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煤改氣導致氮氧化物升高？專家：把兩者直接聯系起來不科學

查瑋/中國環境報

2016-12-19 14:50

進入冬季，霧霾污染頻發。一些言論開始質疑煤改氣，認為天然氣燃燒過程中會產生大量氮氧化物，甚至會惡化霧霾污染狀況。還有些人對某些限煤政策產生了異議。對此，中國環境報記者采訪了相關專家，希望撥開迷霧，讓公眾能夠更全面、科學、準確地了解事實的真相。

煤改氣是否會導致氮氧化物的升高，這主要取決于改氣之前煤炭的燃燒方式和煤炭品質、改氣之后采取的燃燒技術等因素。如果采用了低氮燃燒技術，氮氧化物的排放量就會降低。

對話人：國家環境保護城市空氣顆粒物污染防治重點實驗室主任馮銀廠

采訪人：中國環境報記者查瑋

煤改氣是否會導致氮氧化物濃度升高？

■把環境質量惡化和煤改氣直接聯系起來是不科學的。

中國環境報：進入冬季，霧霾污染不僅頻發，而且更為嚴重，已經影響到人民的生產和生活。事實上，很多地區為了防治霧霾污染，在調整能源結構中紛紛推行煤改氣。但是，現在有一種聲音，認為天然氣并不能算是清潔能源，因為它本身也是化石能源，也有清潔燃燒問題，主要是燃燒過程中會產生大量的氮氧化物。有專家甚至認為，熱電廠煤改氣后，氮氧化物排放不但不會減少，反而會增加，這樣反而會惡化霧霾污染的狀況。對此您怎么看？

馮銀廠：能源結構的優化調整是大氣污染防治的重要方向，而煤改氣是能源結構調整的重要途徑之一。國外的實踐也證明了這一點，2014年，美國天然氣消費占到總能源消費的30%，而原煤僅占到不到20%。歐洲天然氣消費占到總能源消費的32%，而原煤僅占到17%。

我國的大氣污染物主要包括二氧化硫、顆粒物、重金屬和氮氧化物。實行煤改氣后，天然氣充分燃燒后基本實現有害物質零排放、零污染，也降低了二氧化硫、顆粒物、重金屬排放，對改善區域環境有明顯的效果。同時，燃氣加熱爐的熱效率差不多能達到燃煤加熱爐熱效率的10倍，使用燃氣加熱爐不僅節省燃料和原材料，同時也提高了成品率。

煤改氣是否會導致氮氧化物的升高，這主要取決于改氣之前煤炭的燃燒方式和煤炭品質、改氣之后采取的燃燒技術等因素。如果采用了低氮燃燒技術，氮氧化物的排放量就會降低。事實上，無論是燃煤、燃氣還是燃油，都會排放氮氧化物。把環境質量惡化和煤改氣直接聯系起來，這是不科學的。

之前，我國二氧化硫的環境濃度普遍要高于氮氧化物。隨著脫硫力度的不斷加強，近年來我國二氧化硫的濃度顯著下降。脫硝比脫硫的起步晚，氮氧化物環境濃度變化平穩，濃度下降并不像二氧化硫那么顯著。當然，氮氧化物會構成污染，也會造成大氣氧化性增強，也是二次顆粒物的重要前體物，但污染成因很復雜，不能簡單因為氮氧化物環境濃度沒有明顯下降，顆粒物污染依然嚴重，就說是煤改氣造成的。作為大氣中臭氧的重要前體物，氮氧化物濃度的增加會造成一定的二次污染，但這些是可以控制的。氮氧化物一直是我國重點控制的一類污染物。

改善大氣污染狀況的關鍵是什么？

■高效清潔利用煤炭資源。

中國環境報：為防治大氣污染，一些地方采取了限煤政策氮氧化物，對此您怎么看？

馮銀廠：治煤是沒有錯的，煤的燃燒和工業排放是很多地方主要的大氣污染源，燃煤污染治理一直是我國污染防治的重要方向。但是限煤的關鍵問題是限什么煤、在哪里限、怎么限。比如，燃燒效率高、治污水平先進的行業，可以根據設計指標要求適當采用煤質相對較差的煤炭。要根據不同行業的特點、工藝水平等因素，有針對性地提出限煤的負荷比例，使其能在最佳的經濟技術條件下運行。

中國環境報：我國的煤炭資源較為豐富。不少人認為，在我國，煤炭的清潔化利用是最終出路。對此您持怎樣的觀點？

馮銀廠：我國是世界第二大能源消費國，但人均能源資源占有量很低，不到世界平均水平的一半。僅靠煤、石油等傳統能源已不能滿足日益增長的能源需求和國家減排履約的要求。發展清潔能源是保障能源供給安全、應對氣候變化和改善環境質量的重要途徑。改善能源結構是能源清潔化的長期戰略和根本出路。

但是，我國富煤、貧油、少氣的資源稟賦決定了以煤為主的能源結構在可以預見的二三十年甚至更長的時間內，難以得到根本改變。從污染治理和能源安全等角度來看，煤炭清潔化利用是非常重要的。我國傳統化石能源遠未優質化，在開采、轉化、終端消費等過程中，存在著巨大的清潔化空間。因此，大力推進煤炭的清潔化在一定程度上更具現實性和緊迫性。提高能源利用效率和優化燃煤結構是實現能源清潔化的重要方向。

與國際先進水平相比，我國能源利用效率有很大的提升空間。我國發1度電約需要320克標準煤，而國際先進水平需298克標準煤；我國煉1噸鋼需要消耗約675克標準煤，而國際先進水平僅需要610克標準煤。我國每消耗1噸標準煤的能源，僅創造1.4萬元人民幣的ETP，單位ETP能耗是世界平均水平的2.5倍，與世界先進水平的差距更大（美國的水平是3.1萬元人民幣的ETP，日本的水平是5萬元人民幣的ETP）。

我認為，不合理的燃煤結構才是造成燃煤污染的重要原因。我國的燃煤消耗中，發電燃煤僅占50%，遠低于發達國家發電行業煤炭消耗量占煤炭總消耗量的比例（美國是94%、歐盟是81%）。其他工業燃煤占45%，而民用燃煤占5%。這些非電力行業燃煤用戶在我國量大面廣，很難集中治理。尤其是民用燃煤設施數量極其龐大，并且這些燃煤設施很難有能夠穩定、連續運行的除污設施，這導致因燃煤造成的污染十分嚴重。因此，燃煤雖然會造成污染，但是燃煤結構的不合理才是燃煤污染加重的主要原因。

中國環境報：那么，在煤炭資源的使用上如何因地制宜，采取更有針對性的措施？

馮銀廠：在實行煤炭消費總量控制的前提下，如何高效、清潔地利用煤炭資源，是有效改善大氣污染狀況的關鍵所在。在確保電力等重點行業大氣污染物排放得到有效控制的基礎上，要大力推進煤炭結構的優化調整，重視煤炭消費進一步向燃燒效率高、治污水平先進的電力行業集中，提高先進煤電行業的煤炭消費量比例，嚴格控制低矮面源和生活散燒煤炭消耗量。合理利用和高效配置寶貴的天然氣資源，將煤炭難以清潔利用的行業作為天然氣等清潔能源替代燃煤的主要方向。

中國環境報：您剛才提到要嚴格控制低矮面源和生活散燒煤炭消耗量。事實上，在我國一些區域，如京津冀周邊，散燒煤現象仍然較多。并且，散燒煤的清潔利用技術難度很大，目前尚沒有技術突破。那么，應該如何解決這一問題？

馮銀廠：散燒煤量大面廣，很難集中治理氮氧化物，導致因燃煤造成的污染十分嚴重。據統計，燃燒同樣量的煤炭，生活燃煤的排放平均約為電力燃煤排放的幾倍，對地面污染物環境濃度的貢獻約為電力行業排放貢獻率的幾倍到幾十倍。從長遠來看，應逐步取締煤的散燒利用。

從目前來看，各地在散燒煤污染的治理中，應因地制宜，充分發揮市場的作用，利用經濟政策來推進治理。可以通過采用煤改電、煤改氣、集中供熱等多種途徑解決這一問題。

在能源結構上，應該做怎樣的調整？

■開發清潔能源，不斷優化燃煤結構，提高能源利用效率。

中國環境報：有人認為，我國現在電力充足甚至富余，推行煤改氣不如煤改電。煤改電真的比煤改氣要好嗎？目前，有些地區采取了以電代煤措施。那么，以電代煤可行嗎？

馮銀廠：我國主要還是以煤電為主，很多電廠也是主要利用煤炭來發電的。實際上，無論是煤改氣或是煤改電，都有各自的局限性。在有些地區，天然氣資源可能本身就不足，或者電力資源有限，而且當地一些居民對煤改氣或者煤改電的經濟承受能力也有限。因此，煤改氣或煤改電都要因地制宜。

其實，從全國來講，不能一概而論，應根據實際情況來決定是煤改氣還是煤改電，或者采取集中供熱，這些都是可以選擇的能源結構優化途徑。不管怎樣，調整燃煤結構和推進煤炭的清潔化利用，不失為一條適合我國國情的途徑。

中國環境報：在這方面新型氣體報警器，國外有無成功的經驗可供借鑒？

馮銀廠：國外最主要的大氣污染防治方向是能源結構調整和產業結構調整等，在利用清潔能源方面取得了很好的效果。2008年以來，美國電廠煤炭消費逐年下降氮氧化物，至2015年下降了23%，天然氣的大量使用在其中發揮了重要作用。

對我國來講，煤炭使用量太大，短期內大量的煤炭改為天然氣顯然是不現實的。那么，在煤炭高效清潔利用的前提下，盡可能地采用相對清潔的天然氣來替代煤炭，這是燃煤污染治理的重要方向。

中國環境報：在當前嚴峻的環境形勢下，要減少霧霾污染產生，對城市或區域發展而言，在能源結構上，應該做怎樣的調整？

馮銀廠：我認為最主要的還是要開發清潔能源，逐步改善能源結構，不斷優化燃煤結構，提高能源利用效率。

我國天然氣、水電、風電、核電加在一起，占全部能源消費的比重不足20%。清潔能源占我國總能源的消費比重遠低于世界平均水平。我國是世界第二大能源消費國酒精報警器，但人均能源資源占有量很低，不到世界平均水平的一半。僅僅依靠煤、石油等傳統能源已不能滿足日益增長的能源需求和國際減排履約的要求。發展天然氣、水電、風電、核電等在內的清潔能源，是保障能源供應安全、應對氣候變化、改善環境質量的重要途徑，具有重大戰略意義。

燃煤結構的優化是能源結構改善的重要方面。提高煤電行業煤炭消費量的比例，從而提高煤炭高效清潔利用比例，這本身就是優化能源結構的重要舉措。在煤炭開采、轉化、終端消費等過程中，存在著巨大的清潔化空間。我國在這方面有著巨大的潛力。

（原題為《煤改氣是加重了污染還是改善了質量？》）

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