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■倪维斗 |
编者按
近日，某NGO组织发布报告称，燃煤发电占京津冀地区二氧化硫和氮氧化物总排放量分别为约七成和五成，是京津冀最大的污染源。这一数据是否真实可信？煤电在电源结构的地位未来将发生何种变化？我国应该如何发展煤电？记者就上述问题采访了中国工程院院士、清华大学热能工程系教授倪维斗。
“燃煤发电是最大污染源”说法不实
最近有报告称，燃煤发电是京津冀地区最大的污染源。对此您怎么看？
倪维斗：坦白说，在以前相当长时期，我国燃煤发电利用方式比较粗放，只考虑减少电厂建设成本，不注意安装脱硫脱硝等减排装置，导致污染气体排放较多。但是近年来，相关部门很重视火电环保工作，出台了严格的火电厂大气污染物排放标准，这极大减轻了排放的污染程度。
不过，燃煤污染确实存在，但问题不是出在燃煤电厂身上，而是出在煤炭不用以发电的其它生产和生活领域，如炼焦钢铁、窑炉、工业小锅炉、农村用煤等。特别是工业锅炉，据统计全国目前大概有70多万台工业锅炉，每年消耗4、5亿吨煤，由于这些炉子煤炭燃烧利用率仅在65%左右，导致煤炭没有充分燃烧，排放也没有有效控制；农村用煤规模也不小，到冬季北方农村每户烧炕、煮饭大概用2吨煤，全国因此消耗的煤炭也在亿吨以上，这部分燃煤因为缺少相关排放标准和约束机制，也会造成大量的低效利用和高排放。因此，把燃煤发电列为最大污染源是不客观的。
您认为在未来电源结构中，煤电将发生何种变化？
倪维斗：中国面临较大的节能减排压力，有必要积极开发核能和可再生能源等清洁能源。不过鉴于中国的能源禀赋，我认为在未来二三十年煤电仍不可避免地为主力电源，因为核能和可再生能源短时间内不可能大规模替代煤电的主体地位。
为了保护环境，我国一定要在煤炭清洁高效利用上下功夫。这就要求增加煤炭用以发电的比例，目前我国这一比例仅为50%左右，其他煤炭则用在钢铁、焦炭、小锅炉、民用等分散利用领域。而在德国，这一比例已经达到90%以上。
煤电清洁发展可“两条腿”走路
您认为我国煤电应该如何实现清洁发展？
倪维斗：在大规模发电角度来说，我国逐步探索出清洁高效利用之路，主要有两条：
一是建设超超临界机组。这类机组参数更高，气温在600℃以上，压力在280大气压以上，这样可以提高煤炭直接燃烧发电效率，减少污染物排放。在这方面我国发展较快，目前已建成投运百台左右机组，从制造到运行都积累了一定的经验。一个典型的例子是，上海外高桥第三发电厂采用的百万千瓦超超临界机组，其发电煤耗仅为275g/千瓦时，达到全球最高水平；SO2、NOx、粉尘排放量分别为0.47kg/tce、0.37kg/tce、0.12kg/tce，也均远高于国家相关标准，其排放已和天然气发电站相当。
二是推广煤电化工多联产技术，或称为以煤的气化为基础的电化共轨技术。这种技术的做法是先把煤炭气化为合成气（编者注：主要包括一氧化碳和氢气），然后进一步处理，燃烧前脱除硫、氮、重金属等污染成分，最后经提纯处理的合成气既可以发电，又可以做化工产品，如油、甲醇、乙烯等。这可使煤炭充分、清洁和高效利用，据测算，这相当于节约10%—15%的能源。
不久前国务院发布《大气污染防治行动计划》提出，京津冀、长三角、珠三角等区域，“除热电联产外，禁止审批新建燃煤发电项目”。对于该规定您持何观点？
倪维斗：这是针对我国大气污染的区域性问题提出的。因为这些地区人口密集，每平方公里煤耗量大，环境污染严重，所以行动计划才提出了上述针对性措施。不过对于限批火电项目，相关部门要认真算账，进行科学预测和规划。如到2020、2030年需要多大装机规模？对现有电厂应该采取哪些管理措施？届时电源结构将有多少煤电，多少可再生电源？总之，不能一刀切，要根据具体情况实事求是地统筹安排。
热电联产“煤改气”不宜大规模推广
近来部分地区将热电联产机组进行“煤改气”，对此举措，您怎么看？
倪维斗：目前情况下，如果出于减少污染排放考虑，对热电联产机组进行大规模的“煤改气”并不可取。主要有以下几个原因：
其一，燃气联合循环热电联产机组并不能真正减排。热电联产时，燃气联合循环热电联产热电比较小，也就是发电量大，为得到同样供热所需的热量，燃气热电联产需燃烧更多的燃料，导致燃气热电联产NOx排放量比燃煤热电联产更多。而NOx被认为是造成大气灰霾的元凶。
其二，“煤改气”不符合我国能源资源禀赋。我国能源禀赋的突出特点是“富煤缺油少气”，由此造成天然气发电价格高企，与煤电相比，缺少经济性和竞争力。
其三，我国并不掌握燃气发电核心技术。除了转子、汽缸等基础部件可自己生产外，热部件、燃烧室叶片等天然气发电关键设备需要从GE、西门子、三菱等国外企业进口，现在盲目大规模发展容易受制于人。
您认为天然气发电应该如何合理利用？
倪维斗：天然气发电具有启动快、负荷变化快等优点，因此最好的利用方式是作为调峰电源使用，这样可以将电网的刚性降低，柔性增强。天然气发电还可以与风电、太阳能等可再生能源配合使用，有效解决其间歇性、稳定性差等固有问题，让电网能接受更多的可再生能源的电量，即用我国稀缺的天然气来促进、协同、辅助可再生能源的应用。此外，以天然气为核心的分布式能源系统也是天然气发挥更大效益的应用场所。
