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中国雾霾形成的根本原因：能源供给与消费以煤炭为主 随着中国经济的快速发展，我国能源消费也在快速增长，近十年能源消费需求年均增长7.4%，在2014年中国能源总消耗了42.6亿吨标准煤，这其中煤炭占66%，石油占16.96%，天然气占5.77%，水电、风电、核电等清洁能源占比11.19%，光伏发电及生物质能仅占0.14%。中国能源消费以煤炭为主、石油天然气为辅的主要原因是我国“富煤、缺油、少气”的资源禀赋特点，但究其核心是煤炭作为一次能源成本最低，这也支撑了中国作为世界加工厂的坚实基础。可是，众所周知，煤炭是这些能源中污染最大的，据调查全国烟粉尘排放的70%、二氧化硫排放的85%、氮氧化物排放的67%，都源于以煤炭为主的化石能源。 《中国能源发展战略行动计划（2014-2020年）》中提出到2020年，中国一次能源消费总量控制在48亿吨标煤，能源自给率达85%，煤炭占比要控制在62%左右，非化石能源占比提高到15%，天然气占比提高到10%以上。 那么问题来了？如何实现国家能源清洁战略行动计划？如何真正有效改善空气质量？ 我们知道中国能源消费全面依靠油气资源还不现实，这主要受制于全球资源量的供给量、供给成本及对外依存度。另一方面，非化石能源尤其生物质能、风能和太阳能发电受到自然条件、市场环境和技术工艺限制供应总量还不能支撑中国的能源消费，同时还因线长面广分布零散无法借用传统能源输配系统，导致成本居高不下，简单依靠政府巨额财政补贴不为长计，未来依靠能源互联网及碳排放税的调剂后仍是中国能源供给的重要补充部分。 煤炭清洁利用是根治基础：从简单燃烧到气化多联产 在我国传统原煤的使用中，燃煤发电占51%，工业用煤占30%左右，炼焦用煤占14.9%，其他零散用煤占1%。燃煤发电和工业用煤是主要治理领域。煤炭清洁利用首先是一个资源循环利用的产业链概念。它涵盖了煤炭产业上游的煤炭（及煤层气）开采、洗选，煤炭产业中游的运输、发电、冶金、化工生产，以及煤炭产业下游“三废”的处理回收、二氧化碳的捕集和封存。其二，能源供给基地化、大型化和集约化是煤炭清洁利用的主要方向。国家提出推动能源生产和消费革命，彻底改变能源利用效率低，污染物排放大的模式，就必须实现煤炭利用方式的根本变革，由目前单纯提供煤炭向提供清洁燃料和原料转变。 在大型煤炭生产基地，采用先进技术，实现煤炭清洁转化与深加工。将煤炭转化成清洁油品、合成天然气、化工原料、电力、建材等多产品能源梯级利用综合能效高，同时实现SO2 、NOx 、CO2等多种污染物的协同统一一次减排。第三，就是大规模基地化启动煤油气电化热多联产项目建设。其中，整体煤气化联合循环发电IGCC（Intergrated Gasification Combined Cycle）就是一种环保高效的煤基多联产的能源转换与供给方式（即将煤经过气化产生合成煤气，经除尘、水洗、脱硫等净化处理后，洁净煤气到燃气轮机燃烧驱动燃气轮机发电，燃机的高温排气在余热锅炉中产生蒸汽，驱动汽轮机发电，同时余气可生产甲醇等化工原料）。 通俗的讲以IGCC为案例的新型煤化工是从源头防治污染，而传统火电厂的脱硫脱硝等环保装置是末端防治，前者“治本”，后者“治标”。IGCC的排放与燃气发电相当。从2014年华能天津IGCC运行数据来看，粉尘小于0.6mg/m3，二氧化硫小于0.9mg/m3，氮氧化物小于50mg/m3，好于或接近燃气发电国家排放标准，而且氮氧化物仍有进一步降低的空间。其次，IGCC首先是供电效率高，与超超临界电厂供电效率相当。现已运行的IGCC电厂的供电效率最高已达43%，并有可能达到52%，这是超超临界电厂无法超越的。 第二是环保排放与天然气发电相当。从2014年华能天津IGCC运行数据来看，粉尘小于0.6mg/m3，二氧化硫小于0.9mg/m3，氮氧化物小于50mg/m3，好于或接近燃气发电国家排放标准，而且氮氧化物仍有进一步降低的空间。而目前国家重点地区煤电标准为粉尘小于20mg/m3，二氧化硫小于50毫克/m3，氮氧化物小于100mg/m3;天然气发电标准为粉尘小于5mg/m3，二氧化硫小于35mg/m3，氮氧化物小于50mg/m3
第三是IGCC机组中蒸汽循环部分占总发电量约1/3，使IGCC机组比常规火力发电机组的发电水耗大大降低，约为同容量常规燃煤机组的1/2—2/3左右。 多能源综合循环利用是发展必然趋势：从单一工厂到多联产能源供应中心 但经过30多年的创建发展，IGCC技术由于发电总成本原因虽然没能立即构成对超临界参数粉煤电站的威胁，但作为一种污染排放特性极优的洁净煤发电技术和多联产优势，已被人们深入地进行了研究和试验，并为它开拓了颇有竞争力的新型战略性应用市场。据统计，在华能IGCC电厂建设以前，全球建成的IGCC装置有26座，但总装机容量不过区区450多万千瓦，如今尚在运行的IGCC大多数都位于大型石化企业之中，这些石化或化工企业更为迫切需要使用煤基多联产技术。 1/2 12下一页尾页 |
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