近年來,燃煤發(fā)電(以下簡稱煤電)比燃機(jī)發(fā)電(主要指以天然氣為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電)更清潔的言論經(jīng)常見諸于媒體,但反駁的聲音時(shí)有響起。講煤電更清潔的主論點(diǎn)是,實(shí)施了大氣污染物超低排放改造后的煤電比燃機(jī)發(fā)電更清潔。而反駁者講,煤電污染物排放在實(shí)際運(yùn)行中還是遠(yuǎn)大于燃機(jī)發(fā)電,只不過是在超低排放要求中的煤電排放限值比燃機(jī)排放限值低而已。
到底哪個(gè)更清潔,一些學(xué)者也做過比較,但因?yàn)楦髯缘哪康暮颓腥朦c(diǎn)不同并未受到普遍關(guān)注。筆者曾在2014年針對煤電大氣污染物超低排放項(xiàng)目初起之時(shí)專門寫過文章,認(rèn)為煤電與燃機(jī)排放哪個(gè)更清潔不宜直接比較。當(dāng)前,煤電與燃機(jī)排放誰更清潔的輿論時(shí)而又現(xiàn),是因?yàn)槊鎸Α笆奈濉泵弘娕c燃機(jī)到底如何發(fā)展遇到了新的選擇。
筆者認(rèn)為,嚴(yán)格講燃煤發(fā)電與燃機(jī)發(fā)電哪個(gè)更清潔本身就是一個(gè)“模糊命題”,以往持不同看法的人是各自定義“清潔”內(nèi)涵、劃定比較范圍、通過媒體隔空對話,少有面對面辯論,以產(chǎn)生了各種認(rèn)識上錯(cuò)位,并對決策產(chǎn)生了一定的影響。
可以理解,中國在推進(jìn)煤電清潔發(fā)展中,用燃機(jī)發(fā)電的某些清潔性特點(diǎn)來比喻煤電的清潔性具有簡單、直觀易傳播的特點(diǎn)。但同時(shí),由于概念模糊,理解各異,久而久之對人們正確認(rèn)識煤電和燃機(jī)發(fā)電的作用、地位,以及對政府部門在能源發(fā)展科學(xué)決策上會產(chǎn)生偏差。筆者認(rèn)為,有必要從專業(yè)角度進(jìn)行分析和澄清。
所以,在一個(gè)具體項(xiàng)目的決策中,某方案的某一方面優(yōu)勢或者劣勢與其他條件比也是相對的。不宜把微觀事項(xiàng)決策中的結(jié)果簡單類比或者照搬到宏觀事項(xiàng)決策中。從現(xiàn)實(shí)中爭論看,在比較煤電和燃機(jī)發(fā)電的清潔性時(shí),大部分比較的只是國家或者地方政府頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中3項(xiàng)污染物的“污染排放濃度限值”的大小,并不是比較單位產(chǎn)品生產(chǎn)過程中污染物排放量的大小,更不是比較其污染物排入大氣環(huán)境后對當(dāng)?shù)丨h(huán)境質(zhì)量影響的大小。
如,燃機(jī)發(fā)電的二氧化硫排放限值是35毫克/立方米,燃煤發(fā)電排放限值是100毫克/立方米,這并不能說明燃機(jī)比燃煤機(jī)組更環(huán)保。正如高鐵比汽車跑得快,不能說明高鐵比汽車更好,因?yàn)?,高鐵是高鐵的標(biāo)準(zhǔn),汽車是汽車的標(biāo)準(zhǔn),各有各的作用和應(yīng)用范圍。
因此,我國現(xiàn)行國家《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13221-2011)(以下簡稱“標(biāo)準(zhǔn)”)對不同燃料、不同發(fā)電方式規(guī)定了不同的污染物排放限值,這是科學(xué)合理的,也是國際通行做法?!?/div>
第三,不能用“標(biāo)準(zhǔn)”中的排放限值直接比較標(biāo)準(zhǔn)的寬與嚴(yán),當(dāng)進(jìn)行了煙氣含氧量折算后雖然可比較出數(shù)值大小,但沒有實(shí)質(zhì)意義。
“標(biāo)準(zhǔn)”規(guī)定,直接監(jiān)測的大氣污染物的濃度要折算成“大氣污染物基準(zhǔn)含氧量排放濃度”后才能與限值比較出是否超標(biāo)。用基準(zhǔn)含氧量折算是為了防止在監(jiān)測點(diǎn)前用空氣稀釋污染物濃度的做法。煤電與燃機(jī)發(fā)電雖然都是“火電”,但燃煤鍋爐、燃?xì)忮仩t、燃?xì)廨啓C(jī)組的“基準(zhǔn)含氧量”數(shù)值是不同的,分別是6%、3%和15%。
“基準(zhǔn)含氧量”之所以不同,是因?yàn)椴煌娜紵b置的燃燒原理和工藝不同,燃料燃燒所需的過剩空氣系數(shù)不同而造成煙氣中的含氧量不同。煤炭在電站鍋爐中燃燒及通過負(fù)壓煙道后,煙氣中的氧含量約為6%;而燃機(jī)燃燒時(shí)需要更多的過量空氣才能有更高的燃燒效率,煙氣中氧含量約為15%。因此,將不同發(fā)電方式的典型工藝的煙氣含氧量作為規(guī)定的基準(zhǔn)氧含量。
顯然,即使監(jiān)測中得到煤電機(jī)組與燃機(jī)的排放濃度相同,但內(nèi)涵也是不同的。如果將不同燃燒(發(fā)電)裝置的排放限值按相同的“基準(zhǔn)含氧量”折算后比較就會發(fā)現(xiàn),排放限值的大小排序會發(fā)生變化。如“標(biāo)準(zhǔn)”規(guī)定,“天然氣鍋爐或燃?xì)廨啓C(jī)組”的煙塵排放限值都為5毫克/立方米,若將燃機(jī)的基準(zhǔn)含氧量按燃?xì)忮仩t折算,則燃機(jī)發(fā)電排放限值就成為25毫克/立方米(基準(zhǔn)含氧量為3%)。
再如,同樣是用天然氣發(fā)電,用燃機(jī)發(fā)電與用鍋爐燃燒發(fā)電氮氧化物排放限值分別為50、100毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米,表面上看燃機(jī)發(fā)電比燃?xì)忮仩t發(fā)電的限值低1/2,但折算后燃機(jī)的限值為250毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米(3%基準(zhǔn)含氧量),比燃?xì)忮仩t的排放限值反而高2.5倍。由于燃機(jī)比煤電的大氣污染物基準(zhǔn)含氧量高2.5倍,所以將燃機(jī)的排放限值乘以2.5再與煤電排放限值比較才具同基準(zhǔn)下的比較意義。
不過,這只是比較了排放限值的數(shù)值大小,而得不出誰更清潔的結(jié)論。對于誰更清潔的比較,除了煙氣中的污染物之外,還有發(fā)電效率等更多因素??傊?,用煙氣排放濃度大小或者排放限值大小的比較來判定煤電和燃機(jī)發(fā)電清潔性是不科學(xué)的,也沒有法律上的意義。
第四,煤電與燃機(jī)發(fā)電的排放標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)合理性如何?
《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》明確提出:“國務(wù)院環(huán)境保護(hù)主管部門根據(jù)國家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和國家經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件,制定國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)?!鼻乙?guī)定了“省、自治區(qū)、直轄市人民政府對國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中未作規(guī)定的項(xiàng)目,可以制定地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn);對國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中已作規(guī)定的項(xiàng)目,可以制定嚴(yán)于國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)?!笨梢姡捎诓煌貐^(qū)的環(huán)境質(zhì)量要求不同,不同地區(qū)的排放標(biāo)準(zhǔn)可以嚴(yán)于國家的要求,同時(shí),經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件也是制定排放標(biāo)準(zhǔn)的重要先決條件。
由于環(huán)保要求、技術(shù)條件、經(jīng)濟(jì)性三者之間是互相制約、動(dòng)態(tài)平衡的,因此,排放標(biāo)準(zhǔn)限值并不是越嚴(yán)越好,而是一個(gè)互相協(xié)調(diào)的結(jié)果。根據(jù)環(huán)保
法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)化法等有關(guān)規(guī)定,排放標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)要遵循一系列污染排放標(biāo)準(zhǔn)制定程序以滿足實(shí)質(zhì)性和程序性要求,保證標(biāo)準(zhǔn)制定的科學(xué)性、合法性。
國家《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》從1991年頒布實(shí)施以來,歷經(jīng)1996年、2003年、2011年多次修訂,就是不斷適應(yīng)環(huán)保、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)三者之間新的平衡的結(jié)果。同時(shí),北京、上海、天津、廣東等省級政府都頒布了地方排放標(biāo)準(zhǔn),體現(xiàn)了我國區(qū)域發(fā)展和環(huán)保要求的不平衡性特點(diǎn)。國家通過政府部門聯(lián)合頒布文件和在《政府工作報(bào)告》中提出的要求,在全國范圍內(nèi)推進(jìn)了比“標(biāo)準(zhǔn)”更嚴(yán)的燃煤電廠大氣污染物超低排放要求。
因此,從法律上和科學(xué)上講,煤電和燃機(jī)發(fā)電的“標(biāo)準(zhǔn)”中的排放限值或超低排放規(guī)定中的排放限值,不論數(shù)值是否相同都不好說誰更清潔。
第五,如何認(rèn)識煤電與燃機(jī)發(fā)電的其它環(huán)境問題?
燃煤發(fā)電產(chǎn)生的環(huán)境問題有大氣污染、水污染、固體廢物污染等。在大氣環(huán)境污染物中除了煙塵、二氧化硫、氮氧化物3項(xiàng)污染物外,還有在污染治理中可能產(chǎn)生的二次污染問題以及一些重金屬排放問題。
針對這些問題,我國政府根據(jù)對環(huán)境影響的大小和吸納國際經(jīng)驗(yàn),通過污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境影響評價(jià)等環(huán)保管理手段,進(jìn)行嚴(yán)格管理。如,“標(biāo)準(zhǔn)”中對燃煤電廠煙氣中的“汞及其化合物”規(guī)定的排放限值是0.03毫克/立方米。因此,不論是燃機(jī)還是燃煤電廠,只要滿足政府的環(huán)保要求,它在環(huán)保上就是合法的。如果一定要對煤電、燃機(jī)的環(huán)保影響說個(gè)子午卯酉,那么就一定要用法律規(guī)則來評判。且評判時(shí)不是比較排放污染物的多少,而是評判誰更好地執(zhí)行了排放標(biāo)準(zhǔn)。如果燃機(jī)(或煤電)超過排放限值規(guī)定,即便排放量比另一方低也是不環(huán)保的,反之亦然。
再把視野放到國際上看,中國燃煤電廠各種污染物排放限值是世界上最嚴(yán)的,且由于經(jīng)過十多年的污染強(qiáng)化治理,染控制技術(shù)也是世界上最先進(jìn)的。需要指出的是,現(xiàn)實(shí)中絕大部分生產(chǎn)活動(dòng)對環(huán)境都會有一定影響,關(guān)鍵不是看是否排放了某種污染物,而是要知道排放了多少、在環(huán)境中產(chǎn)生了多大影響(濃度多大)、持續(xù)了多長時(shí)間、是否符合環(huán)境質(zhì)量或者排放要求等。
一些專家對煤電或燃機(jī)發(fā)電排放進(jìn)行比較的說法,往往是人云亦云、缺乏定量表述,也不講是否達(dá)標(biāo)(合格),這是一種沒有法律和科學(xué)依據(jù)的臆測。隨著時(shí)代的進(jìn)步和人們環(huán)境意識的提高,環(huán)保要求總體是不斷趨嚴(yán)的,同時(shí)技術(shù)是不斷發(fā)展的,人們對環(huán)保投入的經(jīng)濟(jì)性認(rèn)識也是不斷變化的,這都使得排放標(biāo)準(zhǔn)不斷向科學(xué)、嚴(yán)格、法治的方面發(fā)展。
最后,回到本文最初提出的“十四五”煤電和燃機(jī)發(fā)電到底如何如展的問題,從環(huán)保角度看,這也是一個(gè)宏觀范疇的問題。
不能從項(xiàng)目層面看宏觀層面的問題,而是要從煤電和燃機(jī)發(fā)電的全生命周期、從區(qū)域?qū)用?,更重要的是要從?jīng)濟(jì)、社會、能源、電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型層面,從資源稟賦、能源安全、綠色發(fā)展、能源價(jià)格等約束性方面看煤電和燃機(jī)發(fā)電的功能和定位。
面對未來,煤電和燃機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵性制約因素是二氧化
碳排放約束問題。以往在比較“清潔”方面時(shí),往往忽略二氧化碳因素,顯然在“十四五”必須加重考慮。同樣熱值的天然氣比煤炭的碳放量要低約40%,提高天然氣比重顯然有利于低碳發(fā)展,但也不能因?yàn)檫@一點(diǎn)就必須大力發(fā)展燃機(jī)。我的基本看法是,不論是煤電還是燃機(jī)發(fā)電,都要從中國經(jīng)濟(jì)、社會、能源轉(zhuǎn)型的大趨勢中找到它合適的位置。
天然氣需要積極發(fā)展,主要是用于靈活性電源和居民用氣替代直接燃煤以及分布式能源電力系統(tǒng)。是否要“大力”發(fā)展天然氣發(fā)電,取決于天然氣的對外依存度、供氣安全性以及價(jià)格等方面。煤電發(fā)展應(yīng)當(dāng)因地、因網(wǎng)制宜,并嚴(yán)格限制新建煤電,防止碳鎖定。存量煤電的一部分要進(jìn)行靈活性改造,為穩(wěn)定電力系統(tǒng)提供更多支撐性保障,同時(shí)也要為解決城市生活污泥處理、摻燒生物質(zhì)、熱電冷聯(lián)供以及促進(jìn)區(qū)域和產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
特別需要指出的是,天然氣發(fā)展戰(zhàn)略與水電、核電發(fā)展,尤其是可再生能源的進(jìn)一步大力發(fā)展、成本的進(jìn)一步下降以及儲能的發(fā)展有著重要關(guān)聯(lián)??傮w來看,經(jīng)過“十四五”的發(fā)展,中國應(yīng)初步形成以可再生能源逐步替代煤炭的戰(zhàn)略,而不是在以氣態(tài)燃料替代煤炭后再以可再生能源替代氣態(tài)燃料的國際能源“轉(zhuǎn)型規(guī)律”,要形成具有中國特色的能源轉(zhuǎn)型模式。
結(jié)論:
①燃煤發(fā)電與燃機(jī)發(fā)電哪個(gè)更清潔是一個(gè)模糊命題,它模糊了清潔與低碳概念的不同、模糊了某一機(jī)組與整個(gè)行業(yè)的區(qū)別、模糊了個(gè)排放中的個(gè)別污染因子與生命周期環(huán)境影響的區(qū)別、模糊了宏觀能源結(jié)構(gòu)調(diào)整與微觀具體項(xiàng)目要求等。
②從企業(yè)層面上看,不論是煤電還是燃機(jī),其污染控制水平或者清潔發(fā)展水平高低,要以排放標(biāo)準(zhǔn)或清潔生產(chǎn)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩進(jìn)行判定,不能以不同類型發(fā)電方式的簡單比較來判定。
③從宏觀層面上看,是發(fā)展煤電還是發(fā)展燃機(jī),要從清潔低碳安全高效的整體能源戰(zhàn)略要求和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的整體需求上綜合決策,而不是兩種機(jī)組之間的簡單替代。
④污染控制、清潔生產(chǎn)水平是隨著技術(shù)進(jìn)步、環(huán)保要求提高和經(jīng)濟(jì)性提高而持續(xù)提高的,但不論是針對煤電還是燃機(jī),如果政府要提出更為嚴(yán)格的環(huán)保要求,都應(yīng)當(dāng)是依法提出、依法實(shí)施。
(以上只代表作者本人觀點(diǎn),不代表所在單位意見)