大气环境标准,尽管天然气是燃煤供暖费用的3.7倍,还是确定了大量采用天然气采暖方案。由此可见,我国能源资源结构决定了以煤炭为主的能源消费结构,但燃煤污染又严重阻碍着空气环境质量改善,成为当前制约我国可持续发展的重要因素。有研究指出,近20年来,我国GDP能耗强度呈现出快速下降趋势。据对1980年以来工业产值能耗变动原因分析,GDP能耗强度下降的原因,主要是由于国民经济产业结构和产品结构调整所致,这部分贡献约为80%。大多数城市为了在短期内达到国家环保法规的要求,不得不采取限制煤炭消费、用油气能源替代煤炭的办法。从长远看,这种趋势是与我国能源资源结构及能源供给结构相悖的,所以不可能长久持。
2、 体制、观念、技术等因素的制约
考虑近半个世纪以来国际石油市场走势及今后的势,发洁净煤技术是我国能源发展的现实选择和必然要求,是当前解决燃煤污染和保障国家能源安全惟一可行的途径。目前,洁净煤市场需求增长受到体制、观念、技术等方面的制约。缺乏国家对洁净煤技术的研究、开发和示范的有效投入。
(1) 传统产业发展观念的阻碍,影响了机制、管理和技术的创新。
(2) 改变居民能源消费习惯和相应的生活习惯,受到居民消费观念转变以及居民对能源消费方式转变的经济承受力等方面的制约。
(3) 国家环保法规和产业政策具有很高的不确定性,回顾农村小土焦、改良焦、小机焦、大机焦的发展历程就可以发现,项目投资改造进度常常跟不上政策变化的速度,许多项目竣工之日往往就是取缔之时。由于法规和政策的不确定性,造成了巨大的无效资本投入,制约了资金所有人投资的热情。
(4) 消耗煤炭的基础设施和装置,一旦建成投入运行就具有较强的刚性,再加上地方保护主义,使一些地方的落后用煤装备淘汰工作受到阻碍,洁净煤装备缺乏发展空间。
(5) 我国煤炭市场长期处于供大与求、煤炭在低价位运行状态,洁净煤产品经济竞争力不强,洁净煤技术和产品应用缺乏鼓励洁净煤技术发展和利用的激励政策和措施。
(6) 低成本技术——相关传统煤炭燃烧和利用装备的低成本改造技术、低成本脱硫和除尘技术、低成本洁净煤产品开发技术,严重不足。
4.资金短缺的困饶 我国是一个发展中国家,资金短缺是制约洁净煤市场扩大的关键因素。当前,主要表现在两个方面:
(1) 煤炭利用装备固定资产改造投资制约。我国燃煤装备比较落后。与国外先进国家相比,我国的燃煤发电平均煤耗比主要工业化国家高60g/kW·h。现有燃煤发电机组中小机组比重大,30万kw及以上机组占火电装机容量的比重为38%。从技术应用分析,尽管从1994年原电力工业部就将洁净煤发电技术列为电力工业跨世纪导向工程之一,超临界机组、IGCC、CFBC和PFBC等几乎同时并行地得到发展。2000年底,具有我国自主知识产权的130t循环流化床锅炉、首座15兆瓦加压流化床联合循环发电机组相继并网发电。但从总量上看,超临界机组仅占总装机容量的1.7%(2000年6月),其他洁净煤发电的比重也很小。脱硫和烟气净化装置仅在新建电厂中得到应用,由于烟道气脱硫净化技改投资约占常规燃煤电厂总投资的10%左右,大量老机组受资金短缺制约,脱硫、除尘改造的进展很慢;水煤浆生产和应用示范项目虽已经取得成功,但锅炉改造费用、输煤管线投资费用巨大,推广受阻。目前,我国燃煤工业锅炉平均运行效率60%~65%,产生的污染约占全国燃煤污染总量的1/3,若合理选用高效清洁燃烧锅炉,锅炉燃烧效率可提高15%~30%,若现有中小型锅炉全部采用循环流化床高效清洁燃烧锅炉,每年约可减排SO2 380万吨、烟尘400万吨,年减少煤耗3800万吨,减排CO21300万吨。但短期内淘汰如此巨大的固定资产,就目前的财力而言是不能承受的。