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且行且慎重:北京煤改气工程调研分析

中国炉具网-炉具行业门户丨综合服务平台    2017-12-07     来源:能源情报     浏览:650

       能源情报按:目前肆虐的气荒,多少有没有规划好、急切推进的“煤改气”的因素。这两年的煤改气,在2014年曾经经历了第一轮,主要集中在北京,京津冀以及其它省份推行效果一般。现在面临的问题跟当初有差别,不多一些细节还是能看出端倪,北京还是补贴最为慷慨,保供最不懈怠的地方。但至今北京郊区一些地方还现在煤改气的漩涡中。

       这份对上一轮北京煤改气的调研可以反观目前天然气供需、LNG价格的处境。文中针对的气价,政策都是当时的,仅作参考。

       文/刘虹 国家发改委能源研究所,宏观经济研究

       一、调研背景

       2014年5—7月,笔者随北京民进市委环境资源委员会组成的调研组,对北京市雾霾治理、实施能源战略调整的情况进行了调查研究工作,先后走访了北京市发展改革委能源处、清华大学建筑学院等单位,并与北京市燃气集团、中国城镇供热协会、北京市环境保护监测中心、中煤国际工程集团等单位的有关专家进行了多次座谈与咨询。调研过程当中,针对北京市即将大规模推行的“煤改气”工程,笔者发现了一些潜在的问题,并对其进行了多角度分析和思考,形成了一些观点和建议,希望能引起有关方面的注意。

       二、调研的基本情况

       (一)北京市能源消费特点

       北京市是全国特大型能源消费城市。2012年,全市能源消费总量达到7178万吨标准煤,能源品种以石油消费量最大,约占32.6%;其次煤炭占26.6%,电力占25.3%,天然气占14.2%,新能源与可再生能源占3.7%。全市能源终端消费主要在城市居民工作与生活部门,工业部门偏少,因此,能源消费的季节性变化比较大,具有典型的民用负荷变化特征。

       北京市本地能源资源极为有限,能源供应自给率只有2%,约67%的电力、98%的煤炭、42%的成品油、100%的天然气均靠外省市供应,电力除少部分由本地发电外,大部分从华北电网接入,原油则全部靠外地调入,天然气全部来自陕甘宁气田和华北油田,原煤主要靠山西、内蒙古等省份调入,全市能源供应对外依赖度极高。

       (二)北京市“煤改气”工程目标和实施办法

       对于近年来北京市及其周边地区发生的严重雾霾现象,北京市政府给予了高度重视。市政府于2014年3月出台了大气污染防治条例,拟采取一系列强有力措施,全面开展雾霾综合治理行动。根据北京市大气污染防治规划,北京市将实施能源结构大调整战略,其中“煤改气”工程调整策略尤为引人注目,受到社会各界关注。

       主要采取四方面措施,将设四大燃气热电中心,全面关停燃煤电厂,预期将削减燃煤920万吨;集中改造采暖锅炉,预期可削减燃煤220万吨;大幅压减工业用煤,目标是削减工业用煤200万吨;通过东城和西城区实现无煤化、郊区散煤整治,实现削减燃煤100万吨。煤炭的消耗量在1000万吨左右,届时煤炭消耗比例将从目前的26.5%降低至不到10%。

       到2020年北京市的天然气消耗量将从2012年的92亿m3增加150亿m3达到240亿m3(有的报告显示要达到300亿m3)。届时天然气消耗比例将从目前的14%增加到33%—45%左右。此次北京市“煤改气”工程改造力度之大,前所未有。

       三、发现问题

       (一)“煤改气”工程全部关闭燃煤电厂能否解决北京市雾霾的燃眉之急仍有待商榷

       北京市“煤改气”工程之所以这么迫切,其主要目的是尽快解决本市的雾霾问题。根据北京市环保局最新发布的关于PM2.5成因解析数据,本地一次污染中,机动车、燃煤、工业生产和扬尘各自占到31.1%、22.4%、18.1%和14.3%的比例。雾霾中PM2.5的形成,分一次污染颗粒和二次污染颗粒,一次颗粒物来自工业、建筑、交通、电力、其他生产和生活活动以及天然源的直接排放,二次颗粒物是在光化学作用下,由大气中颗粒物发生化学反应而形成。

       虽然目前社会上对PM2.5成因机理仍有纷争,但重度污染天气主要由二次颗粒物造成(约占50%—80%)是主流说法。一次排放物中NOx与VOC是二次颗粒物形成的元凶,控制了NOx与VOC的排放等于控制住了重度污染情况的发生,而NOx的来源主要是化石燃料燃烧,相对集中,较易控制,VOC的来源主要是化学工业、汽车尾气、洗衣房、炊事等,是极为分散和流动的污染源,难以控制。

       以现有先进的燃烧技术水平,单位供热量的燃气与燃煤两种技术,所排放的NOx量已相差无几。然而,燃气热电联产与燃煤热电联产相比较,热电比较小,也就是说燃气的电多热少,所以,在提供同等热量的条件下,燃气热电联产需要消耗更多的燃料热值,造成燃气热电联产比燃煤热电联产排放更多的NOx气体。显然,目前“一刀切”式的“煤改气”工程无疑会在短时期内,给北京市上空增加大量NOx气体以及水蒸气,极有可能会进一步加重北京市重度雾霾天气的形成。

       比如,2012年北京市实际比2011年增加了18亿m3的天然气使用量,实现了前所未有的天然气陡增。但是,从2012年起,北京市重度雾霾天气并没有得到好转,反而有所增加,其因果关系不能不引起高度重视。所以说,在目前还没有完全确定北京市雾霾成因的情况下,就开始如此大规模地彻底消灭燃煤电厂,全部实现燃气改造会存在一定风险。短期来看,难以迅速达到治理雾霾的预期,可能还会适得其反。

       (二)“煤改气”工程使北京市能源供应与天然气市政设施运行的安全风险加大

       虽然我国目前正在规划建设多元化的燃气供应体系,加大了燃气生产供应力度,但毕竟在当前全国“煤改气”一哄而上的局面下,燃气供应能力的建设速度很难满足当下爆发式增长的用气需求。可以预见,冬天全国性的“气荒”很可能发生,估计今后几年都会持续出现用气需求难于满足的现象。北京市燃气对外依存度为100%,“煤改气”工作开展得早,速度快,天然气需求量大,一旦出现严寒天气与全国性的“气荒”重叠,“气荒”则不可避免。

       北京市分别在2004—2005年、2009—2010年、2012—2013年的三个采暖季都出现过不同程度的“气荒”,相应采取了不同形式的强制性限气措施,一定程度上影响了北京市政的正常运行。可以预见,如果按照目前“煤改气”规划实施能源结构调整,能源供应安全很难说不会出现各种意外。尽管可以通过政治协调保证首先保障北京供气,但在全国范围内势必引发一些不满和矛盾。既然要把天然气引入作为北京市主要的支撑性能源,在天然气资源安全保障方面就不得有任何闪失。

       从天然气系统运行来看,随着“煤改气”工程的推进,北京市的天然气年需求总量大幅度增加。由于主要用于满足民用需求而工业生产负荷很少的负荷特点,天然气需求的变化随季节气温变化的特点将非常明显,日负荷变化将在10倍以上,会给天然气管网的运行调节带来巨大的压力,对城市天然气输配与调峰能力提出了更高的技术、设施、管理等方面的要求。北京市安全稳定供气的前提,不仅要有资源保障,还要看整个供气系统的输配与调峰能力是否有足够而坚强的支撑能力。因此在“煤改气”后,北京市将要面对和应对更加严峻的能源供应安全与能源设施运行安全的双重挑战,必须做到万无一失,有所预见和防备。

       (三)“煤改气”工程势必给北京市政府带来巨大财政压力而直接影响市民的民生与福利

       从国际市场来看,近十年来天然气价格一直不太稳定,在中俄天然气协议中,一个广受关注的问题就是价格问题,最终落实的价格应在每立方米2.19元人民币左右,而俄罗斯向欧盟出售天然气的价格为每立方米2.3元人民币,我国从中亚进口天然气的价格为每立方米2.2元人民币。考虑到上述价格为入境门站价格,国内管道公司运营是送到各个城市的燃气公司,各个公司在送到终端消费者时,价格应该在每立方米3元的水平。

       以目前北京市民用天然气价格为每立方米2.04元、工业用天然气价格每立方米2.84元来看,随着全国用气需求的大幅增加以及国际市场的联动,北京市的天然气价格将会上涨到每立方米3元。而且目前国内很多地区的压缩天然气价格在每立方米4.5元以上,LNG的价格已经突破每立方米5元。不论是对政府还是对城市居民带来的成本增加都是必须要考虑的。

       如果北京市“煤改气”增加200亿立方米的天然气替代煤炭,按目前动力煤的价格在每吨450元水平,以当量热值的煤炭计用煤成本为180亿元,而天然气的成本为600亿元,相差420亿元。北京市2012年的地区生产总值为18000亿元左右,财政收入为4500亿元左右,该能源成本的增加占财政收入的近10%,会对地区经济发展带来严重影响。

       同时,“煤改气”工程所需的大量固定资产的投入与大量的改造投资,估计超过几百亿元水平,要么引起北京市能源价格的上涨,要么成为一项政府买单的低效益工程。这势必严重影响北京市的民生与福利,不符合现行国家社会发展的目标方向。

       中国电力企业联合会副秘书长欧阳昌裕前不久针对各地盲目发展“煤改气”指出,“煤改气”后,电价提高、地方财政负担和市民负担加重不可避免。而现有的煤电技术,完全可以达到节能减排的要求。负荷比较平稳的供热机组,如果用近零排放技术改造,每度电成本只增加0.O15—0.02元,比“煤改气”每度电成本增加0.25—0.3元显然要经济得多。一番话简单明了地道出了“煤改气”工程可能带来的社会经济效益问题。

       (四)一刀切式的“煤改气”工程与国家提出的建立多元化能源安全供应体系的发展方向有所偏离

       习近平总书记最近就推动我国能源生产和消费革命提出,要建立多元供应体系,立足国内多元供应保安全,大力推进煤炭清洁高效利用,着力发展非煤能源,形成煤、油、气、核、新能源、可再生能源多轮驱动的能源供应体系。作为首都北京,要在落实这一方针政策方面起到率先垂范作用。大型燃煤热电集中供热的方式是国家基于我国的资源禀赋,在本世纪鼓励和支持的供热基本方式,也是我国现阶段环境治理应坚持并遵循的基本供热方式,更是目前能源革命中提倡煤炭清洁高效利用的一项重要内容。

       北京国华、华能热电厂改造的实践证明:大型燃煤热电厂通过环保治理和在线监测是完全可以达到环保基本要求的,能够成为现阶段我国供热的主导方式。天然气热电联产技术作为调峰电厂来满足供热需求存在是可以的,但不应该作为主力供热热源厂。否则,既无法发挥大型烧煤热电厂的高效运行的基础作用,也无法发挥天然气热电厂的灵活启停的调峰作用。

       在国家大力主张建立多元化能源安全供应体系的战略思想指导下,就如何高效清洁利用煤炭方面,北京市有资金、有条件、有义务在该领域进行投融资创新,为全国起到先行先试的带头作用,而不应该一味地为了治理雾霾,仓促之中进行过激的“煤改气”运动。某种程度上,要吸取我国曾经有过的“煤改油”后又重新“油改煤”的历史教训。

       四、改进建议

       (一)应重点加大分散锅炉的“煤改气”改造,燃煤热电厂不应急于全部关停

       重新审视和评价北京市“煤改气”工程给北京市乃至全国所带来的技术经济、环境、社会影响。建议北京市的“煤改气”工程把工作重心转移到对分散用煤点的改造工程上,加大对全市城乡管网基础设施的建设,集中利用燃煤的热电厂燃气改造可以分步进行,采取改造和改进相结合的路子,不要一刀切,把四个大型煤电站全部改掉。建议在京津冀区域范围内通盘考虑天然气电厂和燃煤电厂的科学布局。

       (二)以“煤改气”工程为契机,协同构建坚强的多元化的能源安全供应体系,加大与周边区域的能源合作与融合

       北京市应以这次“煤改气”工程为契机,对北京市多元化的能源安全供应体系进行调整和布局,用能源高科技整体提升北京新型能源供应水平,协同建设本地天然气分布式能源供应体系,引入合作开发调入式的天然气能源供应模式,展开与河北、天津、山西、陕西、内蒙古等能源产地或能源过境区域的能源合作,建立与周边省市长期的能源战略伙伴关系,加大跨区域、跨国界的能源特别是天然气合作开发模式和产运需环节的运行保障体系建设,加强能源特别是天然气储备基础设施建设和安全稳定运行的能力建设,从长期的战略性高度,把握好天然气供应的话语权和主动权,从全面的技术经济性通盘考虑北京市天然气发展推进过程。

       (三)加强全市范围用气安全的防御措施与应急预案的保障工作

       要高度重视由于北京天然气供需市场陡增以及峰谷负荷调节落差巨大所带来的潜在的资源保障安全、技术安全、设施安全、使用安全。加大对天然气市场监管、加强天然气市场服务能力建设,开展全市范围的用气安全的信息宣传和教育培训活动,为保证北京市天然气系统安全运行,制定多种用气安全应急方案,有效预防重大“气荒”现象和燃气事故的发生,提高对重大燃气安全事故的处置能力。

       五、启示

       近年来,天然气替代在我国能源结构优化过程中扮演着重要角色,特别是最近我国政府与周边国家在天然气合作开发方面取得突破,促进了全国各地扩大天然气利用方面的积极性,一时间“煤改气”项目遍地开花,出现了一些盲目发展的迹象。笔者认为,在新一轮“煤改气”行动计划之前,各地方一定要从长计议、因地制宜、量力而行、理智安排,多做工程前期论证与长远预测分析,不能带有盲目性和冲动性,更不能搀和任何政治功利性行为因素。

       各地在推进天然气利用和替代工程中,建议重点考虑本地经济发展的承受能力,按照构建多元化的能源安全供应体系的原则适度发展、有所侧重、逐步推进天然气工程,同时加大对天然气开发合作的力度,增加天然气资源控制的话语权,加强对“气荒”和用气安全灾害事故防御方面的能力建设,使天然气工程在我国得到健康顺利发展。

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