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清洁煤可解决雾霾问题?

文章来源:腾讯较真
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发布时间:2016-07-29 16:49:50
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日前,环保部部长陈吉宁表示,“过去人们一说到煤炭就感觉很脏,现在要为煤炭正名,煤炭清洁利用其实可以比天然气更环保。”陈部长的理由是,煤炭的清洁利用技术已经取得了巨大进步,我们对煤炭的认识也应有所改变。将煤转化成电,“这不光能解决雾霾问题,还能提高老百姓生活品质。”①然而在国外,有不少人质疑“清洁煤”这个概念,认为它类似“健康的烟草”,“无脂肪的甜甜圈”,是一个自相矛盾的不合理的存在。“清洁煤”到底好还是不好,是不是个“伪概念”?《较真》为您查证。


网友看法

查证过程

“清洁煤”在国际上的概念,主要与全球变暖有关,其前景确实面临很大考验

打开维基百科“Clean coal(清洁煤)”词条,是这么介绍的:清洁煤指的是利用技术手段,缓和在煤使用的过程中(主要指燃煤发电)排放的二氧化碳等温室气体的排放。这一概念在工业界主要指的是“carbon capture and storage(碳捕捉和封存,简称CCS)”②。

显然,这一概念是用来应付全球变暖问题的。作为一种主要能源,煤炭主要的构成就是碳,燃煤发电不可避免地要产生大量二氧化碳,增加温室气体。“清洁煤”技术就是为了解决这方面的问题而存在的。许多国外煤炭公司冀望这种技术能够让煤炭这种低成本的能源重新焕发出生机,应付越来越严苛的环保和减排法令。

碳捕捉和封存技术图示:在燃煤电厂捕捉到二氧化碳后,运送并埋到海底碳捕捉和封存技术图示:在燃煤电厂捕捉到二氧化碳后,运送并埋到海底

但对于这个概念,很多环保人士并不感冒。一部名为《肮脏的交易》的纪录片,指出许多能源公司试图让人们相信包括太阳能和风能在内的可再生能源还不成熟,而且,人们已经可以放心使用洁净煤。为了美化煤炭行业的形象,煤炭业在宣传洁净煤上一年就花费了1400万美元。然而纪录片制作者认为,洁净煤就是“健康的烟草,无脂肪的甜甜圈”,它是一个自相矛盾的不合理的存在③。毕竟,煤炭说到底就是一种化石能源,其基本反应就要释放出二氧化碳,与其将二氧化碳生产出来后费劲捕捉和封存,何不一开始就不使用煤呢?

事实上,“清洁煤”技术在推广上目前也遇到了很大的困难,成本高昂,技术上还不成熟,捕捉到的二氧化碳如何安全储存也令人担忧。这使得许多煤炭依赖国望而却步。世界煤炭协会也承认,清洁煤炭电厂比传统电厂单元成本高出近40%。这令许多国际投资者放弃对新清洁煤炭项目的融资,转向近年来价格辗转下降的天然气和可再生能源发电。各国政府目前也没有很重视这项技术,巴黎气候大会之前,170多个国家提供的减排计划中,仅有8个国家提到了以碳捕捉技术作为缓解气候变化的措施。

近期的消息也令“清洁煤”支持者感到沮丧。备受瞩目的美国南方公司Southern Co.清洁煤炭电厂项目Kemper建设成本已飙升至6200万美元,超出原先估计的三倍程度,成为有史以来最贵的发电厂,项目完成进度也相比预期落后了两年多。Kemper项目一直备受关注,煤炭商一度期待该项目能够为清洁煤电闯出一条道路,然而事与愿违,成本超支和进度延误的消息令煤炭业再蒙阴影。路透社近期的报道也指出,现有的碳捕获和封存等技术极为昂贵,清洁煤炭的推广仍然是“路漫漫其修远兮”④。

国内所说的“清洁煤”不是一回事,主要与空气污染有关,但推进同样困难

应该说,前面提到的、国际上流行的“清洁煤”概念,其实是狭义的。洁净煤技术(CleanCoalTechnology,CCT)的完整定义,是旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称,涵盖从煤炭开发到利用的全过程,是使煤作为一种能源应达到利用最大化,污染最小化,实现煤的高效、洁净、经济利用的技术体系。洁净煤技术的构成有洁净开采技术、燃前加工与转化技术、燃中处理及集成技术和燃后处理技术⑤。

前面提到的“碳捕捉和封存”,指的仅是一小部分流程,针对的也只是碳。之所以这部分是国际社会关注的重点,是因为多数国家煤炭使用比例并不高,煤炭拣选和加工技术都比较成熟,基本都用于燃煤发电而不是燃烧取热,颗粒物及硫、氮化合物的污染控制得已经比较好,唯独碳排放造成的温室效应,是一个绕不过去的问题。

左侧为洁净型煤,右侧为烟煤左侧为洁净型煤,右侧为烟煤

但在中国,情况变得完全不同。中国是煤炭使用大国,能源消费中煤炭比例约2/3,且仅有一半用于发电,许多都是散煤,直接用来燃烧取热。在二氧化碳排放问题上,虽然国际社会给中国施加了很多压力,但在国内民众看来,首先应该处理的是烧煤带来的颗粒物污染以及硫、氮化合物的污染,这些引发了严重的污染和雾霾。

所以,国内所说的“清洁煤”或“洁净型煤”,主要是针对“散煤”和“烟煤”而言的,是指对经过配选的低硫低挥发无烟煤末或兰炭末,加入黏合、助燃、固硫、防水等添加剂,通过机械方法加工成型的煤制品。河北省地方标准规定,洁净型煤硫分在0.4%以下,挥发分在12%以下,灰分在24%以下,水分在4%以下,热值保持在5740大卡以上。理论上来说,洁净型煤的节煤率应当在20%以上,硫化物及有毒气体排放可减少70%以上,氮氧化物减少50%以上,烟尘排放减少80%以上。据称,采用洁净型煤,在清洁空气、降低消耗上基本达到天然气的水平⑥。

这种煤主要是提供给广大农村居民烧煤取暖。然而由于政府补贴过的价格相比散煤依然要贵,而且不耐烧,农户不喜欢用,推广起来难度很大。2014年河北洁净型煤推广任务为200万吨,实际仅完成52万吨,农户们用的主要还是散煤⑦。另一方面,很多技术落后、单体规模小的工业锅炉也在使用散煤,必须更新换代后才能使用洁净型煤,成本也非常大。在这种情况下,禁止散煤、烟煤的使用还很不现实。在一些人看来,这些大量未经治理或者污染控制水平很低的污染源就是影响空气质量的“真凶”⑧。

要解决污染和减排问题,既要靠“清洁煤”,也要靠“去煤化”

考虑中国的资源禀赋,以及煤炭在中国能源结构中的比重,短期内减少煤炭利用难以取得太大成效。在这种情况下,加强煤炭清洁利用是解决污染问题最现实的路径。在这种情况下,两会上环保部长向山西代表团提倡清洁煤就很好理解了。问题的关键就在于,清洁煤技术能否进一步提升质量、降低成本,让推广顺利进行,以及是否有更进一步的勇气,强制提高环保标准,忍受经济方面的阵痛?

然而从长远角度来看,尤其是从碳减排的角度来看,“清洁煤”到底是不是未来能源问题的答案,是不是应该大力发展“碳捕捉和封存”技术,目前还说不清。在很多业内人士看来,煤炭业没有前途,尽早将精力和资源转移到非化石能源才是未来的出路。

结论

“清洁煤”在国外国内有不同的含义,国外针对的是碳减排,国内针对的是解决污染。清洁煤的确有助于减少雾霾,但推广上目前还有很大难题。从长远角度来看,“去煤化”或许才是解决污染和排放问题的答案。

参考资料

①《环保部部长陈吉宁:煤炭可比天然气更环保》,新华社 

②维基百科词条"Clean coal"

③《治理雾霾,给煤炭“洗澡”有用吗?》,周末画报 

④《清洁煤炭太贵难博市场“欢心”》,中国能源报

⑤《我国洁净煤能源开发利用的现状与前景》,理论月刊, 2013

⑥⑦《河北洁净型煤替代未能达标》,财新网 

⑧《煤电近零排放不科学》,中国能源报


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