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“清洁煤电”热下的冷思考:超低排放的代价

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2018年下旬,中国建成了全球最大的清洁煤电供应体系,累计完成超低排放改造7亿千瓦以上,提前超额完成“十三五”3.4亿千瓦改造目标。

“清洁煤电”事实上是一个很有中国特色的概念。鉴于目前庞大的煤电体量,中国很难像一些欧美国家那样潇洒地说退就退,于是“清洁煤电”的概念逐渐在我国能源转型语境下成为热点。其中,最具代表性的清洁利用煤电技术就是超低排放技术。某种程度上来说,这个概念已经脱离了技术本身,成了“清洁煤电”的代名词之一。

所谓实现“超低排放”,就是通过技术手段使燃煤发电大气污染物排放浓度达到天然气燃气轮机组排放标准,其技术包括烟尘、氮氧化物和二氧化硫等污染物的处置,排放标准比原有燃煤电厂标准严格。关于这个概念,有两点值得探讨:一是语言的使用,全国人大代表、阳光电源董事长曹仁贤在两会中建议到:“对排放的标准和强度进行定义,严禁化石能源用‘清洁’、‘低碳’、‘近零排放’、‘超低排放’等字眼混淆概念,误导消费者。”二是就其技术本身而言,“超低排放”和无排放的差距在哪里?“清洁利用”和“全无污染”的区别又是什么?发展清洁煤炭的代价是什么?

环保部、发改委及能源局在2015年底出台的《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》中要求:“2020年所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放,全国有条件的新增燃煤发电机组达到超低排放水平”。截至2018年三季度末,我国约75%的煤电机组已经完成超低排放改造。

不可否认,火电行业经过超低排放技术改造后主要污染物排放大幅减少。中国电力企业联合会数据显示,2012年至2017年间,在全国煤电装机增幅达30%的情况下,电力二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放量下降幅度达86%、89%、85%。从当前全国各类污染源排放总量来看,煤电机组排放烟尘占全国排放总量的3.3%,二氧化硫占13.7%,氮氧化物占9.1% ,比2012年动辄占40%的情况好了很多。

尽管超低排放对于大气环境的改善是直观可见的,但我们不能脱离成本来评估效果。

首先,超低排放的改造成本极其高昂,一般的火电企业动辄就要投入上亿元的超低排放改造。其次,超低排放改造背靠的是一个庞大的补贴体系,为了激励企业尽快进行改造,政府为达标的煤电机组提供了一系列奖励措施:对2016年元旦前并网的现役机组每千瓦时给予1分钱的电价补贴,对2016年元旦后并网的新建机组每千瓦时给予0.5分钱的补贴;对超低排放机组原则上奖励200小时的发电利用小时数;对污染物排放浓度低于国家或地方规定污染物排放限值50%以上的煤电企业,落实减半征收排污费政策;对企业给予信贷和融资的支持。

环保组织自然资源保护协会在2017年发表的报告《发电计划放开、煤电“去补贴” 与搁浅资产处置》中指出,仅2016年一年,我国燃煤发电因发电计划及其配套制度而享受的各种补贴合计为3057亿元,其中, 脱硫脱硝除尘和超低排放改造对煤电的环保电价补贴达1194 亿元,煤电对可再生能源的电量挤压补贴达171 亿元,标杆上网电价的价格保护补贴达1692 亿元。

退一步讲,即便忽略上述成本回到技术本身,能够做到超低排放的煤电也不见得就真的清洁。超低排放不是无排放。据中国电力联合会的数据,我国2016年单位火电发电量带来的烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放量分别为0.08克、0.39克和0.36 克——而可再生能源的排放为零。其次,即便在发电端实现了常规污染物超低排放,煤炭全产业链的环境污染依旧没有得到解决。从煤炭开采造成的水污染、煤尘、瓦斯释放的甲烷、煤矸石释放的有毒有害气体,到运输过程中的水污染和煤尘,这一系列的环境污染目前都没有被纳入所谓“清洁煤炭”的考虑内。

还有,改造后煤电主要大气污染物的排放虽然降低了,煤电带来的巨大碳排问题依然无解。目前二氧化碳的排放尚未被纳入“清洁煤”的考量范围。英国、德国、荷兰等发达国家做出了“全国退煤、转向低碳能源”的决定,很大程度上是出于减少碳排放的考量。跟据美国国际战略研究中心中国实力(china power)项目的数据,中国2017年煤炭和依赖煤炭的工业以7.19吨的二氧化碳排放占据全球碳排的约1/5。

虽然我国煤炭单位发电量的碳排放强度在持续下降,但若只是依靠现有的技术,减排的空间会越来越小。拿目前被视为“终极解决方案”的碳捕获、利用与封存技术来说,也存在很多问题,比如成本高昂,能耗过大,后续处理困难等。因此这项技术尚不能实现规模化、全流程示范利用,离商业化推广、实现规模化减排的距离就更远了。

不仅如此,燃煤电厂实行超低排放技术改造本身也会产生大量的碳排放。生态环境部环境与经济政策研究中心研究院研究员田春秀、杜晓林在

《实施超低排放面临的问题及政策建议 》

一文中指出,预计超低排放改造每年带来的碳排增加主要来源于:因超低排放改造导致的“系统能耗”会增加约1950万吨碳排;为提高脱硫效率而增加的石灰石消耗再增加180万吨碳排;为提高脱硝效率增加的液氨消耗再再增加250万吨碳排。这三项合计增加约为2380万吨碳排,接近于

香港

2016年电力领域的碳排总量。

总之,我们在评估超低排放的实施和效果时,不能忽略其背后的经济成本。要实现煤炭全产业链的清洁,我们还有很长的路要走。在环境容量限制增大、减缓气候变化刻不容缓的当下,煤炭产业链上的相关企业还是应该尽早做好转型准备,把更多的注意力投向发展以风电光伏为首的可再生能源,参与推动整个能源体系的转型才是明智之举。