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雾霾倒逼工业燃料新革命清洁燃煤气化或突围新日

发布时间:2020-01-15 22:48:07 阅读: 来源:建筑模板厂家

“两会”前夕,新一轮雾霾天气再次引来全国关注。中国科学院近日公布了“大气灰霾追因与控制”专项组最新研究结果指出,机动车排放和燃煤是导致今年来雾霾的主因。  国家环保部本月也发布了《颗粒物污染防治技术政策征求意见稿》,首次明确提出颗粒物六大来源,并要求将能源利用作为防治PM2.5污染的重点领域,包括实施煤炭总量控制,在特大型城市核心区应实行能源无煤化等。

在紧迫的空气污染治理压力倒逼下,天然气开始成为国内陶瓷、氧化铝、水泥、玻璃等领域工业燃料的新选择。然而,持续扩大的天然气需求与供应能力的矛盾也日益凸显,与此同时,高气价也让企业难以长期承受。

作为雾霾两大主要“元凶”,在空气治理和气价高企的双重夹击中,工业燃煤的清洁化利用正孕育着新商机。

敏感的资本市场最先嗅到这一商机,春节后,科达机电、煤气化、东华科技等一直是股市的活跃板块之一。科达机电节后上班第一天就发布公告,签下广西信发铝业签订煤气炉总包合同,金额2.275亿元,涉及8台2万方/小时的最新一代煤气炉。

1 工业燃料用“煤”用“气”的尴尬

面对传统燃煤带来的高污染、高排放,广东一直在建陶等高能耗产业中推行燃料革命。

位于清远市清城区的源潭镇是全国三大优质陶瓷原料生产基地之一。该镇聚集了13家国内知名的陶瓷企业,其中有6家企业排在全国陶瓷企业的前10名,全镇陶瓷年产值超过70亿元。

不过,陶瓷产业给源潭镇带来了名气与GDP之外,也带了污染的累赘。这里的陶瓷业大多是由佛山等地转移而来的工厂、车间,烟尘、氮氧化物等污染物排放较为集中,给当地节能减排造成了很大压力。

“2008年以来,清城区不再引进新的陶瓷企业,去年,清远也不再新批并叫停扩建的陶瓷制造用地。”清城区环保局副书记黄思诚告诉南方日报记者。

在环保部门看来,陶瓷生产过程中燃料产生巨大排放是他们“急刹”陶瓷产业扩张的原因。清远市环监局副局长陈育明说,清城区的陶瓷企业中,基本上都是采用二段式水煤气炉。这种“水煤气”是由企业自身建设装置,将固态煤变成气态燃料,俗称“煤转气”。2010年起,清远陶企推广在水煤气炉建立脱硫装置,陶瓷烧制过程中二氧化硫等有害气体有所减少。

“虽然现在烧水煤气较直接烧油、煤等燃料污染已大大减少,但靠脱硫装置除硫,仍存在不可控性。”清远环保部门人士指出,使用水煤气产生的烟尘、焦油、酚水,以及运送燃料煤过程中对道路环境的破坏、煤渣的处理等,环保压力仍然非常大。

省环保部门人士也表示,虽然省里并没有明文禁止这种“二段式水煤气炉”,但原则上不鼓励,采用这种燃煤工艺的新项目环评也不会批。“这种煤气炉一般是工厂自己投入建设运作的,如果要实现达标排放需要上很多的脱硫脱硝设施,还要防止酚水污染地下水,企业根本划不来,所以很多都是自己偷偷在建,存在污染隐患。”

作为清洁能源的天然气给建陶产业燃料提供了转型的空间。烧天然气可解决二氧化硫和酚水排放、焦油处理、烟尘污染等问题,同时,由于管道供气,煤运输及煤气发生炉的安全隐患问题都会一并得到解决。

陶企推广使用天然气推出时间表:2015年3月底前清城区源潭陶瓷城、清新区云龙工业园内的陶瓷企业将全部使用天然气。

2 清洁燃煤突围传统能源变绿

燃煤容易造成污染,天然气又存在供不应求的瓶颈,工业燃料如何升级或转型,成为许多传统企业面临的难题。

对此,长期关注工业发展的科达机电独立董事黄志炜认为,以煤为主的特点决定了我国发展低碳经济的基石,是想办法清洁高效地利用煤炭。根据国土资源部的调查,我国目前煤炭可采储量为2040亿吨,而石油和天然气可采储量分别为212亿吨和22万亿立方米,远远低于煤炭。“这不仅需要新的技术,也需要我们用全新的眼光看待传统能源,只要找准了坐标系,传统能源也能绿色起来。”

国海证券研报显示,煤炭结构、燃煤治理一直是我国环保的核心问题,煤炭占据能源消费70%以上的结构体系,治理难度十分巨大,政府举措艰难。但是随着燃煤污染的严重性不断加剧,政府治理决心正在持续增强,燃煤清洁化日趋紧迫。

可是怎么才能把黑乎乎的煤也变成清洁能源呢?

据本报记者了解,目前位于佛山顺德区的广东科达机电就研发出了清洁粉煤气化技术,其原理是通过改进循环流化床(CFBC)粉煤气化技术,将煤变气基本转换率提高到83%,较传统技术提高15个百分点以上,脱硫效率也达90%。

“清洁燃煤气化技术可媲美天然气清洁程度,二氧化硫排放低于20毫克、粉尘排放低于20毫克,无酚氰废水,令企业的脱硫脱硝压力大大降低。”科达机电董事长边程说。

他以一个传统年烧煤20万吨的中型能源用户为例,10台清洁燃煤气化炉全年可节省3万吨煤(减少碳排放约8万吨)。以每吨煤人民币900元计,节约燃料费用价值人民币2700万元。

与天然气相比,在华南地区,清洁煤气的价格相当于其50%,在华东、华中地区相当于天然气的70%,面对的是每年20~30亿吨标煤的高效清洁的使用,是一个万亿计的市场,社会、经济环保等综合效益非常巨大。

“我们可以来算一笔账,如果用它替换1万台传统煤气发生炉,一年将节煤3000万吨,节约成本270亿元,减少碳排放约800万吨。”

广东省经贸委项目技术鉴定委员会主任郝来春看来,中国对煤炭的高效利用最起码还有15%-20%的空间,这样就能让我国储存的煤使用更长的时间,这样就不会使我们在全面使用新能源前出现断档。

3 天然气缺口引行业忧虑

清远的“煤改气”仅是缩影,也不仅是陶瓷,由于环保要求的提高,这样的燃料革命在陶瓷、氧化铝、水泥、玻璃等高耗能行业兴起。

据本报记者从业界与环保部门了解,在江西、四川等省份也要求企业实现煤改气。省内除了清远外,陶瓷行业另两个较为集中的肇庆、佛山也提出了煤改气的要求,二段式水煤气要逐渐被天然气代替。清远还按先后给予煤改气企业70到130万每条生产线的改造补贴。

《广东省“十二五”主要污染物总量减排实施方案》规定,珠三角各地级以上市、顺德区和国家环境保护模范城市的建成区应当划定为高污染燃料禁燃区,其他城市高污染燃料禁燃区面积应达到城市建成区面积的60%以上。当中原煤、粉煤、煤泥均被列入高污染燃料的范围。可以预见,越来越多的“水煤气”将在“十二五”期间退出历史舞台。

环保能过关,但在生产上,“煤改气”却并未令企业安枕无忧。

“单单燃料费用就要比原来增加30%,每一条线每年在燃料费用上,至少增加400万,这对企业来讲,是个沉重的负担。”为此,不少源潭陶瓷企业对推行“煤改气”之后,生产成本的增加颇为担忧。

除此之外,天然气缺口可能造成的限产、停产的影响,也是众多陶企所忧虑的。

广东某陶瓷企业副总李先生告诉记者,其公司在佛山南庄的工厂已经完成了煤改气,接下来按照当地政府的要求,在三水、肇庆等地的厂房也将逐步改造使用天然气。比起加大投入,他更担心天然气荒的影响。

“目前广东使用天然气的工厂还不多,但四川的同行经历,气荒严重的时候有一两个月只有1/4的生产线可以开工,这对生产影响相当严重。而且目前国家的政策是用气先保证民用,每年用气量大约只有1/3用于工业,广东也不靠近天然气产区,气价一直在涨,广东的价格更在国内偏高。”

冬天闹气荒似乎成了近几年来的规律。最近一次是2012年11月以来,北京、湖北、四川、浙江、江苏等十多个省(直辖市)相继出现气荒。有研究预计到2015年,我国天然气产量有望达到1850亿立方米,需求量达2600亿立方米,供需缺口达750亿立方米。而随着私家车“油改气”等更多用气领域的放开,天然量需求仍会加大。

4 千亿市场推广需要试点破局

煤炭清洁化技术在美国GE通用等外国企业也有研发,GE中国研发中心陈向力博士曾向媒体表示,美国与中国的煤电都占电力很大比例情况下,这是短期内难以改变。如何更洁净地使用煤显得相当关键,在煤的气化方面,现有的技术甚至可以达到零排放,“但现在这个技术很贵。煤完全清洁,把二氧化碳都捕获,甚至脱硫脱硝等都可以做到,但成本非常高。”

“我们将清洁煤气化技术国产化后,价格为2000万元一条生产线,是二段式水煤气炉的5倍,但由于成本减少了20%,企业可以在3到4年投资收回。”边程表示,清洁燃煤气化炉不仅限于陶瓷领域,诸如玻璃、煤发电、煤化工、有色金属深加工等领域,也可以采用这套系统进行节能并获取收益。

根据公开资料显示,由于燃料是工业制造企业的“粮食”,若以陶瓷行业为例,燃料市场规模可达几百亿元,若延伸至其他耗能产业,如重油、柴油、天然气市场,市场规模则可上千亿元,若进一步延伸至大型燃气或者化工原料等领域,则上万亿元。

为了推广新技术,科达机电在前几年采用卖气不卖设备、或者与当地生产企业合建供气中心的方式,推广清洁燃煤气化技术。目前项目已有40套在湖南岳阳、江西宜春、四川峨眉山、辽宁沈阳等地投产运行或投入建设,其中,沈阳燃气一口气就签下20台的合同,形成单个供气集群。

不过,科达机电的清洁煤气化项目可以说是“墙内开花墙头外香”,在省内仅在佛山南海有布局,在清远、佛山南庄、肇庆等陶瓷集中的地方仍未有落地。

广东陶瓷协会秘书长陈振广告诉记者,清洁燃煤对于陶瓷企业升级减排肯定是好事,不过许多企业早年上了二段式水煤气炉,虽然新建的基本不准上,但现有的水煤气也不是短时间内完全淘汰掉,出于成本考虑。许多企业就缺乏改变的动力。

除此之外,他还提到,目前省内乃至广东周边地区还有部分逃避环保监管以高排污谋求低成本的陶瓷企业,“这个数量不好说有多少,但肯定有,这些企业通过低价给行业造成不良竞争。”在业内人士看来,推广清洁燃煤气化需要加强环保的倒逼,以及政府的引导,受近期雾霾天气的刺激,该行业会因治理动力持续而潜力巨大。

佛山某著名陶瓷企业负责人认为,随着环保要求越来越严格,清洁燃煤气化技术还是相当看好的,即使前期投入大一点,但长远来看,企业还是能够通过节能减排提高效益,逐步回收投入。

据悉,科达这一创新技术被列为“广东省十大新兴能源产业”、“省现代产业500强”。近期国家发改委能源局将此项技术列入“能源自主创新项目及能源装备自主化项目”,并给予3500万元无偿支持。

中国科学院过程研究所研究员、全国清洁能源技术专家许光文认为,清洁煤气化技术的特点在于换热方面较传统的水煤气做得好,转换率高,另外较为低端的粉状煤也可以使用。

科达机电表示,未来在清洁煤气化领域继续投入3—5亿元,研发二代清洁燃煤气化系统,重点突破设备大型化,适应不同用气规模的用户需求,并使清洁燃煤气化系统进入热电领域,形成具自主知识产权的多联产发电技术。去年以来已开始在高能耗的氧化铝行业取得突破。

边程说,作为一项新技术,清洁燃煤技术的推广还需加大政策支持,抓住当前加大空气治理的良机,通过示范试点加以推广,实现珠三角建陶等高耗能产业的燃料革命。

清洁燃煤气化技术,可望在天然气缺口与传统燃煤污染的双重制约中,迎来绿色能源市场的春天。

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