煤炭清洁高效利用是什么意思
煤炭清洁高效利用指煤炭洗选、燃料发电、清洁转化、分散燃烧等环节清洁和高效利用,关注效率提升和传统污染物控制。
在科技部“高效灵活二次再热发电机组研制及工程示范”项目中,包含两台660兆瓦超超临界二次再热机组。传统超超临界一次再热机组的发电效率一般为46%左右,而应用了二次再热技术后,发电效率可提升到48%以上。
在此基础上,2021年两台超超临界二次再热机组全年烟尘排放、二氧化硫、氮氧化物浓度均值比国家大气污染物超低排放标准低了一半左右,实现大气污染物超低排放。
新时代煤炭清洁高效利用,还要遵循“三高三低”特征,即:高效率、高安全度、高水平人才
首先,煤炭生产、运输和消费各环节应充分利用先进技术,做到节约高效;其次,要保证生产安全,使煤炭行业成为高安全度的行业;还要造就一支符合行业发展需求、能够引领行业进步的高水平人才队伍。三低是指低损害、低排放、低伤害。
最大程度降低煤炭开采对生态环境的影响;实现污染物、温室气体近零排放;改善矿井工作环境,保障煤炭行业从业者的身心健康。
首先需要从统筹推进煤炭清洁低碳发展、多元化利用和综合储运。应尽最大努力保障国家能源安全。要坚定肩负保障国家能源安全重大使命,夯实煤炭和燃煤发电基础保障,进入夏峰关键时期,我省保障能源供应任务艰巨,要全力保障煤炭生产。紧紧围绕保供目标,加强统筹规划,全力挖潜增效。
其次需要推广煤炭清洁利用的障碍等方面入手。主要来自技术和资金问题。煤炭清洁利用技术取得了长足进步,但仍有许多问题没有突破。特别是一些煤炭加工核心技术尚未掌握,仍需引进,增加了研发和推广成本。一些技术虽然达到了世界先进水平,但没有国家政策的支持是无法大力推广的,对提高煤炭清洁利用水平的作用有限。
再者需要推进节能减排重点工作,推动能源利用效率大幅提升。主要污染物排放总量持续减少,实现节能减碳减排协同,质量持续提升生态环境,目标是为尽快实现从能源消费“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变创造条件,为实现碳达峰和碳中和目标奠定坚实基础。推动新型基础设施能效提升,加快数据中心和基站绿色改造,促进电子信息制造绿色利用。
要知道的是煤炭在我国能源体系中发挥着基础性和基础性作用,煤炭上下游产业是我国国民经济的重要组成部分。煤炭价格过高或过低都会对煤炭上下游产业平稳健康发展有影响和我国能源安全稳定供应产生不利影响。因此,建立煤炭上下游合作共赢的长效机制,将煤炭价格稳定在合理区间内,对于认真贯彻落实中央经济工作会议精神,促进煤炭上下游产业高质量发展。
能源高度依赖进口导致日本在工业化过程中能源供应保障十分脆弱。2011年,福岛“核泄漏事故”后,日本各地掀起了燃煤电站建设的浪潮,导致煤炭消费和燃煤发电装机容量迅速增长。为减少燃煤造成的污染物和温室气体排放,日本高度重视发展洁净煤技术,一方面长期支持煤炭清洁高效利用技术的开发和推广,通过环境税等市场手段引导企业进行节能环保技术改造升级,另一方面通过制定严格的环保法规标准和集中统一的监管抑制过度的能源消费和环境污染。
反观我国,目前仍处在工业化加速推进阶段,较长时期内煤炭仍然是我国重要的一次能源,发展煤炭清洁高效利用技术是基于能源安全、经济发展和环境保护的均衡决策下的根本能源策略,总结日本在“环境立国”和能源“技术立国”战略背景下推进煤炭清洁高效利用的做法和经验,对我国具有借鉴意义。
一、煤炭清洁高效利用对日本的重要意义
(一)受能源禀赋约束和工业发展需求影响,煤炭成为日本“后福岛时代”的战略选择。
和美国、英国等发达国家80%以上煤炭需求流向电力部门不同,日本保留了一部分工业,2013年,日本的电力、钢铁行业消费分别占煤炭总消费量的43.1%和37.5%,燃煤发电约占总发电量的28%,钢铁工业对日本煤炭将保持稳定的需求量。2 0 1 4年日本政府发布第四次《能源发展战略》,确定了将煤炭作为满足日本基荷电力需求的最经济的能源。煤炭在日本的能源结构中将长期处于重要的战略地位,煤炭成为日本风险最低、经济性最强的长期可依赖的重要能源。
(二)煤炭清洁高效利用是日本实现低碳社会和可持续发展战略的必然选择。
福岛核事故后,日本重启大量火力发电站,以弥补电力供应不足。当时,约两成的火电设备服务年限超过40年,老旧设备重新启用导致故障频发,二氧化碳排放也在2013年达到历史最高。煤炭清洁高效利用成为日本实现低碳和可持续发展战略的必然选择。日本通过开发流化床燃烧技术、煤气化联合循环发电等技术,提高煤炭利用效率通过引导企业采用先进的煤炭洗选、低氮燃烧、废烟气处理等脱硫脱氮技术,减少污染物排放。火电厂发电煤耗从1990年的317克标准煤/千瓦时降低到2013年的292克标准煤/千瓦时,供电煤耗从332克标准煤/千瓦时降低到302克标准煤/千瓦时,分别比我国2014年的煤耗低8克标准煤/千瓦时和17克标准煤/千瓦时。根据IEA统计数据,日本煤电机组平均热效率为41.5%,居世界第一。此外,日本将进一步发展碳捕获封存利用技术,减少煤电的环境和气候影响。
另一方面, 日本通过制造业技术升级、设备大型化、生态型产品研发等途径,使钢铁、化工等行业的节能环保技术达到世界先进水平,生产效率和能源利用率大幅提升。其中钢可比能耗从1995年的656千克标准煤/吨降至2011年的614千克标准煤/吨,比我国2014年的钢可比能耗低约40千克标准煤/吨。
首先我国煤炭技术含量高,生产效率高。煤炭生产效率也称为生产人机工程学,即一个普通工人一天工作的煤炭产量。技术进步推动我国煤矿机械化水平和单井产量规模逐步提高,带动煤炭生产效率快速提高。智慧绿色已成为煤炭生产的新趋势。煤矿安全得到根本改善。我国煤炭资源普遍埋深,采煤以地下煤矿为主。井下环境复杂,灾害风险因素多,煤矿安全生产面临巨大挑战。
其次矿石容量和外观良好。根据新发布的绿色矿山建设标准要求,煤矿在矿山外观、矿区绿化、废弃物排放、生态保护与修复等方面有更高的约束性要求。为进一步贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,绿矿对矿区功能分区进行了合理布局。矿山外观与地表、植被等周边自然环境和谐统一,绿化覆盖率达100%。矿区花园实现“三季花四时绿”,煤矿环境堪比大学校园。
未来煤矿建设趋势将会走寡头垄断的产业结构。在长期的市场竞争和政府引导下,煤炭行业进入生命周期成熟期,生产效率高,生产成本稳步下降。四大煤炭企业占据90%以上的市场份额。这种产业结构既符合规模经济的要求,又保持了相当大的竞争活力,适合长期稳定发展。
要知道煤炭产业是指以开采煤炭资源为主的产业。它是国家能源的主要来源之一,也是国民经济的重要支柱之一。煤炭在我国能源中的主导地位不会改变。虽然比重呈缓慢下降趋势,但煤炭在我国能源市场的主导地位不会改变,当前国民经济的发展离不开煤炭。煤炭产业高质量发展面临多重挑战。新能源、清洁能源替代煤炭步伐加快;煤炭需求增速放缓;煤炭清洁高效利用迫在眉睫。
央行增加千亿专项再贷款,支持煤炭清洁高效利用,这释放了什么信号?
为进一步释放我们的煤炭产能,中国人民银行增加1000亿元支持煤炭清洁高效利用专项再贷款额度。本次增加的1000亿元额度,将专门用于支持我们的煤炭开发使用和增强煤炭储备能力。在我们的新增额度支持领域包括煤炭安全生产和储备,以及煤电企业电煤保供。
信号一、先贷后借的直达机制:要知道我们当前世界局势复杂演变,国际能源价格持续高位波动,对我国能源安全和经济平稳运行带来更大不确定性和挑战。次增加1000亿元专项再贷款额度,专门用于支持煤炭开发使用和增强煤炭储备能力,有利于充分发挥我国富煤的资源禀赋特点,保障能源稳定供应,支持产业链供应链稳定,支持经济运行在合理区间。支持范围内符合标准的项目发放优惠贷款,贷款利率与发放时最近1次公布的同期限档次贷款市场报价利率大致持平,可根据我们企业信用状况下浮贷款利率。
金融机构应优先支持煤炭安全生产和储备的项目贷款。对于煤电企业电煤保供领域,金融机构发放的煤电企业购买煤炭的流动资金贷款可按要求申请专项再贷款支持。
信号二、大宗商品保供稳价:我们的人民银行实施好碳减排支持工具和支持煤炭清洁高效利用专项再贷款,通过金融机构向企业提供融资支持。推进了我们的煤炭清洁高效利用,推动煤电机组节能减排改造、灵活性改造、供热改造,提高能源使用效率。切实的保障我们的市场供应,加快优质产能释放,加强价格和储备政策协调联动,发挥储备调节作用,强化储备和进出口调节。为加强能源供应保障,促进煤炭进口。
煤炭清洁利用技术是指以煤炭洗选为源头,以煤炭高效洁净燃烧为先导,以煤炭气化为核心,以煤炭转化和污染控制为重要内容的技术体系,主要包括煤炭加工、煤炭高效等。
在我国陕西榆林正式投入运行的是全球最大煤制氢变压吸附装置项目,这一个项目的顺利进行,可以很好地帮助我国实现煤炭清洁高效转化。这一个项目是使用我国自主研发的大型化变压吸附专利技术,这一项由我国拥有的专利技术是大型煤制氢装置在工艺技术、设计制造的难题,将煤炭向石油化工产品进行高效转化,还有利于实现高效利用煤炭资源,兼具环境保护。
煤制氢是用煤炭还原剂,用水蒸气作为氧化剂,利用高温条件下的反应,生成的一氧化碳和氢气可以在进一步经过转化,成为氢气和合成气,经过一系列装置的转化,生成高质量的清洁油品和化工品。在转化的过程中所使用的的E-Gas 煤制氢联合装置,碳转化率高、热利用效率高、耗氧少,可以降低成本实现高效转化和绿色环保兼具。
值得注意的是,在陕西榆林正式投入运行的煤制氢变压吸附装置项目是全球之最,每年产氢的产量可以达到35 万吨。这一个装置可以很好地达到了氮氧化物、二氧化硫、污水等污染物都一样实现了达标排放,达到行业先进水平,这一个进步对我国经济发展有着重要意义。
煤炭现在还是一项重要能源,我们要使用煤炭,也有符合现在绿色环保的要求,所以,使用这个煤制氢变压吸附装置项目可以达到煤炭资源高效清洁利用,保障我国的能源安全,有利于我国环境保护事业的发展,也有助于我国经济的进步。从长远上来看,在能源安全和实现可持续发展这方面来看,使用煤制氢变压吸附装置也有很重大的意义。
乡镇人民政府、街道办事处应当按照上级人民政府及其相关部门的要求,做好本辖区内煤炭清洁利用工作。第五条 市经济和信息化委员会是本市煤炭清洁利用的行业管理部门,具体负责煤炭清洁利用的监督管理和协调指导工作。县市区人民政府经济和信息化部门是本辖区煤炭清洁利用的行业管理部门,具体负责煤炭清洁利用的日常监督管理工作。
发展改革、公安、财政、国土资源、住房城乡建设、城市管理、交通运输、环境保护、工商行政管理、质量技术监督等有关部门,应当按照各自职责,依法做好煤炭清洁利用管理的相关工作。第六条 生产、加工、经营、储存、运输、使用煤炭的企业、单位和其他生产、经营者,应当依照相关法律、法规以及本办法的规定,实施煤炭清洁利用,防止或者减少对环境的污染。
鼓励使用煤炭清洁利用新技术、新工艺,提高煤炭利用效率。第七条 煤炭清洁利用行业管理部门和相关部门以及新闻媒体应当加强对煤炭清洁利用法律、法规和政策的宣传教育,增强全社会煤炭清洁利用和环境保护意识。第二章 煤炭质量第八条 市煤炭清洁利用行业管理部门应当根据国家、省规定的煤炭质量标准以及本市大气污染防治的实际需要,会同质量技术监督、环境保护等部门拟定本市煤炭质量要求,由市人民政府批准并公布实施。
本市煤炭质量要求可以根据实际需要适时调整。第九条 在本市销售的煤炭,应当符合本市煤炭质量要求。第十条 煤炭生产企业应当建设配套的煤炭洗选设施,对其开采的煤炭进行洗选、加工,降低煤炭的硫分和灰分,限制高硫分、高灰分煤炭的开采。新建煤矿应当同步建设配套的煤炭洗选设施,使煤炭的硫分、灰分含量达到规定标准;已建成的煤矿除所采煤炭属于低硫分、低灰分或者根据已达标排放的燃煤电厂要求不需要洗选的以外,应当限期建成配套的煤炭洗选设施。
禁止开采含放射性和砷等有毒有害物质超过规定标准的煤炭。第十一条 煤炭经营企业和煤炭燃用单位应当建立煤炭质量查验制度,对购销的每批煤炭质量进行抽样检测。第十二条 煤炭经营企业和煤炭燃用单位应当建立煤炭购销台账,并保存相关交易凭证。购销台账和交易凭证的保存期限不得少于二年。
煤炭购销台账应当如实记录每批次购销煤炭的种类、数量、煤质检测结果、交易日期以及交易双方的名称、地址、联系方式等内容。第三章 煤炭燃用第十三条 煤炭燃用单位应当采用清洁生产工艺,配套建设除尘、脱硫、脱硝等装置,或者采取技术改造等其他控制大气污染物排放的措施,不得超标准、超总量排放污染物。第十四条 新建、改建、扩建燃煤发电项目应当符合国家、省规定的大气污染物超低排放标准。
未达到大气污染物超低排放标准的在用燃煤发电机组,应当在市人民政府规定的时间内完成改造。第十五条 新建燃煤锅炉等燃煤设施应当符合国家、省规定的大气污染物超低排放标准。
在用燃煤锅炉等燃煤设施应当在市人民政府规定的时间内完成清洁能源替代或者技术改造,减少煤炭用量和大气污染物排放。第十六条 市、县市区人民政府应当采取措施,加强民用散煤的管理,制定奖励或者补贴政策,鼓励居民燃用优质煤炭和洁净型煤,推广节能环保型炉灶。
生活源直燃煤小锅炉和火炉应当在市、县市区人民政府规定的期限内实施清洁能源替代。第十七条 县市区人民政府应当制定政策,扶持相关企业建立覆盖镇(街道)、村(社区)的民用清洁煤炭配送网络和节能环保炉灶销售网络。
民用清洁煤炭应当封闭仓储、包装销售,并按照国家标准对其质量、数量、生产或者销售单位等进行标识,实现源头可追溯。