煤制天然气环境与经济指标分析

国家能源局自从去年二月至今,下发了17个煤制气项目的“路条”,地点多位于鄂尔多斯和新疆准东等干旱区域。在生态脆弱区大量上马的工程,是否将出现污染“自东向西”转移的环境问题?国家发改委气候战略中心发布的《煤制天然气产业分析报告》中集中反映了国家能源专家对煤制气突飞猛进的担忧。

一、煤制天然气发展的政策背景

2012年前,国家一直将煤制天然气作为高耗能、高污染、高耗水的产业进行管理。2009年和2010年国家出台的相关文件中都明确限制煤制天然气项目的建设。虽然《大气污染防治行动计划》为发展煤制天然气开了绿灯,但同时也明确指出:“制定煤制天然气发展规划,在满足最严格的环保要求和保障水资源供应的前提下,加快煤制天然气产业化和规模化步伐”。在一定程度上,表现出了对煤制天然气在环境问题的担忧。

二、煤制天然气发展的推动因素

近年来我国中东部地区空气污染问题日益严重,国家出台相关政策要求降低煤炭消费比重,提高天然气供应量;与此同时,随着我国应对气候变化的国际压力越来越大,二氧化碳排放将成为未来中国经济发展的重要约束因素,这对我国能源供应体系提出了较严峻的低碳化要求。

然而,我国“少气”的自然条件决定天然气供应量远远不足。因此,从中央到地方均将优化能源结构的目光转向了煤制天然气项目,将煤制气作为煤炭清洁利用和终端能源消费的替代措施。

在经济方面,我国煤炭产能过剩导致煤炭价格下跌和天然气价格上涨,煤制天然气生产成本降至1.7元/立方米,而国内常规天然气价格仍维持在2.5元/立方米以上。

京津冀联防联控雾霾的各项措施出台后,天然气成为稀缺资源,这导致煤制天然气的价格竞争优势增强。煤制天然气的价格竞争优势,为我国中西部产煤地区发展煤制天然气提供了较大的利润空间和发展机遇。

三、不同利用方式下煤制气替代能源比较

通过对使用煤制天然气替代燃煤超超临界发电,以及替代供热锅炉、电磁炉、机动车的传统燃料所进行研究,定量分析了煤制天然气的能耗、耗水量、污染物排放以及二氧化碳排放情况。分析结果如下:

一次能耗
以煤制气替代传统能源的技术,其全生命周期能耗中有50%以上的能耗是燃料生产,即煤转化为天然气的过程消耗的。这意味着,对于终端消费用户来说,煤制气确实是一项相对节能的措施,但对于全局的能源消费来说却导致了一次能耗的增长。

水资源消耗
相较于各种替代技术(除与燃煤发电基本持平之外),其全生命周期的水资源消耗是其他技术的4-6倍。

SO2和NOx排放
从降低包括二氧化硫和氮氧化物在内的传统污染物角度看,除了替代燃煤发电之外,其环境效益是可以接受的,其中以替代车用燃料为最优,分别可降低70%的二氧化硫和氮氧化物排放。

CO2排放的比较
从控制温室气体排放角度看,发展煤制天然气是极为不合理的,其生命周期的二氧化碳排放量比其他替代技术分别高出10%至270%,尤其以替代常规天然气发电、车用燃料以及集中供热最为不合理,其二氧化碳排放将分别增加270%、170%和60%。

经济合理性
通过对天然气价格、煤炭成本、居民购电价格以及柴汽油价格进行粗略比较发现,煤制天然气仅在与车用燃料作对比才有经济竞争力,且替代车用燃料的可行性也是有条件的。

四、几点结论和建议

1.从煤制天然气全生命周期过程来看,其一次能源消耗和二氧化碳排放均高于被替代的传统能源和技术,且水资源消耗和污染物排放方面也没有明显优势。其对终端消费地区的增益是以全局一次能源消费为代价的。因此只能作为权宜之计,而不应成为国家战略。

2. 即使煤制天然气可行,也不应该集中在严重缺水的西北部地区。因为煤制天然气生产过程中耗水量巨大,发展煤制气会对水资源贫乏的地区带来巨大的负面影响。

3. 由于煤制天然气替代其他技术都会产生更高的能源消耗和温室气体排放,我国也不应大规模发展煤制天然气。

4. 煤制天然气需求受国际油价影响很大,若国际油价下跌,煤制天然气产业有可能成为新的过剩产能。因此从能源安全和国际化角度考虑,不宜大规模发展煤制气。

5. 有关部门应统筹考虑我国优化能源结构、控制环境污染和应对气候变化三方面的压力和要求,制定我国清洁和低碳能源的发展目标。
(李俊峰 国家发改委气候战略中心主任)

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