论我国的能源之路

张承贤

摘要：随着环保压力的日渐加大，工业洁净化生产势在必行，而能源问题是主要因素，我们必须正确认识自身能源需求规模与自有资源储量及资源结构，实现能源、经济和社会的协调发展。

关键词：能源结构；经济性；煤制气技术；燃煤热电污染

一、我国能源市场状况

我国是一个有着14亿多人口的发展中大国，世界第二大能源消费国，有着世界加工厂之称谓，工业生产和人民生活离不開能源。一直以来，煤炭作为我国的主要能源供应着各行各业的用户，煤炭工业也是我们的支柱产业，长久不衰。近几年，随着环保压力的日益加大，煤炭的使用很大程度地受到了限制，继柴油、重油之后，液化石油气、天然气、页岩气及生物质能源陆续登场。从近几年的实际情况看，天然气因其洁净、方便和可操作性，逐渐占据了比较主要的市场份额。

但是，从我国能源资源结构来看，中国拥有较为丰富的化石能源资源。其中，煤炭占主导地位。2006年，煤炭保有资源量10345亿吨，剩余探明可采储量约占世界的13%，列世界第三位。已探明的石油、天然气资源储量相对不足，天然气的总资源量为38.4万亿立方米，最终可探明天然气地质储量约13.2万亿立方米，排名世界第十位，占世界天然气总资源的2%。当前，我国天然气产量较低，仅占世界总产量的1%。缺油、少气、相对富煤的总体情况是无法回避的事实。天然气需要进口才能解决，去年出现的天然气荒已经殃及到了各行各业，甚至包括医院、学校。能源问题已经成为我国经济发展和社会进步的瓶颈，正确认识自身能源需求规模与自有资源储量及资源结构，实现能源、经济和社会的协调发展是我们无法回避的课题。

二、几种能源的经济性对比（以煤、天然气、电为例）

我国的煤炭因储量大、开采成本低、运距短，市场价格最低，平均价600-800元/吨；天然气因为需要从国外进口，运距远，市场价格高且不稳定，2018年5月低谷时的LMG均价4000元/吨，折算每立方单价为2.8/标米3元；工业电均价0.6元/度。以锅炉生产一吨蒸汽为例，能源消耗及成本为：煤炭100元；天然气224元；电420元。可见，燃料使用煤炭最便宜，只有天然气的45%，而电最贵，与煤比较达到了四倍的关系。上表比较是以现在天燃气的价格计算的，如果按照冬季天然气出现气荒时的价格计算，80米3×9元/米3=72元，其昂贵程度又远远超过了用电。

三、解决环保问题的技术性

一段时间以来，部分专家和主管领导把煤炭当成了污染环境的罪魁祸首，但事实并非如此。建国初期，甚至到九十年代，环境污染以粉尘污染为主。国家加大了抑制扬尘的力度，环保除尘设施及除尘技术已相当成熟，扬尘问题也得到了解决。之后，由于燃煤暴露出的SO2和酸雨问题，也随着脱硫技术的成熟和脱硫治理工作的推进得到了根治，加上煤气发生炉的大面积推广，煤炭转化为煤气后再送到各用户燃烧，已是相当洁净。2010年后，环境最大的污染是雾霾，而不是扬尘，而霾的主要成分是氮氧化物。按照试验：发生炉把煤炭气化后再燃烧所产生的烟气中氮氧化物是100mg/Nm3左右，而燃烧天然气所产生的烟气中氮氧化物是200mg/Nm3以上。所以，从这个角度看，天然气燃烧对雾霾的形成作用更大。进一步讲，改烧天然气也不是一撮而就的事，也必须努力做到低氮燃烧；使用煤炭气化后再燃烧，同时控制后粉尘和SO2含量，效果未必比燃烧天然气差。

四、能源资源多元化

作为新中国的建设者，应该利用一切可以利用的资源。能源也一样，我们应该实现多元化。我们不应该放弃过去的煤炭、石油，合理利用现在的天然气、地热，水电、核电、潮汐能、风能、太阳能及生物质能等能源，又要重视页岩气、页岩油、天然气水合物；干热岩。宜煤则煤、宜气则气、宜电则电。只有能源资源的多元化才可以保证能源的供应安全、可靠。

五、开创中国特色的可持续发展之路--煤制气技术

我国是一个煤炭大国，其储量足够我们用上200～300年，如果我们合理使用、正确使用，与环境保护未必形成矛盾。这就要求在煤炭使用中，贯彻好：禁止原煤散烧、优先采用气化工艺、避免产生二次污染。煤炭深加工中，抑制粉尘、硫、硝、烃类等有害物质产生，严禁无组织乱放。

现有的煤炭气化工艺中，有两段式煤气发生炉、粉煤流化床气化炉和近几年兴起的双火层煤气发生炉，其特点如下：

（一）两段式煤气发生炉

气化工艺中两段式煤气发生炉工艺比较普遍，也比较成熟，主要原理是：在上部干馏段把煤炭干馏转化为焦炭或半焦，同时生成干馏煤气；然后在下部气化段进行化学反应把煤转化为CO和H2等气化煤气。两段炉技术的缺点是气化过程中有酚水产生，需要做好处理工作。

（二）循环流化床粉煤气化炉

循环流化床气化系统是继两段炉之后发展起来的另一种气化工艺，优点是可以气化粉煤，原料成本低。缺点是煤气中带出物多，净化处理工艺复杂，且该技术尚未普遍使用。

（三）双火层煤气发生炉

双火层煤气发生炉是近几年兴起的气化工艺，煤炭入炉后首先在上部火层燃，干馏产物穿过上部火层，焦油、酚、苯、奈在发生炉内高温裂解，保证煤气中有害物质含量低于国家标准规定的数值，没有二次污染产生，工艺相对简单。该技术的优点是环保性能最好，缺点是煤气发热值没有两段炉高。

上述三种工艺，各有优缺点，但只要结合当地情况合理选择最适合的技术方案，就能起到事半功倍的效果。

结束语：“发展才是硬道理”，环保也是硬指标，不能把二者割裂开来。能源领域中，没有最好，只有更好；没有最先进，只有更适合！中国应该立足于自己的实际情况，正确分析能源消费结构，合理评估自有资源储量和引进资源的成本及可控性，制定出有中国特色的能源政策，如古人所云：看菜吃饭、量体裁衣。只有这样，才能为中国经济铺设一条通向光明的可持续发展之路！

参考文献：

[1]徐茂森、张新生，我国能源消费结构的现状及其优化，河南科学2012（08）