裘索
[摘 要]文章回顧黎巴貝魯特港口爆炸、浙江溫嶺6·13油罐車爆炸等事故,從優化能源供給模式與結構的角度,思考能源供應的安全保障,建議開展集中供能改革,推薦工業園區集中供能,依托天然氣管道替代現有槽車運輸,優化主題能源、二次能源的供給結構,加快電能、氫能替代。
[關鍵詞]安全事故;模式結構;集中供能;安全替代
[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2021.24.025
1 轉型升級思考
1.1 開展集中功能
目前工業園區采用“電廠+”集中工程的模式,依托高效環保的燃煤或天然氣大型發電機組作為能源供應中心,打造綜合能源管理系統,高效替代原有低效且安全性欠佳的自備鍋爐、制氣等設施,直接制備園區所需電力、蒸汽、熱水、制冷、壓縮空氣等多元能源產品,充分利用全區風、光、水等多品種資源,高效開展余熱回收等余能利用,集中減量化、資源化處理園區的中水、污水、污泥、垃圾等廢棄物,實現多能協同和能源階梯利用,有效化解各類分散的能源生產安全問題。
以管網式的集中供給替代槽車式的零散供給不適應公路運輸沿線環境復雜多變的情況。如溫嶺6·13油罐車爆炸、9月廣東潮惠高速LNG槽罐車追尾泄漏等運輸事故頻繁發生。公開信息顯示,僅中海油浙江公司以LNG槽罐車外輸量即已突破30萬車,占LNG外輸的34%,數量較為龐大,如以管道運輸替代,將極大減少槽車安全隱患。
1.2 優化能源供給結構
能源產品的安全高效替代,是降低能源生產安全問題的另一個有效途徑。例如天然氣(LNG)替代液化石油氣(LPG)。溫嶺6·13事故涉事車輛運輸的是液化石油氣,在兩次爆炸中,第一次為容器擠壓后的物理爆炸,第二次則為泄漏氣體發生的化學爆炸。LNG 的燃點及爆炸極限(分別約為645℃、2.4%~9.5%)均高于LPG(分別約為466℃、5%~15%),且熱值更高。從能量控制上來講,LNG相較LPG更為安全。目前浙江省城市用氣量的14%依然是LPG。再有,氫能具有高的擴散系數和浮力,且爆炸能量較低,僅為汽油氣的1/22,若遇泄漏時濃度迅速降低。
2 時間經驗及主要問題
2.1 紹興濱海工業區集中供能
印染是紹興市的支柱行業,產能達全國1/3,早些年呈企業數量多、分散廣的特點,特別是代加工的小作坊、小企業頗多,廢棄等污染問題突出,生產設備可靠性差、能耗高、效率低。2015年僅柯橋地區印染行業火警數和經濟損失即占全區總數的1/4和1/2。
近年來,紹興實施印染行業向柯橋區產業集聚,并依托浙能濱海熱電為主的園區循環利用系統,實現了能源高質量發展。一是清潔低碳,集聚并集中供能以來,標煤耗降低15.45千克/吉焦,柯橋區萬元工業增加值能耗下降超過1噸標煤,年減少排放顆粒物28.7噸、二氧化硫187.5噸、氮氧化物173噸。二是經濟高效,集中供熱價格較省內其他地方低10元/吉焦,大幅降低企業用能成本。三是安全可靠,大型熱電機組替代了原先小熱電廠12家、自備鍋爐71臺,有效改善散亂現象,同時能源的就近消納有利于提升電網運行穩定性。浙能濱海熱電正積極拓展包括供冷、集中管理,實現更為安全的生產。
2.2 探索能源結構的安全替代
2.2.1 氫能源方案
自2011年福島核電站事故后,日本對安全的認識發生極大變化,安倍政府于2013年推出《日本再復興戰略》,將發展氫能源提升為國策,并制定《能源基本計劃》,將氫能源定位為與電力、熱力并列的核心二次能源。為建設氫能社會,日本加大氫能發電站建設及商業運作增加流通量,通過補貼推廣氫能運用。2019年年底日本已建有130座加氫站,服務超過3500輛燃料電池汽車,同時積極探索家用燃料電池儲能,建成世界上首個城市地區氫燃料熱電聯產項目,氫能使用場景已向建筑、工業、交通等多領域滲透。
2.2.2 天然氣方案
浙江作為全國天然氣管輸末端,隨著氣源的逐漸豐富,正加速推進氣化。近年來大力推進天然氣“縣縣通”計劃,現已建成省級官管網1894千米,覆蓋率達76%,建成各類場站112座。針對途經地質災害多發地、蘊含現在泄漏爆炸風險,閥門和管線存在泄漏風險,始終堅持高標準建設,管線埋深在地下1~1.2米,與居民區相隔10~20米(遠高于行業標準5米),針對高后果區實施“一區一案”現場處置方案,并充分利用無人機巡邏、天然氣分布式光纖預警系統等,構建智慧管道和應急調度中心,有效防止事故發生。
2.2.3 主要問題
一是傳統觀念束縛。如“談煤色變”,部分地區未深刻認識到煤炭清潔高效利用對節能減排、替代抵消分散供能的重要性,在能源“雙控”政策壓力和低碳發展導向下,不希望使用燃煤機組熱電聯產作為能源點,部分項目也因缺乏燃煤指標而無法落地,如浙江省內溫州東頭大小門島、臺州三門城西等;又如“談氫色變”,社會普遍對氫能及燃料電池認識不足,視作危化品管理,致使加氫站建設投資、土地、時間等成本增高,一定程度上制約氫能發展。
二是能源供給的不平衡不充分。如工業園區統籌規劃問題,從浙江的供熱實踐來看,用熱企業分散、產業集聚水平不高的問題依然存在,有的園區熱點能力未能充分利用,有的園區供熱能力不足無法滿足企業需求,缺乏積極能力甚至出現企業反向遷出、新建低散熱力供給的現象;又如天然氣管網運輸問題,隨著近年來能源消費需求的攀升,現有管道運輸僅能滿足沿線附近的需求,無法覆蓋的地方僅能用槽車運輸。
三是供能管網的公共屬性不足。不少工業園區的熱力管網以熱源企業自行鋪設為主,具有較強排他性,易出現區域壟斷,存量供熱市場的相對利益格局較難打破;又如天然氣管網復雜的所有權,有國家干線、省級管網、市級管網、城鎮燃氣管道及LNG接收站專用管道等,產權復雜,各成一體,在新一輪天然氣體制中呈現出理念之爭和利益博弈。
3 建議
推動能源供給結構的安全高效替代,系統梳理研究安全高效的替代方案。一是優化能源結構,繼續推薦電能替代,推廣天然氣的市場運用,加強氫能的場景應用,逐步替代LPG等化石燃料。二是不斷提升微觀生產經營工藝水平,以更為安全的能源品種實施替代,消除安全隱患,如在容易發生觸電的作業現場,以壓縮空氣動力替代電力,又如以梳理采煤替代火藥爆破等。
開展工業園區集中功能改革,轉變傳統觀念。一是合理規劃產業集聚與園區布局,推動科學集聚,引導同類型用熱企業向熱源點半徑內集聚,有效替代分散式能源生產。二是推薦“騰籠換鳥”,全面推廣清潔燃煤技術,逐步關停部分30萬千瓦級燃煤機組,騰換部分用煤指標用于高效熱電聯產為主的園區綜合能源服務項目。
構建集約管理的能源儲運體系。加強基礎設施建設與區域互聯互通。一是建立區域統一調度管理平臺,打造集約化的能源運輸體系,逐步形成區域儲運分銷基地,實現對煤炭、石油、管道天然氣和LNG等多種能源,船舶海運、罐車陸運、管道輸送等多種能源運輸方式的協同高效和集中智能調度。二是進一步推進區域能源大宗商品市場建設,借鑒英國NBP等模式,實現統一平臺交易、異地實物交割,逐步推動槽罐車運輸的市場出清。
優化支撐體系與政策供給。一是鼓勵高效、安全的替代方案。支持地方在用煤減量或等量替代原則基礎上,開展熱電聯產等集中高效的用煤替代方案。結合各類環保發展、節能減排等管理規定及產業扶持政策,加強政策引導,加快推進電能、氫能替代。二是在推進管網等各類能源基礎設施扁平化、市場化改革的同時,突出公共服務屬性,避免在公平開放的進程中形成區域壁壘。〖HJ2.8mm〗
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