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煤改氣導(dǎo)致氮氧化物升高？專家：把兩者直接聯(lián)系起來不科學(xué)

查瑋/中國環(huán)境報

2016-12-19 14:50

進(jìn)入冬季，霧霾污染頻發(fā)。一些言論開始質(zhì)疑煤改氣，認(rèn)為天然氣燃燒過程中會產(chǎn)生大量氮氧化物，甚至?xí)夯F霾污染狀況。還有些人對某些限煤政策產(chǎn)生了異議。對此，中國環(huán)境報記者采訪了相關(guān)專家，希望撥開迷霧，讓公眾能夠更全面、科學(xué)、準(zhǔn)確地了解事實的真相。

煤改氣是否會導(dǎo)致氮氧化物的升高，這主要取決于改氣之前煤炭的燃燒方式和煤炭品質(zhì)、改氣之后采取的燃燒技術(shù)等因素。如果采用了低氮燃燒技術(shù)，氮氧化物的排放量就會降低。

對話人：國家環(huán)境保護(hù)城市空氣顆粒物污染防治重點實驗室主任馮銀廠

采訪人：中國環(huán)境報記者查瑋

煤改氣是否會導(dǎo)致氮氧化物濃度升高？

■把環(huán)境質(zhì)量惡化和煤改氣直接聯(lián)系起來是不科學(xué)的。

中國環(huán)境報：進(jìn)入冬季，霧霾污染不僅頻發(fā)，而且更為嚴(yán)重，已經(jīng)影響到人民的生產(chǎn)和生活。事實上，很多地區(qū)為了防治霧霾污染，在調(diào)整能源結(jié)構(gòu)中紛紛推行煤改氣。但是，現(xiàn)在有一種聲音，認(rèn)為天然氣并不能算是清潔能源，因為它本身也是化石能源，也有清潔燃燒問題，主要是燃燒過程中會產(chǎn)生大量的氮氧化物。有專家甚至認(rèn)為，熱電廠煤改氣后，氮氧化物排放不但不會減少，反而會增加，這樣反而會惡化霧霾污染的狀況。對此您怎么看？

馮銀廠：能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整是大氣污染防治的重要方向，而煤改氣是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要途徑之一。國外的實踐也證明了這一點，2014年，美國天然氣消費占到總能源消費的30%，而原煤僅占到不到20%。歐洲天然氣消費占到總能源消費的32%，而原煤僅占到17%。

我國的大氣污染物主要包括二氧化硫、顆粒物、重金屬和氮氧化物。實行煤改氣后，天然氣充分燃燒后基本實現(xiàn)有害物質(zhì)零排放、零污染，也降低了二氧化硫、顆粒物、重金屬排放，對改善區(qū)域環(huán)境有明顯的效果。同時，燃?xì)饧訜釥t的熱效率差不多能達(dá)到燃煤加熱爐熱效率的10倍，使用燃?xì)饧訜釥t不僅節(jié)省燃料和原材料，同時也提高了成品率。

煤改氣是否會導(dǎo)致氮氧化物的升高，這主要取決于改氣之前煤炭的燃燒方式和煤炭品質(zhì)、改氣之后采取的燃燒技術(shù)等因素。如果采用了低氮燃燒技術(shù)，氮氧化物的排放量就會降低。事實上，無論是燃煤、燃?xì)膺€是燃油，都會排放氮氧化物。把環(huán)境質(zhì)量惡化和煤改氣直接聯(lián)系起來，這是不科學(xué)的。

之前，我國二氧化硫的環(huán)境濃度普遍要高于氮氧化物。隨著脫硫力度的不斷加強(qiáng)，近年來我國二氧化硫的濃度顯著下降。脫硝比脫硫的起步晚，氮氧化物環(huán)境濃度變化平穩(wěn)，濃度下降并不像二氧化硫那么顯著。當(dāng)然，氮氧化物會構(gòu)成污染，也會造成大氣氧化性增強(qiáng)，也是二次顆粒物的重要前體物，但污染成因很復(fù)雜，不能簡單因為氮氧化物環(huán)境濃度沒有明顯下降，顆粒物污染依然嚴(yán)重，就說是煤改氣造成的。作為大氣中臭氧的重要前體物，氮氧化物濃度的增加會造成一定的二次污染，但這些是可以控制的。氮氧化物一直是我國重點控制的一類污染物。

改善大氣污染狀況的關(guān)鍵是什么？

■高效清潔利用煤炭資源。

中國環(huán)境報：為防治大氣污染，一些地方采取了限煤政策氮氧化物，對此您怎么看？

馮銀廠：治煤是沒有錯的，煤的燃燒和工業(yè)排放是很多地方主要的大氣污染源，燃煤污染治理一直是我國污染防治的重要方向。但是限煤的關(guān)鍵問題是限什么煤、在哪里限、怎么限。比如，燃燒效率高、治污水平先進(jìn)的行業(yè)，可以根據(jù)設(shè)計指標(biāo)要求適當(dāng)采用煤質(zhì)相對較差的煤炭。要根據(jù)不同行業(yè)的特點、工藝水平等因素，有針對性地提出限煤的負(fù)荷比例，使其能在最佳的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下運行。

中國環(huán)境報：我國的煤炭資源較為豐富。不少人認(rèn)為，在我國，煤炭的清潔化利用是最終出路。對此您持怎樣的觀點？

馮銀廠：我國是世界第二大能源消費國，但人均能源資源占有量很低，不到世界平均水平的一半。僅靠煤、石油等傳統(tǒng)能源已不能滿足日益增長的能源需求和國家減排履約的要求。發(fā)展清潔能源是保障能源供給安全、應(yīng)對氣候變化和改善環(huán)境質(zhì)量的重要途徑。改善能源結(jié)構(gòu)是能源清潔化的長期戰(zhàn)略和根本出路。

但是，我國富煤、貧油、少氣的資源稟賦決定了以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在可以預(yù)見的二三十年甚至更長的時間內(nèi)，難以得到根本改變。從污染治理和能源安全等角度來看，煤炭清潔化利用是非常重要的。我國傳統(tǒng)化石能源遠(yuǎn)未優(yōu)質(zhì)化，在開采、轉(zhuǎn)化、終端消費等過程中，存在著巨大的清潔化空間。因此，大力推進(jìn)煤炭的清潔化在一定程度上更具現(xiàn)實性和緊迫性。提高能源利用效率和優(yōu)化燃煤結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)能源清潔化的重要方向。

與國際先進(jìn)水平相比，我國能源利用效率有很大的提升空間。我國發(fā)1度電約需要320克標(biāo)準(zhǔn)煤，而國際先進(jìn)水平需298克標(biāo)準(zhǔn)煤；我國煉1噸鋼需要消耗約675克標(biāo)準(zhǔn)煤，而國際先進(jìn)水平僅需要610克標(biāo)準(zhǔn)煤。我國每消耗1噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能源，僅創(chuàng)造1.4萬元人民幣的ETP，單位ETP能耗是世界平均水平的2.5倍，與世界先進(jìn)水平的差距更大（美國的水平是3.1萬元人民幣的ETP，日本的水平是5萬元人民幣的ETP）。

我認(rèn)為，不合理的燃煤結(jié)構(gòu)才是造成燃煤污染的重要原因。我國的燃煤消耗中，發(fā)電燃煤僅占50%，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家發(fā)電行業(yè)煤炭消耗量占煤炭總消耗量的比例（美國是94%、歐盟是81%）。其他工業(yè)燃煤占45%，而民用燃煤占5%。這些非電力行業(yè)燃煤用戶在我國量大面廣，很難集中治理。尤其是民用燃煤設(shè)施數(shù)量極其龐大，并且這些燃煤設(shè)施很難有能夠穩(wěn)定、連續(xù)運行的除污設(shè)施，這導(dǎo)致因燃煤造成的污染十分嚴(yán)重。因此，燃煤雖然會造成污染，但是燃煤結(jié)構(gòu)的不合理才是燃煤污染加重的主要原因。

中國環(huán)境報：那么，在煤炭資源的使用上如何因地制宜，采取更有針對性的措施？

馮銀廠：在實行煤炭消費總量控制的前提下，如何高效、清潔地利用煤炭資源，是有效改善大氣污染狀況的關(guān)鍵所在。在確保電力等重點行業(yè)大氣污染物排放得到有效控制的基礎(chǔ)上，要大力推進(jìn)煤炭結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，重視煤炭消費進(jìn)一步向燃燒效率高、治污水平先進(jìn)的電力行業(yè)集中，提高先進(jìn)煤電行業(yè)的煤炭消費量比例，嚴(yán)格控制低矮面源和生活散燒煤炭消耗量。合理利用和高效配置寶貴的天然氣資源，將煤炭難以清潔利用的行業(yè)作為天然氣等清潔能源替代燃煤的主要方向。

中國環(huán)境報：您剛才提到要嚴(yán)格控制低矮面源和生活散燒煤炭消耗量。事實上，在我國一些區(qū)域，如京津冀周邊，散燒煤現(xiàn)象仍然較多。并且，散燒煤的清潔利用技術(shù)難度很大，目前尚沒有技術(shù)突破。那么，應(yīng)該如何解決這一問題？

馮銀廠：散燒煤量大面廣，很難集中治理氮氧化物，導(dǎo)致因燃煤造成的污染十分嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計，燃燒同樣量的煤炭，生活燃煤的排放平均約為電力燃煤排放的幾倍，對地面污染物環(huán)境濃度的貢獻(xiàn)約為電力行業(yè)排放貢獻(xiàn)率的幾倍到幾十倍。從長遠(yuǎn)來看，應(yīng)逐步取締煤的散燒利用。

從目前來看，各地在散燒煤污染的治理中，應(yīng)因地制宜，充分發(fā)揮市場的作用，利用經(jīng)濟(jì)政策來推進(jìn)治理。可以通過采用煤改電、煤改氣、集中供熱等多種途徑解決這一問題。

在能源結(jié)構(gòu)上，應(yīng)該做怎樣的調(diào)整？

■開發(fā)清潔能源，不斷優(yōu)化燃煤結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率。

中國環(huán)境報：有人認(rèn)為，我國現(xiàn)在電力充足甚至富余，推行煤改氣不如煤改電。煤改電真的比煤改氣要好嗎？目前，有些地區(qū)采取了以電代煤措施。那么，以電代煤可行嗎？

馮銀廠：我國主要還是以煤電為主，很多電廠也是主要利用煤炭來發(fā)電的。實際上，無論是煤改氣或是煤改電，都有各自的局限性。在有些地區(qū)，天然氣資源可能本身就不足，或者電力資源有限，而且當(dāng)?shù)匾恍┚用駥γ焊臍饣蛘呙焊碾姷慕?jīng)濟(jì)承受能力也有限。因此，煤改氣或煤改電都要因地制宜。

其實，從全國來講，不能一概而論，應(yīng)根據(jù)實際情況來決定是煤改氣還是煤改電，或者采取集中供熱，這些都是可以選擇的能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化途徑。不管怎樣，調(diào)整燃煤結(jié)構(gòu)和推進(jìn)煤炭的清潔化利用，不失為一條適合我國國情的途徑。

中國環(huán)境報：在這方面新型氣體報警器，國外有無成功的經(jīng)驗可供借鑒？

馮銀廠：國外最主要的大氣污染防治方向是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等，在利用清潔能源方面取得了很好的效果。2008年以來，美國電廠煤炭消費逐年下降氮氧化物，至2015年下降了23%，天然氣的大量使用在其中發(fā)揮了重要作用。

對我國來講，煤炭使用量太大，短期內(nèi)大量的煤炭改為天然氣顯然是不現(xiàn)實的。那么，在煤炭高效清潔利用的前提下，盡可能地采用相對清潔的天然氣來替代煤炭，這是燃煤污染治理的重要方向。

中國環(huán)境報：在當(dāng)前嚴(yán)峻的環(huán)境形勢下，要減少霧霾污染產(chǎn)生，對城市或區(qū)域發(fā)展而言，在能源結(jié)構(gòu)上，應(yīng)該做怎樣的調(diào)整？

馮銀廠：我認(rèn)為最主要的還是要開發(fā)清潔能源，逐步改善能源結(jié)構(gòu)，不斷優(yōu)化燃煤結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率。

我國天然氣、水電、風(fēng)電、核電加在一起，占全部能源消費的比重不足20%。清潔能源占我國總能源的消費比重遠(yuǎn)低于世界平均水平。我國是世界第二大能源消費國酒精報警器，但人均能源資源占有量很低，不到世界平均水平的一半。僅僅依靠煤、石油等傳統(tǒng)能源已不能滿足日益增長的能源需求和國際減排履約的要求。發(fā)展天然氣、水電、風(fēng)電、核電等在內(nèi)的清潔能源，是保障能源供應(yīng)安全、應(yīng)對氣候變化、改善環(huán)境質(zhì)量的重要途徑，具有重大戰(zhàn)略意義。

燃煤結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是能源結(jié)構(gòu)改善的重要方面。提高煤電行業(yè)煤炭消費量的比例，從而提高煤炭高效清潔利用比例，這本身就是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的重要舉措。在煤炭開采、轉(zhuǎn)化、終端消費等過程中，存在著巨大的清潔化空間。我國在這方面有著巨大的潛力。

（原題為《煤改氣是加重了污染還是改善了質(zhì)量？》）

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