行业要闻
煤化工
中国能源的情况特殊，世界上的两次能源大转换没有完成，而国内农民取暖、做饭还在大量使用秸秆，商品能源则还是以煤炭为主。近来出现的雾霾天气，倒逼我们在环境治理上必须采取“重典”，但病急容易乱投医。
严重的雾霾让笔者想起上世纪60年代黄淮海平原发生的严重次生盐碱化，2500万亩耕地变成了盐碱地，当年治碱与今日治霾类似，治碱找对了方向——盐随水来，盐随水去，只要做好排水工程，次生盐化很快就治好了。治霾也一样，只要找准方向，也一定能够很快治好。为了弄清方向，首先应算几笔账。
首先，“煤改气”如果将煤炭全部改成气，需要多少天然气（指气体能源）？中国的一次能源消费以煤为主，煤炭占一次能源消费量的70%左右，除了商品能源中的煤炭之外，还有农村居民取暖、做饭的秸秆也要用气体能源替代。据预测，到2015年我国需要消耗煤炭40亿吨，如果全由天然气替代，约需2.2万亿立方米，而当前全球每年的天然气总消费量不过3万亿立方米。即便算上页岩气等非常规天然气，要在短时间内增加这么多的天然气供应也将非常困难。
用清洁能源替代煤炭是努力的大方向，但欲速则不达，幻想在短期内全面实现“煤改气”是不可能的。
其次，决定“煤改气”快慢的关键在于天然气的供应能力。过去天然气在中国一次能源消费中的占比只有1%-2%，近年来国家开始重视天然气的开发和进口，并取得不错的效果。1990年，中国天然气消费量为153亿立方米，只占2.1%；预计2013年可以达到1700亿立方米，比1990年增加了10倍，占比也提高到了5%，预计2015年可达到2600亿立方米，2020年可达4000亿立方米，但距离全部替代煤炭还有很大差距——按2013年可能达到的消费量计算，尚需增加11倍，任务十分艰巨。
中国的天然气比欧洲贵，更比美国贵，结果导致中国在“煤改气”上不仅存在供应问题，还有价格承受的问题。
再次，中国煤炭消费基数大，“煤改气”不可能一蹴而就，需要区别轻重缓急、有序进行，对雾霾和生态环境影响大的先改。煤炭是化石能源中最肮脏的能源，其污染物的环境影响分为两类，一类是煤烟污染物，包括二氧化硫、氢氧化物、粉尘、汞及重金属污染物，这种污染物的影响是区域性的；第二类是二氧化碳，属于温室气体，其影响是全球性的，会造成全球气温升高。前者与煤炭消费的地域有直接关系，后者则与煤炭的消费地域无关。
而造成雾霾的是第一类污染。事实上，第一类污染排放还可以分为三类：一类是燃煤电厂（包括热电联产电厂）。中国的燃煤电厂大约消费全国煤炭的50%，这个比例并不高，发达国家除用作工业原料的煤炭之外，都用于发电，发电用煤占煤炭总消费的80%-90%，这一块的除污设备精良；第二类是工业企业用煤，包括钢铁、有色金属、化工、水泥等工业原料用煤，中国这部分用煤比重较大，约占30%左右，由于除污设备不足，这部分用煤的排放量较大，且有的不能替代，如炼焦用煤，有的则可以替代，如煤化工改为石油、天然气为原料的化工；第三类是终端消费用煤，包括城市居民取暖、做饭用煤和第三产业用煤，约占20%左右。
按终端能源结构计算，以能源消费量最大的十几个国家2008年数据来看，全球煤炭在终端能源消费中的平均比重为9.8%，发达国家和部分新兴经济体只有2%-4%，中国则高达35.9%（最高），其次为印尼14.3%和印度13.7%，天然气在这三个国家终端能源消费中的比重都不到10%。终端能源消费用煤数量多，是煤烟污染造成雾霾的重要原因，因为终端用煤极端分散，没有除污设施，且基本上属于低空排放，所以造成污染最为严重。
从减少污染物排放来讲，首先应当用天然气替代终端消费用煤，做好工业企业用煤的除污染设施，继续做好发电企业的除尘、脱硫、脱硝工作；在天然气满足生活和工业用气之前，不应把天然气用于替代煤电，而应将终端消费用煤替代下来，供燃煤电厂使用，提高燃煤电厂用煤在煤炭消费中的比重。
此外需要注意的是，“煤改气”不应包括燃煤电厂改成燃气电厂。传统观念认为，将燃煤电厂改成燃气电厂可以减少二氧化碳排放，对生态环境有利，其理由是煤炭是化石能源中最肮脏的能源，且终将枯竭，应用低碳和无碳能源替代。这种观点并不适用于燃煤电厂，国际能源署（IEA）1997年7月曾专门就这一话题在法国巴黎召开了研讨会，并出版了《电力技术——步入21世纪可持续发展未来的桥梁》一书。这个报告提出，关于全球性的气候变化问题，存在一种普遍的错误概念，即“为了减少温室气体排放，我们必须减少电能的消费量”，原因是电力技术的效率通常比它们取代的矿物燃料技术更高，即使电能是用煤来生产的，并且将能量转换、输电和配电时所需的能量都考虑在内，电能的使用仍能减少温室气体的净排放量。
正是由于这个原因，日本、德国等国弃核之后，采用燃煤电厂来填补电力缺口；俄罗斯甚至用燃煤电厂去替代燃气电厂，将节省下来的天然气用于出口，获取外汇；美国借页岩资源大开发实现了前所未有的油气增产，但他们也并未用天然气去替代所有的燃煤电厂，而是将多余油气出口。包括煤炭在内的化石能源总有一天会枯竭，但这至少是200年后的事了，煤炭和天然气都可以作为实现可持续发展的桥梁，一座可以使用200年左右的“桥梁”对人类的贡献也就很大了。
最后，“煤改气”是为了节能减排，而节能减排除了“煤改气”之外，还有很多既省钱又有效的办法，所以是否实施“煤改气”需要进行比较研究。如将煤化工改为天然气化工，过去认为可以起到减排作用又具经济效益，但最近天然气调价之后，不如煤化工加环保设施来得经济合理。再比如，工业用煤中的工业锅炉、工业窑炉，还有城乡居民采暖用的中小型锅炉，耗煤量很大，除污设备简陋，煤炭燃料效率不高，污染物排放没有得到有效控制，应当进行改造。
可供选择的改造措施有：对原有中小型锅炉、窑炉进行除污和提高效率的改造，对中小型锅炉进行“煤改气”、“煤改电”。“煤改气”可以是以天然气为燃料的热电联产、天然气锅炉房、天然气壁挂炉；“煤改电”可以是电锅炉房、户式电阻式电热器、户式电空调器、户式空气能热水器，还可以是与太阳能、地热能相结合的空调器。“煤改气”和“煤改电”要各取所长，各得其所，在方案选择时要特别注意煤炭、天然气和电力价格，目前煤炭价格已经市场化，但是民用天然气、民用电价还是政府定价，相对偏低，要考虑价格改革的影响。“煤改电”则要考虑中国电力主要靠燃煤发电的影响，要尽量不用电热锅炉、户式电阻式电热器，因为这些器具的热效率太低，利用热泵原理制成的电热器，如空调器、空气能热水器的效率都比电锅炉、电阻电热器高得多，避免重复改造浪费资金。
面对严重的污染，既不能等待，也不能急而出错，更不能盲目跟风“国际先进经验”，而应该从我国的实际情况出发，按照十八届三中全会精神，“处理好政府与市场的关系，使市场在资源配置中起决定性作用”。笔者的观察是，“煤改气”需要做好以下几项工作：
一是制定天然气替代和补贴战略。我国一次能源消费中天然气消费比重过小，尽管天然气干净且资源丰富，有可能成为第三次能源转换的桥梁，但毕竟目前的数量有限，近期不可能完全实现“煤改气”、“油改气”、“电改气”，因此必须制定天然气替代战略。考虑雾霾和气候变化，“煤改气”要以城乡民用和第三产业用气为主；“油改气”要以汽车用气为主，天然气对石油具有竞争力，而对煤炭缺乏竞争力，政府应通过直接投资或通过财政、税收、环保等优惠补贴政策予以支持。
二是抓紧进行石油、天然气、电力等资源商品的价格改革。十八届三中全会决定指出“完善主要由市场决定价格的机制”。价格特别是要素价格的市场化改革，是“市场在资源配置中起决定性作用”的基础条件，由此可以提高资源配置的效率。当前我国天然气和电力价格都严重偏低，对于“煤改气”、“煤改电”的合理开展都十分不利，应当抓紧时间搞好天然气和电力价格的市场化改革。天然气和电力价格都要考虑价格水平、价格结构和各种能源比价的合理化，要实施季节差价、峰谷差价、可中断价格和民用天然气和电力的阶梯价格，加大储气、储能设施建设的价格政策。
三是做好天然气替代规划。要解决当前“煤改气”一哄而上的问题，必须加强天然气规划。目前我国天然气属于卖方市场，以供定销，所以首先要弄清可供的天然气数量，然后根据国家的天然气利用政策规划消费领域，并协调“煤改气”、“油改气”和“煤改电”、“油改电”的关系，以及天然气对电力、热力的替代。
四是签订合作的同时做好改气的基础设施。计划经济靠计划、市场经济靠合同，如果既无计划也无合同，必然一哄而起。为了使市场在资源配置中起决定作用，应鼓励天然气供应企业与用户签订合同，并按合同的需要提前做好天然气管网和储气设施，为天然气替代打下物质基础。
