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□ 徐承恩院士在查阅科研资料。 康智 摄
关于什么能够代替石油的问题,需要考察比较各种能源在整个生命周期内的能耗、污染和经济性。目前一条比较现实的途径是大力开发利用天然气,用天然气代替煤和石油。
记者:徐院士,您好!最近几个月来,由于政治局势的影响,国际油价不断攀高,又一次把“石油危机”这个话题带入公众的视野。近年来国内外都在积极探寻能够取代石油的能源发展之路,您对这个问题怎么看?
徐承恩:全球的石油用量很大,其替代将是多元化的。近年来我国许多地方都在搞煤化工,我觉得作为石油化工的一种补充,煤化工是可以发展的,毕竟现在石油资源稀缺,价格也比较高。但是应该有控制、有秩序地发展。如果一哄而上,无序地发展煤化工,对大局来讲是不利的,与环境保护、节能减排的主流观念也是背道而驰的。
煤化工的污染比较严重,二氧化碳排放量比用石油做原料高出几乎一倍。水的消耗量也很大,生产一吨油要消耗八吨左右的水。现在发展煤化工的多是西部的产煤大省,水资源本身就比较缺乏。
一个简单的例子可以说明煤对环境的污染。过去北京空气污染严重,主要有两大污染源,一是汽车尾气排放,一是原本一家一户用的煤烟炉灶。后来为了改善空气质量,北京引入陕甘宁天然气,“消灭”了那种一家一户的小炉灶。有些天然气管线通不到的平房地区,就用电来代替煤。天然气进京,对北京空气质量的改善作了很大贡献。
大量发展煤化工与全世界的潮流也是背道而驰的。许多人说中国的资源现状是少油、缺气、多煤,所以适合发展煤化工。其实这并不是中国独有的情况。从全世界来看,石油资源的分布是很不平衡的,许多国家和地区也缺油少气。比如欧洲,虽然有北海油田,也只有英国、挪威等少数几个国家拥有石油资源,德国、法国等国家没有石油,相反煤却不少。美国虽然也有石油,但每年仍需从海外大量进口,他们的人均煤资源量却超过了中国。
访谈人名片
徐承恩,著名炼油工艺设计专家,中国工程院院士,中国石化工程建设公司专家委员会主任,中国石化集团公司科学技术委员会顾问。长期从事炼油厂的工程设计工作,曾先后主持和参与过8个大型炼厂和20多套工艺装置的设计,1989年被建设部授予首批“中国工程建设设计大师”称号。
国外煤制油的研究工作不断,但真正大量投入工业生产的并不多。只有德国、南非等少数几个国家,在战争或遭受制裁等特殊历史环境下,失去了海外石油供应,不得已才发展煤制油。
当然,我们也有自己的特殊情况,国家还不富裕,找到了资源就想把它变成财富。但是决策者应该心中有数,在这一点上,我们不必去争世界第一。
记者:那么在您看来,我国要解开石油紧张的困局,要走一条什么样的道路呢?
徐承恩:目前一条比较现实的途径是大力开发和利用天然气,用天然气代替煤和石油。中国现在天然气产量不大,但潜力很大,包括页岩气、致密砂岩气、煤层气等非常规天然气。虽然我们现在的勘探程度还很低,但是国内外对我国天然气资源量的估计都是比较大的。在全世界范围内,天然气的资源量也很大,LNG的生产、储运和使用技术也进步很快。因此,天然气的贸易量也在不断增加。
近些年美国的页岩气勘探开发全球领先。目前页岩气已占美国天然气生产量的1/3左右,天然气已基本摆脱进口,而且价格也下降了,美国的能源结构因此得到改变。从全球的整个能源形势来看,天然气的应用很快会超过石油。预计到2030年,全世界一次能源消费中,天然气将取代石油排到第一位。
另一方面,经济全球化势必带动能源供应全球化。我们天然气开发比较滞后,部分也需要进口。目前我国已经建成或在建数个LNG接收站。其中中国石油南通LNG接收站已与西气东输管网连接,相当于增加了一个气源。中国石化在这方面也正在加快脚步,目前在青岛有一个在建的LNG接收站。
现在发展的煤化工都可以用天然气化工代替。用天然气制作合成气再制成其他化工原料,不仅比煤更清洁,而且投资也更低。目前,我国的天然气产量还比较少,国家对发展天然气化工还有限制,首先要保证民用。我觉得这是对的,天然气的价格还比较贵,工业上使用成本太高。但是,民用燃料相对分散,产生的废气没法收集和处理,工业生产中排出的废气集中处理比较方便。所以,随着天然气资源量的增加,目前的政策应当有所改变,要鼓励企业使用天然气。
天然气不仅可以作为化工原料,用它直接代替汽柴油作为汽车燃料的步伐也在加快。目前天然气汽车使用比较普及的地区是四川。北京附近的廊坊,也基本实现了公交车天然气化。最近我看到消息,中国石油和中国石化分别与北京市签署了发展天然气公交车的协议,这是好事。
以天然气作为汽车燃料比用石油产品排放更少,但缺点就是能量密度低,不能支持长距离行车需要,适合市内公交、出租车、环卫车使用。发展天然气汽车必须有相应配套设施,要加快建设天然气管网和加气站。这是比较成熟的技术,已经在许多城市得到了证明。
要发展天然气工业,资源是关键。开采非常规天然气就要用非常规手段。例如,要使投资主体多元化,技术来源多元化,要有鼓励政策等。开展国际合作,可以加快开发速度。在不放弃自主研究的基础上,多吸取国外的成功经验。决策要谨慎,但经营要大胆。
记者:最近一个比较热门的话题是新能源,比如风能、太阳能、生物质能等。不少人相信,这些新能源的发展最终能代替化石能源,成为人类能源发展的一条出路。您对这个问题怎么看?
徐承恩:现在关于将来什么能代替石油的问题,众说纷纭,基本上是各吹各的调。只能说,每一种都是一个可能的发展方向,需要全面、综合地从能耗、污染、经济性等各方面来考量哪种能源最具优势,发展前途最好。
比如说电动汽车,虽然在使用过程中污染几乎为零,但是用煤生产电能的过程,势必要排放二氧化碳。再比如,太阳能用的光伏电池的晶片生产,需要消耗多少能量?对每种新能源的考量绝不能片面,而应该考察它的整个生命周期。
除此之外,许多新能源领域的关键问题都有待解决,现在就说哪种能源更有发展潜力似乎还不成熟。比如中国要发展电动汽车,充电就是一个大问题。沿街停放的汽车如何充电?中国的电网能不能承受负荷?这些都是没有系统解决的问题。
记者:您是著名的炼油工艺设计专家。您认为石油化工工程行业应该如何配合国家的能源政策,为我国的能源发展作出自己的贡献?
徐承恩:第一,国家石油那么紧缺,我们要考虑怎么用最少的石油生产最多产品。第二,石油化工行业是能源生产和用能大户,我们还要考虑怎么做到清洁生产,对环境少污染。第三,就是怎样提高我们石化产品的质量。
现在一谈到石化厂,都会有对污染和安全生产的担忧,许多人避之犹恐不及,很多城市也在规划把石化厂迁出城市。对我们搞炼油化工工程的来说,怎么样把石化厂建得污染少、能确保长期安全生产,是一个重要的课题。
石化厂对于环境问题的关注,是一个对污染危害的认识渐渐深入的过程。过去,我们最关注的是污水的治理。因为这比较直观,假如排出的废水中带油,马上就会污染江河湖泊。但是对气体排放造成的污染基本没有治理,因为并没有直接的感觉。结果废气中的硫化物和氮化物排放到大气中,碰到下雨就成了酸雨。这么多年来,我们逐渐认识到酸雨的危害。中国的酸雨面积很大,尤其是在长江中下游地区,酸雨对经济会产生很大影响。现在,治理污染废气的排放也被提上日程,石化厂排放的废气,都要求脱硫脱硝。这是慢慢从教训中总结的经验。
最近石化厂开始考虑如何防止地下水污染。过去在设计炼厂时没有考虑过对地下水的污染问题,许多污水渗漏到地表下面去,携带的油和化学品也随之渗漏,污染了地下水和土壤。所以现在要求炼厂在地面做好防渗。由此可见,环保在逐渐深入,过去不注意、不重视的问题现在都开始强调了。
提升我们石化产品的质量,是从另一个方面解决污染问题。汽车是流动的污染源,汽车尾气排放对环境的影响非常大。只有我们把汽柴油的质量搞好,才能配合好国家的环境保护政策。