袁細寧
(杭州三和環保技術工程有限公司,杭州 310013)
我國脫硝市場的現狀及發展建議
袁細寧
(杭州三和環保技術工程有限公司,杭州 310013)
我國脫硝市場任務艱巨,政策扶持將催生爆發性機遇。脫硝產業目前存在缺乏具有自主知識產權的核心技術、絕大多數單位依靠引進技術、市場競爭處于無序狀態等問題;提出了發展脫硝市場的應對措施,建議建立市場準入制度和經濟補貼政策,加強排放標準制訂工作。
脫硝市場;核心技術;競爭;政策規范
我國以煤炭為主的能源結構,導致了大氣中NOx污染物較多。但我國對NOx的控制卻基本處于缺位狀態,NOx排放量逐年增多,危害增加。要控制NOx排放,應該從第一大污染源—火電行業入手。煙氣脫硝是繼煙氣脫硫之后國家控制火電廠污染物排放的又一個重點領域。
電站煙氣脫硝主要是處理氮氧化物,氮氧化物主要由一氧化氮和二氧化氮構成。一氧化氮原本無毒無害,當發生反應轉化成為二氧化氮后,對環境造成極大的污染,并嚴重危害人體健康。氮氧化物的大量排放,不僅增加了空氣中氮氧化物的濃度,導致城市或區域陰霾、光化學煙霧等復合型空氣污染加重,而且增加了酸雨的污染程度,并且通過干、濕沉降的作用,加重了水體富營養化的影響。
隨著全國各電廠脫硫設施的建設,二氧化硫的治理效果顯現,氮氧化物正逐漸成為第一大酸性污染氣體。據統計,2000-2005年我國氮氧化物排放從1100萬噸增加到1900萬噸,年均增長10%。2005年后,空氣中氮氧化物濃度仍在不斷上升。
我國氮氧化物排放主要集中在東部地區。據測算,全國80%以上的氮氧化物排放量來自于人口密集、工業集中、經濟發展較快的中東部地區。數據顯示,我國氮氧化物排放量超過100萬噸的省份依次為廣東、山東、河北、江蘇和河南,這5省的氮氧化物排放量占全國氮氧化物排放總量的43.5%。從單位面積排放量(即排放強度)來看,最大的地區依次是上海、天津和北京。而且,這些地區大氣中二氧化氮的總負荷呈快速增長的趨勢。
統計數據顯示,我國氮氧化物排放量主要來自火電、交通部門及工業部門。2007年火電廠排放的氮氧化物總量已增至840萬噸,比2003年的597.3萬噸增加了近40.6%,約占全國氮氧化物排放量的40%。我國目前火電脫硝機組只有 4000 萬kW左右,占火電裝機容量僅6%,未來市場前景巨大。
截止2008年底,我國發電裝機規模已達79,253萬kW,其中火電機組容量為60,132萬kW,占總裝機規模的75.87%。如果以2010年、2015年和2020年火電裝機容量分別達到71,780萬kW、101,700萬kW和121,900萬kW計,火電行業NOx排放量到2010年、2015年和2020年將分別達到1038萬噸、1310萬噸和1452萬噸。以安裝高效低氮燃燒器和SCR計,單位造價在200~250元/kW之間,則到2015年需總投資為602億~868億元,到2020 年總投資為634億~934億元。數據顯示,在2015年以前,脫硝行業每年平均規模可達100億元以上,市場容量巨大。未來5年將帶來的SCR脫硝催化劑市場需求為178億元、44.5萬m3,平均每年36億元、8.9萬m3。脫硝市場容量中,36%是SCR脫硝催化劑市場。
隨著我國對環境保護的日益重視,環保產業也迎來多次大發展。扶持環保產業發展的政策連續出臺,催生了環保市場的興旺火爆。
2004年1月1日實施的《火電廠大氣污染物排放標準》,首次規定了火電廠氮氧化物的排放限值,并按時段和不同燃料及其特性分別規定了不同限值。
2009年3月23日,環境保護部辦公廳印發了《2009-2010年全國污染防治工作要點》。文件第九條規定:“全面開展氮氧化物污染防治。以火電行業為重點,開展工業氮氧化物污染防治。在京津冀、長三角和珠三角地區,新建火電廠必須同步建設脫硝裝置,2015年年底前,現役機組全部完成脫硝改造。研究扶持政策,提高氮氧化物污染防治技術水平。”
2009年5月12日,國務院發布了《裝備制造業調整和振興規劃》(規劃期為2009-2011年)。規劃提出,為適應環境保護和社會民生需要,大力發展污水污泥處理設備、脫硝脫硫設備、余熱余氣循環再利用設備、環境在線監測儀器儀表等。規劃還提出鼓勵使用首臺(套)的政策,即第一臺(套)能滿足工程需要的國產設備,在國家重點工程、重點項目優先使用。這打破了以往環保設備需要有業績、運行多年才能參加競標的機制。
2009年7月,國家環境保護部發布了《火電廠大氣污染物排放標準》(征求意見稿)。對比新標準和舊標準(GB 13223-2003),在煙塵、二氧化硫和氮氧化物三個主要污染物的排放量限制方面,新標準均作出了更為嚴格的規定。在脫硝方面,新標準規定了到2015年所有火電機組都將執行氮氧化物排放濃度在重點地區不高于200mg/m3、非重點地區不高于400mg/m3的限值。重點地區的新增機組從2010年開始直接執行200mg/m3的排放限值。新標準的出臺將推動脫硝行業的快速啟動,政策預期開始逐漸兌現。
2009-2012年是中國脫硝脫硫設備行業發展的關鍵時期,也是我國從“十一五”邁向“十二五”的過渡期,在全球金融危機風暴大環境及國內嚴峻的經濟形勢下,一系列新的政策將會陸續出臺,一批國家重大工程項目將陸續開工建設。而且,從長遠看,鋼鐵廠、化工廠、垃圾焚燒爐等工業窯爐生產時也會產生大量氮氧化物,這些領域的煙氣脫硝市場同樣廣闊。因此,盡快做強、做大有自主知識產權的煙氣脫硝產業意義重大。
(1)技術水平有待提高
我國火電廠煙氣脫硝裝置于20世紀90年代引進日本技術在福建后石電廠的600MW機組率先建成。2006年8月,意大利TKC公司正式將技術轉讓給中電投遠達環保工程有限公司。2008年年初,中電投遠達公司的脫硝示范工程——國內首臺單機百萬千瓦機組上海外高橋第三發電有限責任公司燃煤機組脫硝工程投產。與中電投遠達買斷外國技術不同,龍凈環保股份有限公司采取的是與丹麥托普索公司進行技術合作的方式,成為國內首批掌握脫硝技術的環保企業。在發電機組上應用的煙氣脫硝技術,除個別單位自行開發了具有自主知識產權的核心技術外,絕大多數單位采用的煙氣脫硝技術尚處于引進、消化吸收和初步應用階段。
由于外方單獨進入中國市場投資太大,成本太高,一般都會尋找境內合作者合作。一般的操作模式是,在第一次項目中,國內公司和合作外方聯合投標,以外方為投標主體,在項目中標后,具體由國內工程公司負責實施,收取一定的實施費。以后的項目招標工作由國內公司單獨進行,獨立建設實施,但由于核心技術掌握在外方手里,每個項目都需要向外方支付高額的核心技術購買費(如某種催化劑),因此這種核心技術的價格往往非常昂貴,占到設備造價的25%以上。
國內現在已有10多家環保工程公司分別引進了美國B&W公司和燃料技術公司、德國魯奇和FBE公司、日本三菱和日立公司、意大利TKC公司、丹麥托普索公司的煙氣脫硝技術,其中,國內企業除浙江能源采用SNCR法脫硝技術之外,其余均采用SCR法脫硝技術。由于我國多數企業都采用SCR技術,則催化劑就成了未來發展的關鍵,但目前這一技術尚未實現國產化,中電投遠達在上海外高橋項目中所使用的催化劑均購自國外。
我國脫硝企業還有待提高技術水平,擁有知識產權,才不致于受制于人。脫硝技術的重復引進,不僅會給國家及企業造成一定損失,加劇脫硝市場的無序競爭,而且不利于資源的優化配置。
(2)缺乏系統性的脫硝技術規范
火電廠煙氣脫硫產業經過近十年的發展,已初步形成了相關的技術規范體系,在火電廠煙氣脫硫產業發展中發揮了重要的作用。目前,我國火電廠煙氣脫硝產業剛剛起步,有關技術標準和規范正在制訂,尚存在一些問題。首先是根據不同技術引進方采用不同國外標準建設,使得SCR設計、設備、調試、驗收以環保公司的標準為依據;其次是國家有關部門在制訂技術標準或規范時,沒有一個統一的體系。脫硝產業從領域看,涉及環保、電力、機械、化工、建筑等行業;從過程看,涉及設計、建設、調試、運行等各個環節,而且與除塵、脫硫緊密聯系。如果缺乏系統考慮,則難以使標準間協調一致,從而容易造成混亂,阻礙火電廠脫硝產業的健康發展。
(3)缺乏火電廠脫硝市場的準入要求
由于國內的脫硝市場一開始就存在低價競標的情況,給脫硝裝置投運后的穩定運行埋下了隱患;招投標過程和招投標文件的不規范等,也給不公平競爭提供了機會。由于煙氣脫硝設備的性質,尤其是采用高塵段布置的SCR工藝,對鍋爐以及脫硝反應器后的煙道、除塵器、脫硫裝置都有影響,這就決定了脫硝設備要與鍋爐等發電設備一樣具有高可靠性,需要煙氣脫硝企業在具備脫硝相關技術、人才、經驗、經濟實力的同時,必須兼有鍋爐等專業知識和相關能力,但是由于我國并沒有針對這一特征的市場準入要求,導致脫硝企業良莠不齊。
(4)政策可操作性差
氮氧化物控制技術的進步和工業裝置的應用狀況在很大程度上取決于環保立法的健全程度。我國現有的關于氮氧化物的法規政策,主要依賴于傳統的控制手段,雖然對火電廠NOx污染的控制提出了初步要求,但相關的政策標準過于原則,可操作性較差。
目前,我國已經建成的煙氣脫硝裝置,經有關部門現場調查后發現,這些已建成的脫硝裝置只有少數電廠能堅持運行。究其原因,一是目前我國對氮氧化物排放的要求較低,火電廠只要采用低氮燃燒技術就可以達到國家要求的排放標準,沒有減排壓力;二是沒有相應經濟政策的支持,因此沒有減排動力。
(1)建立市場準入制度
為避免惡性競爭、確保工程質量、提高運行可靠性與穩定性,建議由國家相關部門組織專家或委托行業協會對從事煙氣脫硝工程建設和相關產業領域的企業從注冊資金、資質、業績、市場信譽等方面,設立脫硝的行業準入門檻,制定準入辦法,進行資格準入。從事火電廠煙氣脫硝工程的總承包公司,必須是具有法人資格的經濟實體;所具有的脫硝技術應是先進的、完整的、成熟的,具有合法使用該項技術的權力和能力;具有相應的脫硝工程設計、工程承包的能力;具有履行項目工程承包所必需的經濟實力,財務狀況良好;內部組織機構完善、管理體系健全、專業技術人員和管理人員配備齊全,有組織工程建設和現場施工管理的經驗,有完整的質量保證體系。
建議建立國家鼓勵的脫硝工藝設備名錄制度,引導脫硝產業和技術的良性發展。依托國家實施環保技術管理體系建設工程,增強脫硝技術創新能力,在相關工藝設備方面實行優勝劣汰。通過發布國家鼓勵或者限制發展的脫硝裝備目錄,篩選推廣質量較好的脫硝設備,發展脫硝設備產業鏈。
(2)實行經濟補貼政策
要綜合運用各種經濟手段推進火電廠的氮氧化物控制工作,以最小的成本換取最大的環境效益,如排污權交易政策;要使脫硝的環境保護成本傳導到電價中去,使電力成本真正體現資源和環境成本;收取的氮氧化物排污費要全部用于氮氧化物的治理,尤其是用于老電廠低氮燃燒器改造獎勵、煙氣脫硝獎勵;對一時不能實現國產化的設備要有免稅或減稅措施;通過國家環保專項資金補助或中央預算內投資資金補助對現役電廠建設煙氣脫硝裝置。
煙氣脫硝電價的計算是以脫除的氮氧化物多少來確定,或以地區為單位計算脫硝的社會平均成本來確定,還是按煤質(揮發分)情況來確定,需要進行系統研究,最好是納入電價機制的改革方案之中統籌解決。在電價機制不做大的改革之前,可以像脫硫電價一樣結合考慮煤質(揮發分)情況給脫硝企業每度電量一定的電價補貼;也可以地區或地市為單元計算當地脫除氮氧化物的平均成本,以平均成本和企業實際脫除的氮氧化物量為依據,計算各企業煙氣脫硝成本,然后通過電價支付給脫硝企業。根據前面的計算,在目前的技術水平下,可以考慮火電廠煙氣脫硝享受0.01元/度左右的脫硝電價補貼。
(3)加強排放標準制訂工作
我國氮氧化物行業排放標準制訂工作起步較晚,目前在工業爐窯和煉焦爐的大氣污染排放標準中仍沒有規定氮氧化物的排放限值。而在僅有的《火電廠大氣污染物排放標準》、《水泥廠大氣污染物排放標準》、《鍋爐大氣污染物排放標準》中,雖然規定了氮氧化物濃度限值,但這些標準普遍存在過于寬松的問題。當前迫切需要修訂和完善一批行業氮氧化物排放標準,以推進我國的氮氧化物污染防治工作。
制定氮氧化物排放標準時,要給排污權交易留出足夠的空間。只有這樣,才能吸引企業去進行排污權交易,用最少的社會成本來推動氮氧化物的減排。同時還應給國產技術的發展留下一定的空間,支持我國環保產業的發展。
目前,國內已經有部分省市(北京、上海、山東等省市)頒布了新的有關氮氧化物的地方排放標準,其中以北京市制定的標準最為嚴格。對于已投運機組,北京市要求自2008年7月1日起燃煤機組氮氧化物排放濃度低于100mg/m3;上海、山東等地要求自2010年1月1日起燃煤機組氮氧化物排放濃度低于400mg/m3。
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Current Situation and Development Suggestions of Denitrification Market in China
YUAN Xi-ning
(Hangzhou Sanhe Environmental Protection Technology Engineering Co., Ltd, Hangzhou 310013, China)
The task of denitrification market is arduous, the policy support will produce explosive opportunities. In our country, the denitrification industry is a certain lack of core technologies with our own intellectual rights, most companies rely on import and the market competition is disorder, so the market entry certification system and economic subsidy are required, and emission standard should be strengthened.
denitrification market; core technology; competition; policy standardization
X701
A
1006-5377(2010)12-0041-04
袁細寧(1975—),男,碩士,副總工。研究方向:煙氣脫硫、脫氮等廢氣處理工程。