行业要闻
煤化工
冯银厂，理学博士，南开大学环境科学与工程学院教授，博士生导师，国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室主任。从事大气污染防治技术研究工作。
据媒体报道，如何应对天然气“气荒”成为国家能源局在2014年需要面对的问题。据悉，在增加天然气供应的措施中，煤制气等非常规天然气的开发将加快推进。国家能源局相关负责人披露，初步规划到2020年，煤制气要达到500亿立方米以上，占国产气的12.5%。我们想知道，煤制气是否会带来更大的环境问题？煤制气是不是使用煤炭的 最好方式？煤怎样使用才清洁？
对话人:南开大学环境科学 与工程学院教授冯银厂
采访人：中国环境报记者李莹
●事实上，我国煤制气产业主要分布在西部地区，而西部是我国几大水系的上游，煤制气生产过程中产生的污染尤其是水污染，将对下游用水产生潜在的威胁。
●在实践中，煤用于发电的比例越低，污染越严重。我国《2011年能源统计年鉴》显示，生活消费燃烧每万吨煤炭约排放350吨SO2，而电力行业每万吨煤排放SO2约为56吨。
●天然气使用的分配主要以中心城区为主，没有很好地兼顾到周边区域。如果天然气有一部分用于周边污染较重的燃煤设施的煤炭替代，实际的环境效益将会更明显。
煤制气推广存在哪些障碍？
■煤制气对水资源的需求量非常大，大规模推广煤制气产业应该谨慎。
记者：到2020年，煤制气将占到国产天然气的12.5%，请问这是否意味着我国已经开始全面推动煤制气产业发展？
冯银厂：我不这样认为。目前，我国的煤制气产业还在试点阶段。事实上，煤的清洁利用方向主要有两个方向，一是发电，一是煤制气。但以目前的技术，煤制气对水资源的需求量非常大，已经成为制约煤制气发展的瓶颈。因此，我认为，大规模推广煤制气产业应该谨慎。
记者：您刚刚提到，煤制气最大的制约是其对水资源需求。煤制气的耗水量有没有相关数据？
冯银厂：我国煤炭资源丰富的地区主要集中在西部，如内蒙古、新疆、陕西、山西等省（区），它们都是缺水的地区。
根据国家统计局的数字计算，山西、内蒙古、新疆、陕西这4个省（区）的煤炭储量占全国的68.36%，但是水资源总量仅占全国的6.46%。有研究显示，如果每年有40亿立方米的气体从内蒙古的工厂输送到北京，那么，生产这些煤制天然气将消耗320亿升淡水，足以满足100万内蒙古当地居民全年的生活用水需求。
煤制气产业面临一个显而易见的尴尬，就是它得和其他工业、农业生产抢水。
记者：除了对水资源需求量大，在煤制气的过程中，还会带来哪些环境污染？
冯银厂：国内目前上马的煤制气项目大多采用碎煤固定床加压气化的技术，其优势是生产成本较低，但劣势是大量含酚废水难以处理。
此外，煤制气生产过程还伴随着有毒的硫化氢和汞的排放，如不能进行有效处理，将对环境和人体健康造成明显的影响。
记者：西部地区环境管理水平相对较低，如果大量煤制气项目上马，是不是会给当地环境保护带来更大的挑战？
冯银厂：事实上，我国煤制气产业主要分布在西部地区，而西部是我国几大水系的上游，煤制气生产过程中产生的污染尤其是水污染，将对下游用水产生潜在的威胁。
要解决这些问题需要对产生的污染进行有效治理，这当然会增加企业的生成成本，同时要有有效的监管。但西部地区经济发展较晚，环境容量相对较大，相应的环境管理水平较低，对环境问题的认识水平相对不足，这无形中增大了这种环境风险。
如果西部地区大规模建设环境影响较大的项目，当然对当地的生态环境将是很大的挑战。
记者：有研究称，煤制气使整个温室气体的排放量增高了。是这样的吗？
冯银厂：煤制气其实涉及到两个过程，一个是把煤变成煤气的生产过程，另一个是在终端使用的过程，这两个过程都会产生二氧化碳排放。
美国杜克大学的学者发表在《自然》旗下的子刊《自然—气候变化》上的一篇学术文章称，目前（中国）9个获批项目的合计371亿立方米/年煤制气产能，生命周期内，温室气体的排放量是常规天然气的7倍。从整个生命周期看，煤制气发电产生的碳排放比煤电更多。
煤制气能减少空气污染？
■目前急需的不是煤制气，而是调整煤炭的消费结构。
记者：一些专家认为，煤制气并不是应对气荒的良药。要从根本上解决问题，必须改变我国的能源消费结构。您怎么看？
冯银厂：我也同意这种观点。以现在的发展速度，我国能源消耗总量不可能大幅减少。我国是个缺气少油的国家，我们的能源结构决定了煤炭仍将长期成为我们的主要能源。煤制气毕竟存在很多问题，目前还不宜大规模推开。因此，目前急需做的不是煤制气，而是调整煤炭的消费结构。
目前，我国的煤炭消费结构存在很大问题。在我国，煤电行业耗煤量比例过低，发电燃煤占49%，其他工业燃煤占46%，民用燃煤占5%。发电行业煤炭消耗量占煤炭总消耗量的比例远低于发达国家，美国发电燃煤占到94%，欧盟占到81%。
在实践中，煤用于发电的比例越低，污染越严重。我国《2011年能源统计年鉴》显示，生活消费燃烧每万吨煤炭约排放350吨的SO2，而电力行业每万吨煤排放的SO2约为56吨。
也就是说，燃烧同样量的煤炭，生活消费的SO2排放量要远远高于电力行业的排放量，生活燃煤SO2排放约为电力燃煤排放的6.25倍。生活煤炭消费排放对地面SO2环境浓度的贡献约为电力行业排放贡献率的3倍。
非电力行业燃煤用户在我国量大面广，尤其是民用燃煤设施数量极其庞大，这么多小的燃煤用户不能集中治理，同时很难有有效的、能够稳定连续运行的除污设施进行治理，导致因燃煤造成的污染十分严重。
重污染城市前十位的石家庄，煤用于发电的比例不足40%。可以说，燃煤结构不合理是燃煤污染加重的主要原因。
记者：很多人认为，在北京、上海等地燃煤电厂实行的煤改气是方向性的错误，您怎么看？
冯银厂：我觉得这是一种战略性的错误。一些地方为了完成压煤指标，盲目上马煤改气工程，最后又因天然气匮乏造成新设备无法运行。不仅浪费了资金，而且无法从根本上解决问题。
我也认为，目前我国的天然气利用出现了方向性的错误。宝贵的天然气资源没有用在刀刃上。一方面，作为重要的清洁能源，天然气使用的分配主要以中心城区为主，没有很好地兼顾到周边区域。以北京市为例，2012年北京市天然气使用量已达到92亿立方米，接近全国用量的1/5，但北京的空气污染依然比较重。
为什么会这样？这就像木桶效应，某一局部的环境空气质量除了自身采取有效的控制措施，很大程度上也取决于其所在区域的情况。可以设想，如果92亿立方米天然气有一部分用于北京周边污染较重的燃煤设施的煤炭替代，实际的环境效益将会更明显。
另一方面，目前仅有的天然气除了城市居民用外，有些还用于替代一些城市治污水平高的大型燃煤设施用煤，甚至替代电煤。而在城乡接合部、城市周边区域，大量的小型或民用燃煤设备还在使用。河北省2011年民用耗煤量达到1949万吨，民用天然气仅9亿立方米，与北京相比差距甚远。从环境效益来讲，这种天然气使用方向值得商榷。
如果不及时纠正我国能源使用结构方面的问题，将会造成可怕的后果。
记者：您觉得，煤炭的消费结构应该做出怎样的调整？
冯银厂：虽然报道常常提到煤炭发电污染物排放总量大，但我们应该看到电厂煤炭使用量也大。没有哪个行业单位煤炭污染排放量比煤炭发电少。应用先进的煤炭发电技术，污染物的排放量已经接近了天然气污染物排放水平。煤炭发电可能是目前最清洁、高效的用煤方式。
因此，未来煤炭消费应进一步向燃烧效率高、治污水平先进的电力行业集中，严格控制低矮面源和生活源煤炭消耗量，提高煤电行业煤炭消费量的比例。煤炭难以清洁利用的行业和生活消费用煤应用天然气、电等清洁能源替代。能够高效利用煤炭的火电行业应禁止使用天然气。
可以在煤炭资源丰富的地区，建立煤炭使用效率高的火电企业。但一个尴尬的现实是目前煤炭产地丰富地区生产的电力很难上网。一方面，电力公司出于自身利益的考虑控制煤炭产地的火电企业发电上网。另一方面，为了获得发展需要的电力，又不得不将煤炭运到几百公里以外的地方发电。这不仅消耗大量的能源，还造成了大面积的高速公路堵塞，同时运输过程中也带来大量污染，明显降低了煤炭的使用效率。
因此，急需打破各大电力公司的利益保护，制定严格的火电发电调度办法，扫除煤炭有效利用的障碍。
同时，在清洁能源分配方面应打破行政区划界限。在国家层面，应制定区域的清洁能源利用规划，使清洁能源用到最该用的区域和最该用的行业。
以河北省为例，2012年煤炭消费量3亿吨，占京津冀地区的80%以上。河北每减少1%的煤炭消费，就需要增加15亿立方米天然气消耗才可以得到平衡。但是2012年河北天然气产量仅为13.36亿立方米，如果不能在国家层面合理地分配天然气资源，向急需的区域给予政策倾斜，短期内河北作为污染最重的区域，其能源结构的调整将十分困难。
大气污染物的排放可以分行政区划，但排放到大气中的污染物在造成污染时却不可能按照行政区划，这也正是大气污染联防联控的意义所在。
因此，打破行政区划，从全局出发，按照大气污染形成的规律分配相关资源，是共同应对大气污染的基础。
怎样减少煤的使用量？
■采用先进发电技术将节约大量的煤炭消耗。
记者：您认为，在能源利用方面，如何做好开源的文章？
冯银厂：新的清洁能源的开发和利用非常重要。太阳能、风能、生物质能、核能等能源都应该好好利用。国家也应该出台相应的政策，鼓励相关产业发展，协调相关利益，做好新能源发电的上网配套等工作。
记者：有研究表明，目前我国煤炭利用的效率并不高。如何做好节流的文章？
冯银厂：我国能源节约潜力巨大。就个人而言，不用多言，如果一个人每天节约一滴水、一度电，14亿人口，就能节约大量能源。
就企业而言。目前，我国企业能效相对较低。高能耗高污染的企业还比较多，单位能耗的绩效水平还比较低，2012年我国单位GDP能耗达世界平均水平的2.5倍，是美国的3.3倍，日本的7倍，同时高于巴西、墨西哥等发展中国家。
另外，从环境空气中CO的浓度分布情况也能反映，与非采暖期相比，采暖期北方城市单位面积上燃煤量增加1倍，环境空气中CO浓度是非采暖期的两倍以上，大气污染比较重的城市甚至可以达到10倍以上，而CO除了机动车排放，还有煤炭不完全燃烧排放。
这种巨大的差别正说明煤炭的不完全燃烧比较突出，这意味着煤炭没有充分燃烧，换句话说，煤炭没有充分利用。因此，在这方面，还有很大的潜力可挖。
此外，目前，在煤电行业中，采用煤炭先进发电技术的比例比较低。高效、洁净的超超临界发电技术供电煤耗约270克/千瓦时~280克/千瓦时。我国燃煤机组平均供电煤耗约330克/千瓦时，但目前使用先进发电技术的装机容量仅占火电机组装机容量的6.2%。
若我国采用煤炭先进发电技术的装机容量得到大幅提高，那么每年将节约大量的煤炭消耗。煤炭资源节约潜力巨大。
