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煤制气困境:区域治霾 全国增碳

手机免费访问www.cnfol.com2014年03月26日 03:16 第一财经日报 章轲 查看评论
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  煤制天然气(下称“煤制气”)项目存在巨大的资源环境负外部性和高碳风险,亟须高度重视和谨慎对待。

  清华大学气候政策研究中心(下称“气候中心”)近日发表最新研究成果,提出了上述观点。气候中心主任齐晔对《第一财经日报》记者表示,从治理措施的角度来讲,控制煤炭消费作为雾霾治理的重点,具有显著的低碳效应。然而,在具体执行层面,并非所有的控煤措施都能达到低碳的效果。

  齐晔以目前在全国范围内如火如荼开展的煤制气项目建设为例分析说,煤制气项目作为煤炭消费的替代品,一方面未必能够有效地降低氮氧化物等大气污染物排放;另一方面还存在巨大的资源环境负外部性和高碳风险,从而造成“区域治霾、全国增碳”的治理困境。

  超速发展的煤制气产业

  气候中心的研究发现,近年来,煤制气在雾霾治理引发的“煤改气”热潮中拔得头筹,其产业发展甚至呈现“井喷”状态。

  煤制气是指用化工合成的方法,将煤气化处理得到含甲烷95%的替代天然气。齐晔称,近年来,在国内煤炭库存积压、价格下跌和天然气供求扩大、价格上涨的市场环境下,在重点区域雾霾治理和煤炭产业转型升级的政策导向下,煤制气项目成为众多能源企业和地方政府投资建设的热点项目。

  “在雾霾大规模爆发之前,中央政府对煤化工、煤制气产业一直保持限制发展规模和收紧审批权限的态度。”齐晔说,首先是“中央政府对煤制气发展的谨慎态度”。

  2009年,国务院曾下发有关该通知,指出要稳步开展现代煤化工示范工程建设,今后三年原则上不再安排新的现代煤化工试点项目。

  但近年来,国内天然气需求快速增长,激发了各地投资建设煤制气的热情。国家发改委2010年6月发布通知称,地方政府不得擅自核准或备案煤制气项目。2011年2月,针对一些地区仍然盲目规划、违规建设、无序发展煤化工等问题,国家发改委再发有关通知,坚决遏制煤化工盲目发展的势头。

  “显然,中央政府上收煤制气项目的核准权力,表现出其在产业政策还未明朗化的时期,遏制各地盲目建设煤制气项目、片面追求经济利益这一行为的决心。”齐晔说。

  2011年之前,国家发改委仅核准了大唐内蒙古赤峰、大唐辽宁阜新、汇能鄂尔多斯、庆华新疆伊犁等4个煤制气项目,年产能共计151亿立方米。这符合《天然气发展“十二五”规划》中到2015年煤制气总供应能力达到150亿~180亿立方米的规划要求。

  2012年起,我国多地出现了持续性雾霾天气。2013年下半年,大气污染防治行动拉开序幕,重点区域煤炭消费总量控制和能源结构调整成为防治措施的关键。

  而全国天然气供应缺口呈扩大趋势。2013年冬季,缺口达220亿立方米,2012年天然气缺口仅为40亿立方米左右。

  “天然气供应暂时的缺口与中国能源结构仍将长期以煤为主的现实,导致原本备受争议的煤制气一跃成为当前的主推产业。”社会科学文献出版社22日发布的《中国低碳发展报告(2014)》称。

  清华大学公共管理学院博士研究生龚梦洁、北京建筑大学讲师李惠民研究发现,近一两年间,在大气污染防治硬性约束与天然气供需失衡压力的同时作用下,此前一直处于被遏制状态的煤制气作为替代能源,重新被提上产业化与规模化发展的日程。

  截至2013年9月,国家发改委共计审批煤制气项目19个,年产能达771亿立方米,远远超过《天然气发展“十二五”规划》的要求。其中,2013年以后审批的项目产能高达620亿立方米,占总产能的80%以上。

  截至2013年10月,我国建成、在建或拟建的煤制天然气项目共61个,年总产能达到2693亿立方米。

  “我国煤制气产业正进入史无前例的超速发展阶段。”齐晔说。

  在今年1月13日召开的2014年全国能源工作会议上,国家发改委副主任、国家能源局局长吴新雄称,初步规划到2020年煤制气达到500亿立方米以上,占到国产天然气的12.5%。

  “显然,这一规划相对理性,但滞后于当前煤制气迅猛发展的现实。”龚梦洁说。

  区域雾霾治理的碳泄漏风险

  《中国低碳发展报告(2014)》分析,若仅从消费端来讲,煤制气与常规天然气无异,一般意义上认为其燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物等大气污染物和温室气体排放远低于煤炭。

  但中国工程院院士、清华大学建筑节能研究中心主任江亿等专家的最新研究表明,氮氧化物是造成雾霾天气的“元凶”,而热电联产“煤改气”这一技术路径并不能显著降低氮氧化物排放,因此并不能达到预期的治理效果。

  龚梦洁介绍,从整个生命周期来考虑,煤制气项目替代煤炭将造成更多的煤炭资源消耗和温室气体排放。

  龚梦洁以发电为例介绍,用煤制气替代煤炭每发一度电将多消耗115克标准煤,同时增加温室气体排放196.3克(二氧化碳当量)。

  《中国低碳发展报告(2014)》以北京市为例,北控集团与内蒙古呼和浩特市政府签订的《绿色能源进京——煤制气项目合作框架协议》提出,每年内蒙古地区将输送40亿立方米煤制气入京。这40亿立方米的煤制气每年将替代北京市约894万吨的煤炭消费,相当于北京市2012年煤炭消费总量的40%。

  龚梦洁说,如果从北京市目前燃气热电联产的现实来看,煤制气作为天然气的一种,其燃烧产生的二氧化硫远远低于燃煤热电联产,氮氧化物和二氧化碳排放也得到有效控制。

  “如果仅从大气污染防治的角度来看待煤制气的生产与消费的话,在目前北京市热电联产的技术水平下,煤制气替代煤炭确实是相对清洁的。”李惠民说,煤制气替代煤炭确实可以达到有效降低大气中PM2.5浓度的效果。

  “然而,仅从消费端来分析煤制气的资源与环境影响是片面的。”龚梦洁说,从全生命周期的角度来看,煤制气具有更高的碳排放和环境成本。

  气候中心的研究结果显示,煤制气的生产过程是资源密集型的,每生产一立方米的煤制气将消耗6升水和3千克原料煤。

  李惠民说,从煤炭消费的角度计算,北京市每年引进40亿立方米的煤制气可减少约894万吨的煤炭消费,而内蒙古因为每年生产40亿立方米的煤制气将会增加煤炭消费约1203万吨,占内蒙古2012年煤炭消费总量的3.3%。从而,北京-内蒙古两地的煤炭消费每年将会净增加约309万吨。

  尽管北京市因为使用煤制气替代煤炭而减少了约738万吨的温室气体排放,而煤制气的温室气体排放主要集中在生产环节,因此,从全生命周期的角度计算,北京-内蒙古两地总计将会净增加约377万吨的温室气体排放。

  李惠民称,从资源消耗的角度来看,内蒙古因每年生产40亿立方米天然气将增加水资源消耗约2400万吨,占2012年该地生活用水总量的2.3%,相当于约66万内蒙古城市居民一年的生活用水量。

  然而,2011年内蒙古自治区水资源总缺口已达10亿立方米,煤制气的大规模生产将加剧这一趋势。

  低碳发展的一大不确定因素

  “煤制天然气项目具有巨大的碳排放能力和环境负外部性。”齐晔说。

  气候中心的测算称,把各地建成、在建或拟建的所有煤制气项目,即已审批和待审批的项目(2693亿立方米)加总,每年约消耗8.1亿吨煤炭,接近2011年全国煤炭消费总量的1/4,而用这部分煤制气替代煤炭所增加的温室气体排放将占2010年全国温室气体排放量的3%~6%。

  《中国低碳发展报告(2014)》认为,“新疆和内蒙古作为国内煤制天然气项目规模与产量排名前两位的主要产区,将为煤制天然气的生产付出高昂的资源环境代价。”

  该报告说,对于新疆地区,国家发改委已审批的435亿立方米煤制气项目每年将消耗约1.31亿吨煤炭,已经超过了2011年该地煤炭消耗总量的34%。与此同时,这些项目每年约2.6亿吨的水资源消耗将占到该地区整个2012年生活用水总量的22%,进一步加剧该地区长期面临的缺水状况。

  齐晔表示,倘若一味地使用煤制气替代煤炭来达到雾霾治理这一紧急目标,忽视其将长期存在的严重的资源环境效率损失和公平损失问题,我国环境保护与低碳发展最终只能落入“头痛医头,脚痛医脚”的恶性循环。

  “我国2012年能源消费量占世界的20.3%,而GDP总量只占世界的11.5%,节约能源、提高单位能源消费的产出效益仍有较大空间。”清华大学低碳经济研究院院长何建坤表示,我国工业化和城市化进程不断加快,能源总需求量将持续增加,未来二三十年内能源需求量仍将比2010年增长一倍左右,其后才有可能趋于饱和。只有当非化石能源新增供应量能够满足新增能源需求量时,二氧化碳排放才能达到峰值并开始下降。

  “如果说由于雾霾治理的要求促进了能源消费总量控制的有效实施,能源结构调整的出路却仍在探索中。”何建坤表示,但不管怎样,煤制气可能是低碳发展的一大不确定因素,“因此,必须对通过发展煤制气治理雾霾的途径给予高度重视,慎重决策。”

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