當(dāng)今中國，綠色能源、可再生能源的概念已深入人心，發(fā)展綠色可再生能源已成為社會追求的一種時尚。然而去年10月，在韓國大邱召開的第22屆世界能源大會的報告中卻有這樣一段話：“到2050年，化石能源仍然是世界能源構(gòu)成的基礎(chǔ)，煤炭仍將長期發(fā)揮重要作用?！边@段話告訴我們，盡管新能源得到很大發(fā)展，但世界能源格局在未來30多年中，煤炭依然是主角之一。
世界未來30多年煤炭都將發(fā)揮重要作用，中國當(dāng)然更不例外。作為全球煤炭最大的生產(chǎn)國、消費(fèi)國和進(jìn)口國，中國的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)究竟要走一條什么樣的路?12月18日，中國工程院發(fā)布了重大咨詢項目研究成果——《中國煤炭清潔高效可持續(xù)開發(fā)利用戰(zhàn)略研究》報告(下稱“煤炭報告”)。這個有30多位院士、405位專家參與調(diào)研的項目所凝練的一些觀點(diǎn)引人注目。
煤炭革命不是“革煤炭的命”
“煤炭是中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要支撐，煤炭在中國的主體能源地位在相當(dāng)長時期內(nèi)不會動搖。”這是煤炭報告特別強(qiáng)調(diào)的。作為工程院這個重大咨詢項目的負(fù)責(zé)人，中國工程院原副院長謝克昌指出，2012年中國煤炭消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭發(fā)電占了全國總發(fā)電量的75%。近年來，中國石油和天然氣的對外依存度持續(xù)上升，煤炭越來越成為中國能源安全的重要保障。今后中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對煤炭的需求量還將持續(xù)增長，峰值會達(dá)到45億噸。預(yù)計到2030年，中國煤炭消費(fèi)仍會占一次能源消費(fèi)總量的55%以上。
煤炭報告中算了一筆賬：到2030年，我國對污染物排放的限制比現(xiàn)在會更加嚴(yán)格。峰值45億噸的煤炭消費(fèi)，以現(xiàn)有的技術(shù)條件和污染物排放強(qiáng)度，那時的煤炭消費(fèi)量必須控制在20億噸以下。面對45億噸的需求，這25億噸的缺口怎么補(bǔ)上?專家坦言，只有依靠科技進(jìn)步。
傳統(tǒng)的煤炭利用方式不革命是不行了。謝克昌說，作為中國的基礎(chǔ)能源，煤炭肯定要革命，但不是“革煤炭的命”。后煤炭時代尚早，“去煤化”不可取。煤炭革命的核心在于整體推進(jìn)煤炭在全行業(yè)、全產(chǎn)業(yè)鏈的清潔利用。概括地說，就是要安全、綠色、高效開采，控制開發(fā)量，提高科學(xué)產(chǎn)能比例;分級分質(zhì)對口利用，全面洗選，制定潔配度準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn);加大高效潔凈煤發(fā)電和煤電節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用推廣;突破技術(shù)瓶頸，減少水耗和排放，適度發(fā)展現(xiàn)代煤化工;發(fā)展稀缺煤的二次開發(fā)技術(shù)，提高資源利用率。
未來中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展在能源上還主要依靠煤炭，這是毋庸置疑的。
1800公里以上，輸煤比輸電更經(jīng)濟(jì)
這是一個令多數(shù)人都感到意外的結(jié)論。
課題組通過案例研究了輸煤輸電經(jīng)濟(jì)成本的平衡點(diǎn)。這個平衡點(diǎn)在1800公里左右，遠(yuǎn)距離的話，輸煤比輸電更經(jīng)濟(jì)。
中國工程院院士、南方電網(wǎng)公司專家委員會主任委員李立浧告訴科技日報記者，輸煤輸電比較是考慮了成本經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)行運(yùn)價、市場煤價電價、能量損耗等多種因素而開展的，并且通過多個數(shù)學(xué)模型計算的?！霸谖覀冋n題組中，來自煤企、電企、大學(xué)的4個單位的研究人員各自獨(dú)立研究，然后一起討論，最后得出結(jié)論?！庇呻娋W(wǎng)公司院士領(lǐng)銜，得出遠(yuǎn)程輸煤比輸電更經(jīng)濟(jì)的結(jié)論，或許從一個側(cè)面說明了研究的客觀性。
課題組對常規(guī)輸煤輸電做了綜合比較。在輸送洗精煤(經(jīng)洗煤廠機(jī)械加工后，降低了灰分、硫分，去掉了一些雜質(zhì))和采用特高壓直流輸電技術(shù)的條件下，他們對內(nèi)蒙古到浙江、寧夏到浙江和新疆哈密到河南鄭州的3個輸電案例做了分析計算，結(jié)果是若洗精后煤炭熱值都為5500千卡/千克，而且輸煤輸電路徑相同，一般輸煤方式能源利用效率明顯高于輸電方式。若鐵路車板價和輸電電廠到廠煤價相同，按基于成本的經(jīng)濟(jì)比較方法，在2000公里左右的輸電距離上，高熱值煤輸送輸煤經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于輸電。以新疆哈密到鄭州為例，輸電距離2200公里左右，輸煤、輸電全成本電價分別為258.06元/兆瓦小時、296.74元/兆瓦小時。
謝克昌指出，在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平條件下，具體輸煤還是輸電，應(yīng)結(jié)合關(guān)鍵制約因素，因地制宜論證，充分考慮環(huán)境、水、土地資源制約，綜合多種因素進(jìn)行科學(xué)輸煤輸電比較，堅持輸煤輸電并舉。
煤炭報告特別強(qiáng)調(diào)，輸煤與輸電成本比較的結(jié)論，可以作為項目比較和決策的依據(jù)之一，而不宜作為能源戰(zhàn)略決策的主要依據(jù)。國家煤炭能源戰(zhàn)略和規(guī)劃應(yīng)從保障能源供應(yīng)安全、提高能源利用效率、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)，綜合考慮生態(tài)、環(huán)境和水資源等制約性因素的影響，統(tǒng)籌安排。
美國開發(fā)頁巖氣是在炒作嗎?
本世紀(jì)以來，美國大力發(fā)展頁巖氣技術(shù)，被一些人稱為“頁巖氣革命”。在中國，一部分人認(rèn)為美國的頁巖氣生產(chǎn)主要就是為了炒作，是為了打壓石油價格。不過有一點(diǎn)是誰都不可否認(rèn)的，那就是美國的頁巖氣生產(chǎn)已成一定規(guī)模。
中國工程院在發(fā)布煤炭報告的同時，還發(fā)布了《我國非常規(guī)天然氣開發(fā)利用戰(zhàn)略研究》報告(下稱“非常規(guī)天然氣報告”)，這也是工程院重大咨詢項目。這個報告不但基本落實了我國頁巖氣、致密氣、煤層氣、天然氣水合物4類非常規(guī)天然氣資源的總量、分布與經(jīng)濟(jì)性，分別提出了發(fā)展的路線圖，而且對比了中美兩國頁巖氣的生產(chǎn)條件。
非常規(guī)天然氣報告指出，美國的頁巖氣從技術(shù)準(zhǔn)備到大規(guī)模開發(fā)用了大約30年。由于新發(fā)現(xiàn)的氣田數(shù)量減少，上世紀(jì)70年代中后期，美國的天然氣產(chǎn)量大幅下降。在這種背景下，美國開始了非常規(guī)天然氣(包括頁巖氣、致密氣、煤層氣等)的開發(fā)研究工作，技術(shù)逐漸成熟。謝克昌介紹說，美國頁巖氣的產(chǎn)量2011年已占美國天然氣產(chǎn)量的27%，據(jù)預(yù)測20年后將占到49%，它使美國可以再用100年的天然氣。非常規(guī)天然氣，特別是頁巖氣的開發(fā)利用，助推美國再次成為世界第一大產(chǎn)氣國，它不但提高了美國的油氣自給率，而且也減少了對中東石油的依賴，導(dǎo)致其全球戰(zhàn)略布局的重大調(diào)整。
相比之下，中國的非常規(guī)天然氣，特別是頁巖氣則是“先天不足”。非常規(guī)天然氣報告指出，中美兩國頁巖氣的主要富集區(qū)的地表條件差異較大。美國頁巖氣主要富集區(qū)在中陸地區(qū)，從落基山脈到阿巴拉契亞山脈之間，這片區(qū)域主要是平原，便于工廠化式的生產(chǎn)。而中國的頁巖氣主要分布在我國南方的丘陵、山地地區(qū)，地應(yīng)力高，頁巖破碎，國外成熟的工程技術(shù)引進(jìn)以后存在著不適應(yīng)性。在頁巖氣的鉆井時間上，美國只需20天，而中國則需150天，美國頁巖氣鉆井?dāng)?shù)已達(dá)10萬口，而中國僅有45口。
可以說，在頁巖氣的問題上，美國真正地進(jìn)入了生產(chǎn)應(yīng)用階段。而中國則是自然稟賦決定了我們不能現(xiàn)成地采用國外的開采技術(shù)，我們還需要技術(shù)創(chuàng)新。
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