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清洁燃料治霾前景不错瓶颈待破

作者:admin 发布时间:2020-08-25 17:55:17点击:
     近期,随着北方城市入冬,东北地区接连“沦陷”在雾霾之中,华北、黄淮等地也遭遇雾霾天气。煤炭正是这些地区主要的燃料来源,治理燃煤污染迫在眉睫。业内人士认为,天然气、生物质能和醇基燃料作为清洁燃料三大主力,将成为我国治理雾霾,调整能源结构,打造清洁、低碳、安全、高效能源体系的重要组成部分。那么,这些清洁燃料的行业现状如何?未来的发展潜力又如何呢?日前参加2015中国清洁燃料发展论坛的各位专家对此进行了交流探讨。
 
     2015中国清洁燃料发展论坛现场 (钱江腾 摄)
 
     天然气:市场空间巨大 亟待综合改革
 
     大力发展天然气是发达国家能源系统优化升级过程中的典型做法,英国曾通过“煤改气”成功改善了环境。
 
     2000~2013年,我国天然气消费量呈现高速增长态势,从245亿立方米增至1680亿立方米,年均增长16%。然而到了2014年,受宏观经济、价改、水电等因素的影响,天然气消费量为1845亿立方米,增速9.8%。今年1~8月,我国天然气消费量1205亿立方米,同比增长2.5%,低于去年的7.5%。这意味着我国天然气市场需求由高速增长步入中高速增长的“新常态”。
 
     然而,消费量中高速的增长,并不代表着天然气市场的景气,特别是液化天然气(LNG)市场形势显得尤为严峻。据中国石油华北天然气销售公司处长叶红军介绍,目前,国际油价持续低位运行,国内LNG市场供应充足,加之下游需求疲弱,2015年上半年,国内LNG价格一路下滑,LNG工厂利润较2014年明显下滑,部分工厂面临被迫停产或淘汰的命运。
 
     数据显示,2015年年初LNG均价为5034元/吨,年中均价为3889元/吨,半年狂跌22.75%。叶红军认为,造成价格暴跌的原因在于,自2014年以来LNG市场持续供大于求,卖方市场逐渐演变为买方市场。
 
     11月18日,国新能源在太原市阳曲县举行了太原液化天然气储配调峰中心项目奠基仪式。项目竣工后,预计太原市可新增供气能力6亿立方米/年,可替代煤炭819.6万吨,减排二氧化硫11.02万吨、碳氧化物16.02万吨、烟尘14.03万吨。 (郭凯祥 摄)
 
     一些市场人士希望通过供应量缩减来打开市场上行通道。不过,叶红军认为此举可能适得其反,因为供应量的短暂下滑虽可带动市场价格回升,但这又将刺激新工厂投产,整体产能继续扩张后供大于求情况将加剧。
 
     对于未来天然气市场的发展,国家发改委国际能源研究所副所长白俊认为,我国天然气市场空间巨大,需要增加4000亿立方米以上才能达到世界人均天然气消费平均水平。
 
     叶红军预计,2015~2020年我国天然气需求将年均增长8.1%。其中,2015年需求量为1900亿立方米,2020年为2984亿立方米,2030年达到4544亿立方米。他同时建议,我国要进一步加强LNG储存能力建设,减轻储气库和管道调峰压力;还要大力开展期货交易,通过交易价格及时反映出市场价格,加快天然气价格市场化进程。
 
     白俊还指出,我国天然气市场目前存在价格僵化、市场准入等机制问题,要以综合性改革推动天然气大发展。需要强化对高碳能源消费的约束,建立全国统一碳交易市场,征收碳税。同时,综合性改革除了价格改革还包括:市场准入、全产业经营主体多元化、基础设施公平开放、自然垄断环节有效监管、反垄断执法、反不正当不公平竞争等。
 
     论坛期间,加注了甲醇汽油的赛车进行了漂移表演。 (陈卫军 摄)
 
     甲醇燃料: 有效防治大气污染 需要各方共同呵护
 
     如何让煤炭使用更清洁、汽车燃料更环保,成为治理大气污染的方向之一?甲醇燃料不失为一种有效的解决方案。
 
     近年来,随着国际原油市场的低迷,以及我国经济发展的放缓,甲醇市场竞争压力逐渐变大。由于利润挤压,商家市场操作困难加大,部分中小企业甚至退出市场。
 
     国家甲醇网的统计数据显示,今年前三季度,我国甲醇产能增速明显放缓。统计的281家甲醇企业,产能7225.5万吨,新增产能145万吨,产能增速仅为2.4%,而在2011~2014年中国甲醇年平均产能增速在14%。前三季度,我国甲醇总供应量(估算)为3637.6万吨,同比增长15.2%,行业开工率不足7成。而我国甲醇在前三季度的总需求为3515.6万吨,同比增长17.1%。
 
     国家甲醇网分析师宋晓昊表示,由于甲醇燃烧的排放物较为清洁,没有颗粒物、二氧化硫、一氧化碳、汞及其化合物,一定程度上可以替代煤炭、汽柴油等能源产品。今年前三季度,甲醇燃料需求同比增长13.9%,已经成为甲醇的第四大消费下游。
 
     据悉,近年来,甲醇燃料陆续被汽车、锅炉等行业使用,取得了一定的进展。目前全国建成并投入运营的甲醇燃料生产中心有30多座,具备1000万吨/年甲醇燃料的生产能力,另外仍有1000万吨的在建产能,这将对甲醇消费起到更为有力的支撑。
 
     江苏国信如东生物质发电厂是国内第一批获得核准的秸秆直燃发电项目之一,于2008年7月1日起正式投入商业运行。由于存在秸秆收购成本高、供应时间有限等原因,秸秆发电行业处在常年亏损的状态。自2013年10月起,江苏国信如东生物质发电厂与国家电网如东公司一起通过技术改造,摆脱了单一依靠秸秆为燃料的窘境,使得发电厂运转时间增长,实现了年度内每月均盈利。图为国信如东生物质发电厂车间。 (CFP 供图)
 
     金景达(北京)环保热力科技有限公司油品事业部经理李昆静认为,甲醇作为替代能源有三大优点:一是产能大,使用经济,可由煤、焦炉气、生物质、天然气、二氧化碳等做原料,生产工艺成熟,原料来源广泛。二是方便储运,便于推广。醇基燃料是液态燃料,可沿用原来的汽柴油等液体燃料的储运方式,可实现迅速规模化推广使用。三是环保低排放。甲醇本身燃烧不会生成PM2.5、二氧化硫,氮氧化合物排放能力低于天然气,尾气排放清洁。
 
     富力佳能源发展有限公司总经理王成对此表示认同:“我国是一个相对贫油富煤的国家,合理利用煤化工产品符合我国能源安全战略,甲醇作为一种清洁燃料,可以有效保护环境,治理雾霾。”
 
     美国ZEEP中国公司总裁吴长林认为,甲醇可以作为汽车、锅炉、灶具和发电厂的燃料,是该行业有发展前景的下游。如果这些领域得到发展,中国有望成为消耗世界70%甲醇的超级大市场。
 
     随着京津冀大气污染防治行动计划进程加速,甲醇燃料作为一种新型的清洁能源正在逐渐被人们认识和接受,在局部地区也受到当地政府的鼓励,近期环渤海区域锅炉“煤改醇”的占比也有所增加。
 
     李昆静表示,对传统油气两用的锅炉进行设计改造并不存在技术困难。因此,使用环保醇基燃料的锅炉无论在设计、制造,还是运行方面都很容易实施。
 
     然而,甲醇燃料生产企业在近几年遭到了质疑,有人认为我国超过6成的甲醇原料来自于煤炭,使得甲醇行业的节能减排任务十分艰巨。
 
     对此,冰岛碳循环利用公司(CRI)中国办事处产品经理王文华表示,在技术上能解决这些问题。CRI开发的ETL技术从工业排放物中提取二氧化碳,然后合成甲醇,既能实现减排又能为企业带来创收。
 
     吴长林认为,通过加强国际合作,充分利用全球甲醇资源,不但可以满足国内需求,还可以降低国内环境压力。比如,美国页岩气几乎是“白菜价”,在当地建设天然气制甲醇项目,然后以低于中国西北地区一半运输费用的普通海运船只,定期往中国东部岸港口发货。这等于变相将美国页岩气转换为中国的战略能源储备。
 
     专家们还表示,甲醇燃料作为一种新兴燃料,需要各方呵护。王文华建议政府出台鼓励使用清洁燃料的政策,比如增加二氧化碳和PM2.5排放的税收,为资本投资项目建设审批提供便利,对第一套示范设备提供必要的帮助等。
 
     吴长林则建议开辟甲醇燃料利用新途径——甲醇发电。日本已经建成世界第一座甲醇发电厂,美国正推动在夏威夷建设甲醇电厂,中国在这方面也具有巨大的发展空间。
 
     白俊还指出,甲醇燃料企业自身要在清洁燃料经济性、技术成熟度、能源密度、储运安全性、规模化等方面培育竞争优势。
 
生物质发电: 产业停留起步阶段 主要障碍六大方面
 
     生物质能源是仅次于煤、石油、天然气三大化石能源的第四大能源。生物质能源具有数量大、分布广泛、可再生性、低污染和无二氧化碳排放的特点。地球上每年经光合作用产生的生物质约1700亿吨,其中所含能量相当于全球能量年消耗总量的10倍,但是这些生物质作为能源的利用量还不及总量的1%,具有很大的开发潜力。
 
     将生物质转换为优质能源,主要有3种利用方式:生物质直燃发电、生物质气化和生物质液化。生物质直燃发电目前已成为欧洲开发利用生物质能资源成熟、应用广泛的技术方式。资料显示,目前在丹麦、荷兰、瑞典、芬兰等欧美国家,利用植物秸秆作为燃料发电的机组已有300多台。2014年,全球生物质及垃圾发电累计装机容量与2013年相比增长10%,欧洲是全球大的生物质及垃圾发电市场,2014年累计装机容量达27.6吉瓦,美国和巴西累计装机容量分别为13.7吉瓦和13.5吉瓦,分列二、三位。
 
     那么,我国生物质发电的情况如何? 据中节能(宿迁)生物质能发电有限公司副总工程师高伟介绍,2003年以前,中国生物质发电主要是小型气化发电项目,由于配套政策、技术、商业化发展模式等诸多问题,没有形成很大规模。自2003年始,中国开始了规模化生物质直燃发电的试验示范项目论证、技术引进与示范工程建设。经过几年的发展,到2006年,中国生物质直燃发电产业走出了一条技术“引进、消化、吸收、再创新”的产业发展道路,规模化直燃、纯烧生物质发电项目取得了突破性成功。
 
     高伟说,目前我国生物质直燃发电发展初具规模,国内可作为能源利用的秸秆和农产品等可加工剩余物折合标准煤约4.3亿吨/年。2013年,国内生物质发电装机容量850万千瓦,年发电量370亿千瓦时,生物质能利用总量约3500万吨标准煤。到2015年,我国生物质能年利用量超过5000万吨标准煤。其中,生物质发电装机容量1300万千瓦,年发电量约780亿千瓦时。
 
     不过,我国的生物质直燃发电产业目前仍停留在起步阶段,并未形成大规模合理利用,且生物质发电在我国电力生产结构中占比极小。高伟认为影响行业发展的主要障碍有六个方面:
 
     一是生物质发电成本远高于火电。生物质发电项目的单位投资在12000元/千瓦左右,而燃煤火电厂的单位投资大约在4000元/千瓦,两者单位投资相差3倍。
 
     二是原材料供应决定企业的成败。生物质发电是“小电厂、大燃料”,燃料来源供应不足的矛盾十分突出,产地实际可收集的量与理论计算的量之间有很大差距。此外还存在劳动强度大、成本高、工作效率低等不利环节。受成本影响,电厂盈亏平衡点的收购价格不能超过350元/吨,去掉运输储存成本和代收点等中间环节的扣除,农民收益较低,没有形成良性的产业利益链,一些生物质电厂甚至在建成投产后不久就因原料问题而停产。如何保证持续足量、价格稳定的燃料供应,往往是企业运营成败的关键。
 
     三是电力供应主体的博弈制约企业发展。目前我国能源环境定价机制尚不完善,还不能够反映资源稀缺程度、供求关系与环境成本,无法实现资源配置的帕累托,这会导致商业性资本不愿积极主动地介入节能环保领域。虽然有国家补贴,但是有的地方资金往往不能及时到位,在目前煤炭资源相对丰富的情况下,电力供应依然主要依赖煤电,增加生物质发电的积极性不高。
 
     四是扎堆建电厂盈利能力差。从实际情况看,一般秸秆收购半径在100公里左右是比较合理的,但有的地方政府出于招商引资的考虑忽略对行业发展进行整体规划和引导,造成地区项目布局不合理,甚至在不到10公里的范围建两个生物质发电厂。扎堆建厂必然导致争相哄抢原料,价高质次恶性竞争不断。
 
     五是技术、管理落后导致运营成本高。国内大部分秸秆电厂生产设备技术落后、管理落后,国外的秸秆电厂只要十几个工人管理就可进行生产,而在国内就需要上百人,由此增加的人工成本又得分摊到所发电成本上。
 
     六是生物质燃料成本波动大。燃料是影响生物质发电成本关键的部分,占75%左右。由于秸秆收集困难和企业间争夺秸秆资源,以及随着技术的发展和经验的积累,秸秆有了更好的用途,价格自然会随着上升。以宿迁地区的稻壳为例,2007年底到2008年初,其价格一路狂奔,每吨120元、180元、240元,高峰达到每吨460元。现在价格坚挺地维持在每吨350元。
 
     虽然生物质发电面临许多困难和问题,但高伟认为,生物质发电对促进农民增收、替代化石能源、改善生态环境具有重要意义,通过政府、企业和社会的努力,将形成积极支持、合理布局、稳步推进的发展态势。
 
     白俊也认为我国生物质能发展潜力巨大。他指出,从中长期看,我国石油消费增幅放缓并将达到峰值,如果相关政策到位,生物质燃料在未来3个五年计划期间有望规模化发展,并将呈现指数式增长。
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