解決煤炭不能“呼吸”的痛
——發展煤的清潔高效利用

文 _ 本刊記者 戴麗

由于霧霾天氣的頻繁出現，煤炭成為了眾矢之的。然而煤炭作為我國的主體能源，為保證我國的經濟發展和人們正常生產生活需要，我們又不得不大量使用煤炭，煤炭成為我國不能“呼吸”的痛。

煤炭科學技術研究院煤化工分院副院長陳貴鋒認為，在內在要求和外部壓力下，煤炭高效清潔利用是煤炭工業健康發展的必然選擇和唯一出路。要減少煤炭對大氣的污染，需做到三點：一是終端用戶少用煤，即加大煤炭清潔轉化；二是終端用戶用好煤，即提高煤炭質量；三是終端用煤設備必須清潔高效。

終端用戶少用煤

陳貴鋒表示，為減少燃煤帶來的大氣污染，嚴格控制用煤總量是非常必要的，但同時更重要的是需明確一個概念，是需嚴格控制終端用戶用煤量，而不是盲目地拒絕使用煤。

煤炭將在相當長時間內占我國能源主導地位

面對最近兩年我國大面積頻繁的霧霾天氣，我國多地展開大氣顆粒物源解析，尋找霧霾“元兇”。據了解，北京是最早公布顆粒物源解析的城市，今年4月公布的結果顯示，北京PM2.5本地排放源以機動車、燃煤、工業生產、揚塵為主，分別占比31.1%、22.4%、18.1%和14.3%。天津PM2.5中揚塵、燃煤、機動車、工業生產為分別貢獻30%、27%、20%、17%。石家莊雖然尚未公布顆粒物源解析結果，但業內普遍認為，工業燃煤是其本地排放的主要顆粒物源。不可否認，我國大氣污染與大量使用燃煤有著直接的關系。

陳貴鋒告訴記者，目前我國每年煤炭生產總量占全世界的47.4%，而煤炭消費量占全世界的50.3%。陳貴鋒說，我國巨大的煤炭消耗量與我國能源資源稟賦特點息息相關，我國化石能源資源中，煤炭約占94%，而油和氣等加起來才約占6%，資源稟賦決定了煤炭在我國能源中的主導地位。

陳貴鋒說，由于我國“富煤、少油、缺氣”，因此我國大量使用油和氣目前是不現實的，我國的能源資源結構決定我國不得不大量使用煤炭的現實。目前，我國用能中，煤炭占67%左右，雖然我國在大力推廣和發展新能源、可再生能源等，今后煤炭比例會逐漸下降，但是據預測，未來20年內，我國煤炭使用比例仍將超過50%，將長期占據主導地位。新能源、可再生能源、油氣等不管是從經濟的角度還是資源供應的角度，都還無法滿足我國巨大的用能需求，煤炭替換需要一個漫長的過程。在這種不得不大量使用煤炭的條件下，煤炭的清潔利用就成為現實需求，同時也成為行業發展趨勢。

嚴格控制終端用戶用煤

為治理霧霾、減少PM2.5排放，嚴格限煤已經成為眾多省市治霾的主要措施和方法。曾經作為中國主力能源的“黑金”，如今因為霧霾的出現卻變得如此“不受歡迎”。國家和不少地區都提出了減煤目標。

國務院出臺的《關于大氣污染防治行動計劃的通知》明確，到2017年煤炭占中國能源比重要減少到65%以下，煤炭消費總量實現負增長。

《北京2013-2017年清潔空氣行動計劃重點任務分解》也提出，要加快壓減燃煤工作，到2015年，燃煤總量比2012年削減800萬噸；優質能源消費比重提高到85%以上。到2017年，燃煤總量比2012年削減1300萬噸，控制在1000萬噸以內；優質能源消費比重提高到90%以上，煤炭占能源消費比重下降到10%以下。

陳貴鋒認為，我國煤炭消費總量超過全球總量的一半，煤炭使用比例越高，能源環境壓力就大，來自其他國家的輿論和攻擊就越多。同時，為治理我國嚴重的大氣污染，我國確實必須嚴格控制用煤總量。但是控制總量時，不能盲目地追求絕對下降，而是需明確一個概念，就是嚴格控制終端用煤量。他解釋道，直接用煤會向大氣排放大量污染物，而如果將煤轉化為油品、天然氣等再進行利用，那么情形就會變得不一樣，將會大幅度降低燃煤污染。

要減少終端用煤，最重要的就是要加強煤炭清潔轉化，提高煤炭清潔轉化的比重。目前，我國已開展了煤制油、煤制天然氣、煤制醇醚燃料、煤制烯烴等為代表的現代煤化工先進工藝技術工程示范，并取得一系列關鍵技術突破，基本具備商業化運行能力。德國在上世紀80年代每平方公里煤炭消費強度接近今天的京津冀地區，環境卻治理得很好，而我國作為最大的煤炭消費國，完全有能力實現煤炭高效利用技術，提高煤炭附加值，減少終端用煤量。

在煤炭主產區建立大型煤基清潔能源轉化基地

目前，發展煤制氣、煤制油等煤化工也受到一些非議，認為其自身就對環境產生很大的影響，浪費并污染大量的水資源。陳貴鋒告訴記者，其實這個矛盾是可以解決的，很重要的一點就是在大規模煤炭生產區建立大型煤基清潔能源轉化基地，在煤炭生產基地就把很大部分煤轉化成油品、天然氣、電力以及化工品等，然后再由電網、管道、鐵路等運送出去。

陳貴鋒說，我國煤炭主產區主要集中在西部地區，西北人員稀少，環境容量相對較大，因此在產煤區進行轉化所產生的污染影響范圍相對較小。且大型煤基能源清潔轉化形成規模化以后，能夠實現多聯產，延長產業鏈，更好地集中處理污染物，降低成本。如煤中硫，通過煤炭清潔轉化變成硫磺，極大減少燃煤產生的二氧化硫污染。

同時，由于我國煤炭主要集中在西部，煤炭東輸運距長、運力緊張，而轉化成油品和電力等以后，能夠減輕運輸壓力，因此在產煤區建立大型煤基清潔能源轉化基地是現實的選擇。

陳貴鋒同時說道，在產煤區建立大型煤化工基地，目前最大的難題就是水的問題，這對于煤的清潔轉化是一個非常大的制約因素。

水的問題主要來自于兩個方面，一是西北產煤區水資源缺乏，水的來源和供應很難；二是煤化工產生的污水如何處理。陳貴鋒說要解決這兩個問題，首先就是要大力發展煤炭轉化的節水技術，降低水的消耗。他說，目前通過技術和工藝優化，節水30%是能夠實現的，進行技術攻關，節水50%也可以達到。節水措施跟上以后，煤的清潔轉化發展空間會更大。

另外就是污水處理問題，陳貴鋒說，其實污水處理也不是難題，是能夠解決的。南非是個缺水國家，建設了一個大型煤制油項目，每年生產油品數量在700萬噸左右（我國目前最大煤制油規模也就100萬噸），采取了嚴格的污水處理措施，污水處理得非常干凈。

陳貴鋒認為，我國治理水污染關鍵在于必須樹立起環境成本意識，我們一直把水污染處理的成本考慮得太低，認為處理一噸煤化工污水僅需兩三元錢，如果成本只能維持在這個低層面，那么污水處理技術和效果都很難得到提高。而如果按污水處理成本每噸20～50元去規劃，煤轉化污水治理措施就會很完善，從事污水處理技術研發的企業就會有積極性進行高端技術研發，放開去做，污水處理難題也將得到徹底的解決。環境治理是需要成本的，隨著生態文明建設觀念的加強，不清潔的煤炭轉化是沒有出路的，今后在環境成本方面的阻力會越來越小。

陳貴鋒指出，在環境和節能方面，低成本都不是好事，反而會產生很多危害。能源價格、資源價格等如果過低，就會產生極大的浪費。價格提高以后，反倒會提高節約意識，與經濟利益直接掛鉤時效果是立竿見影的。再比如說，環境違法行為，如果處罰明顯低于治理成本，環境狀況不會有很好的轉變，產業技術也不會有很大突破。當前提高污染排放成本，已經有些效果。因此環境成本意識必須樹立。

另外，污水處理技術的提高也不是難事，據陳貴鋒介紹，目前煤炭科學研究技術研究院等正在研發相關技術，即針對煤化工污水如何高效處理，先解決高濃度有機污水有機物分離問題，提高煤化工污水的可生化性，然后和現有先進技術結合，實現污水資源化利用。這項技術成本可能要高于常規技術，但是能解決問題。

因此，在大型煤炭產區建立煤基清潔能源轉化基地，不僅能充分利用優勢的煤炭資源，而且能大量減少終端用戶直接燃煤產生的污染，這是十分必要，也是現實可行的。

終端用戶用好煤

與國外煤炭質量相比，我國的煤炭灰分較高，硫分差不多，目前我國終端用煤質量遠遠不如國外。

我國亟需提高煤炭消費質量，緩解煤炭工業發展和環境保護之間的矛盾。

發展直銷模式減少中間環節

陳貴鋒說，我國一方面是需要大力發展煤炭清潔轉化，另一方面還有一部分煤不可避免的要走向終端利用，那么這部分煤就必須進行清潔加工，提高煤炭質量。

陳貴鋒告訴記者，其實目前我國煤炭洗選技術是先進的，且規模很大，有的洗選廠甚至能達到年處理兩三千萬噸原煤的能力。按理說，通過洗選，煤炭中的灰分、硫分等有害物質能夠顯著減少和脫除，供應市場的煤炭應該都是高質量的清潔煤。然而，很多時候情況卻并非如此：煤炭在出廠時，經過洗選分類分成各個等級，如精煤、中煤等，而在中間環節，由于利益驅使，可能中間商以次充好，把煤矸石之類的摻雜到精煤中間，這就直接導致給用戶的煤炭質量下降。

國家發展改革委近日發布的并將于9月1日開始實施的《煤炭經營監管辦法》（以下簡稱《辦法》）中明確，煤炭經營應取消不合理的中間環節；國家提倡有條件的煤礦企業直銷，鼓勵大型煤礦企業與耗煤量大的用戶企業簽訂中長期直銷合同。針對目前的大氣污染問題，《辦法》還明確，禁止煤炭經營主體銷售或進口高灰分、高硫分劣質煤炭，以及向城市高污染燃料禁燃區等范圍內單位或個人銷售不符合規定標準的煤，同時對長途運輸的煤炭質量也提出了明確的要求。

陳貴鋒指出，《辦法》中鼓勵發展直銷模式，取消不合理中間環節，這能在很大程度上解決煤炭質量出現在中間環節的問題。同時，《辦法》對價格方面也有規定，以防止煤炭價格波動幅度過大，制約煤炭行業的健康發展和科技進步。

經過多年發展，煤炭貿易商環節暴露出很多問題。本身不需要有中間環節的地方，多出來的環節就容易出問題，比如滋生腐敗，出現質量問題等。如果煤炭生產企業與用戶直接對接，這些問題就不容易出現。發展直銷模式將有利于我國煤炭質量的提高。

加強煤炭質量監管和考核

陳貴鋒表示，為提高煤炭質量，除發展直銷模式以外，還需規范中間環節和煤炭質量的監管。

我國一直致力于提高煤炭質量管理，2013年5月，國家能源局下發了《商品煤質量管理暫行辦法(征求意見稿)》，對煉焦用商品煤和動力用商品煤的灰分、全硫分、全水分都有明確規定。特別是在“遠距離運輸和進口動力商品煤”上，提出熱值不得低于19兆焦耳/千克(約為4544大卡)，硫含量不得高于1%，灰分不得高于25%。今年8月21日，中國煤炭工業協會副會長姜智敏在青島舉行的2014中國煤焦鋼產業大會上表示，《商品煤質量管理辦法》有望于近期出臺，以有效提高煤炭質量，控制進口煤增長。

陳貴鋒建議，煤炭銷售商必須對煤炭質量按照標準進行標識，讓用戶知道自己購買煤炭的質量，這一點對于小用戶尤其重要，小用戶一般不具備煤炭方面的專業知識，如果煤炭質量沒有標識，小用戶就買不到需要的煤炭，也不清楚買到的煤炭是否摻雜使假。

其次，需要政府嚴格監管，銷售的煤炭質量是否和標識的一致；是否能夠滿足地區或行業的要求，如北京禁止銷售高灰分煤炭等。這樣才能夠把終端煤炭質量提升上去。

另外，姜智敏在2014中國煤焦鋼產業大會上表示，要提高煤炭質量，需要不斷地完善煤炭的考核機制，科學的考核機制能夠促進行業的健康發展，同時也能加強行業的自律。未來煤炭企業將不能再單純追求規模和產能，而需更加重視開采的成本效率，更加重視礦區的水資源、地表環境和生物多樣化，開采質量好的煤，生產符合質量的煤，提供個性化的服務，煤炭企業需由生產者向服務商轉變。只有這樣，今后的產業布局才能不斷優化，煤炭質量也才能得到不斷的提升。另外，國際煤炭合作也需進一步加強，我國從煤炭資源開采的資金、技術、人才的管理經驗在世界煤炭界是具有優勢的，充分利用自身優勢，不僅有利于為我國發展提供渠道，也有利于提升煤炭企業的競爭力。

終端用煤設備必須高效

為減少煤炭利用不合理帶來的大氣污染，除清潔化利用以外，高效利用也是重要手段之一，

必須做到終端用煤設備高效。

在發電和工業鍋爐領域，煤炭的高效利用還有很大的提升空間。

對燃煤電廠進行技術改造

今年4月18日，李克強總理主持召開新一屆國家能源委員會首次會議，明確要求促進煤炭集中高效利用代替粗放使用，保護大氣環境。會議還明確提出了我國要新上一批高效、清潔的燃煤火電機組。

中國電力企業聯合會數據顯示，2010年中國平均供電煤耗為335克/千瓦時。而日本、歐洲等地區平均水平均遠低于300克。據了解，其實我國并不缺乏燃煤電廠減煤“標桿”。比如上海外高橋第三發電廠在2013年100萬千瓦的超超臨界機組實現煤耗276克/千瓦時，在國際上已屬頂尖。據了解，該發電廠比全國平均水平每千瓦時節約62克標準煤。這意味著，一年可節約煤68萬噸，約合4.7億元人民幣。而且，除塵率達99.8%以上，脫硫效率達98%以上，脫硝效率達80%以上。除此之外，位于南京市郊的大唐南京發電廠也是技術升級改造實現節能減排的一個范例。該電廠已有百年歷史，曾承擔江蘇省1/3的發電任務。2010年，該電廠投產兩臺660兆瓦超超臨界燃煤機組，機組容量翻了兩番，但單位電量二氧化硫排放量下降幅度高達80%，每年削減二氧化硫排放量2000多噸，每年可減少氮氧化物排放700多噸。

目前，我國已經很多省市和燃煤電廠都在進行推廣煤炭的高效清潔利用。今年2月，山西省印發了關于圍繞煤炭產業清潔安全低碳高效發展重點安排的科技攻關項目指南的通知。浙江省于今年5月22日出臺了《浙江省統調燃煤發電機組新一輪脫硫脫硝及除塵改造管理考核辦法》，明確提出激勵政策“省統調燃煤發電機組當年可達到超低排放標準的，年初按超低排放機組平均容量預安排獎勵年度發電計劃200小時”。同時，國內部分燃煤電廠正在開展清潔燃煤發電技術改造建設，如浙江、上海等地開始籌劃“近零排放”燃煤電廠等。

6月27日，國家能源局在全國范圍選定了13臺煤電機組作為環保改造示范項目。8月15日，作為國家能源局環保改造示范項目之一的神華國華三河電廠1號35萬千瓦機組“近零排放”環保改造通過驗收，這也是京津冀地區的首個“國家煤電機組環保改造示范項目”。據了解，今年年底，國家能源局將對所有示范改造機組的技術路線進行比較，擇優向全國推廣應用。業內專家表示，神華的“近零排放”煤電技術是解決能源環境問題的一大突破。三河電廠1號機組的環保改造已經具有相當高的水平，從技術上看是可行的，經濟上的投資也是可以接受的，很有推廣價值。

今年7月，環保部出臺的號稱“史上最嚴”的《火電廠大氣污染物排放標準》開始執行，這意味著2012年之前建成的火電廠開始執行新版大氣污染物排放標準。這個標準對火電廠排放限值提出了極為嚴苛的規定。大量落后機組亟待淘汰升級。業內人士表示，如果我國燃煤機組都進行“近零排放”環保技術改造，全國的粉塵排放量將降低95%、二氧化硫排放將降低94%、氮氧化物排放將降低92%，煤炭成為清潔能源便不再是夢想。

工業鍋爐必須進行高效改造

陳貴鋒告訴記者，在用煤設備方面，除燃煤電廠機組以外，目前最難解決的就是工業鍋爐的問題。我國在用燃煤工業鍋爐達46.7萬臺，總容量達178萬蒸噸/小時，年消耗原煤約7億噸，雖然消耗煤炭總量不及燃煤電站，但是單臺鍋爐容量小、分布廣，對大氣的污染程度卻不比電力行業少，甚至還要更加嚴重。

陳貴鋒介紹，我國工業鍋爐在提高熱效率方面最近幾年雖然有很大的進步，但是還遠遠不夠。目前我國絕大部分鍋爐的熱效率在60%～65%之間，而我們現在開發出的高效先進鍋爐，熱效率能夠達到90%～92%，節能量非常大，可以達到40%，而且高效鍋爐污染物的排放能夠達到近天然氣的排放標準。如果把傳統鍋爐全部替換為高效鍋爐，那將極大提高節能量，降低污染排放物，提高空氣質量。

但陳貴鋒也說道，目前這種高效鍋爐推廣起來還有難度，因為節能成本的理念還沒有建立起來。目前高效鍋爐的投資就相當于普通鍋爐的兩三倍價格，通過節能，三年左右就能收回成本。盡管現在節能觀念與以前相比有很大的提高，但是仍然還有很多人認為使用高效鍋爐初期投資太高，而不愿意去替換。

對于鍋爐用戶來說，需要用長遠的眼光看問題，去計算綜合成本；對于鍋爐生產企業來說，雖然高效鍋爐成本很高，但是當今社會絕對不能總是以低價競爭取勝，生產低端產品導致高消耗、高污染，今后必須進行高投入，走高端路線，生產高效產品；而對政府層面來說，就需采取強有力的手段，進行監管執法，治理和保護環境首先一定是依靠政策而不是市場，當政策制定以后，依靠市場機制解決污染問題，政策引導、技術進步、市場競爭，效果才會更高效。

陳貴鋒告訴記者，目前比較樂觀的是，我國技術進步發展很快，只要國家有相關需求，技術研發就能很快跟上，這對我國治理環境是非常有利的，而目前關鍵就在于政策的到位和執行。煤炭作為主體能源支持我國經濟的高速發展，但是煤炭一定要清潔化利用和高效利用。我國的煤炭高效轉化利用技術，經過幾年的發展取得了很大的進步和突破，可以為節能減排提供強力支撐，推動煤炭清潔高效利用目前時機已經成熟，關鍵在于政策的引導，同時也靠企業自覺按照國家的要求去落實。