洗滌化料訊：中美煤炭清潔發(fā)展理念差異分析
洗滌化料訊：中美兩國對煤炭領(lǐng)域高度重視，做為在能源結(jié)構(gòu)中占重要地位和最經(jīng)濟(jì)廉價(jià)之一的煤炭，兩國大力推進(jìn)煤炭的清潔發(fā)展，而在煤炭清潔發(fā)展的認(rèn)識和理解上存在哪些差異？讓我們來一起共同探討！
中美煤炭清潔發(fā)展論壇作為中美煤炭領(lǐng)域定期交流的重要活動之一，于2015年8在美國蒙大拿州比靈斯小鎮(zhèn)舉行。中美兩國高度重視，大力推進(jìn)煤炭清潔展，但作為論壇的籌備方和組織者，自始至終都感覺到雙方在煤炭清潔發(fā)展的認(rèn)識和理解卻大相徑庭，中方注重煤炭高效開采、安全生產(chǎn)、清潔利用，而美方側(cè)重溫室氣體排放和二氧化碳捕集與封存等內(nèi)容。本人認(rèn)為這可能是由于兩國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展環(huán)境和煤炭工業(yè)發(fā)展階段不同所致。在此簡略分析，共同討論。
一、對煤炭清潔發(fā)展認(rèn)識的共同性
1）煤炭在能源結(jié)構(gòu)中占重要地位
煤炭在中美兩國能源結(jié)構(gòu)中占有舉足輕重的重要地位，在經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中做出重要貢獻(xiàn)。中國是世界煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)第一大國，2014年煤炭生產(chǎn)量為38.7億噸，消費(fèi)量為35.1億噸；而美國是第二大國，2014年煤炭生產(chǎn)量為9.07億噸，消費(fèi)量為8.32億噸。我國煤炭占能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中長期保持在70%左右，能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命在我國能源領(lǐng)域正在發(fā)生深刻變化。根據(jù)國家能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計(jì)劃，煤炭消費(fèi)控制在62%以下。也就是說，在較長時(shí)期內(nèi)，即使大力發(fā)展清潔低碳能源，煤炭主導(dǎo)地位也不會改變。美國煤炭占能源結(jié)構(gòu)中占18%，而煤炭主要用于發(fā)電，占到煤炭消費(fèi)量的93%。即使能源領(lǐng)域處于氣候變化的重大政策影響，從美國能源信息署的研究中發(fā)現(xiàn)，如圖1所示，煤炭在美國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)也將長時(shí)期保持在18%左右。
兩國政府和企業(yè)都十分重視煤炭工業(yè)，高度關(guān)注煤炭清潔發(fā)展。為了促進(jìn)兩國在此領(lǐng)域的合作兩國政府達(dá)成一系列的合作協(xié)議，建立了相關(guān)的合作機(jī)制，加強(qiáng)交流與合作。如建立了中美清潔能源研究中心，草簽了《關(guān)于化石燃料清潔利用領(lǐng)域合作的諒解備忘錄》，重點(diǎn)包括煤炭轉(zhuǎn)化、加工洗選、煤電多聯(lián)產(chǎn)等方面，通過舉辦研討會，座談會、技術(shù)培訓(xùn)等形成開展深入交流，促進(jìn)務(wù)實(shí)合作。
2）煤炭是最經(jīng)濟(jì)可靠廉價(jià)的能源之一
中美煤炭領(lǐng)域?qū)＜乙恢抡J(rèn)為，煤炭產(chǎn)業(yè)能夠長期存在并將持續(xù)發(fā)展的主要原因，依賴于其經(jīng)濟(jì)、易得、廉價(jià)三個特點(diǎn)。對我國而言，由于缺油少氣富煤的自然資源稟賦特點(diǎn)，決定了煤炭的主體能源地位，而從全球角度來講，煤炭具有開采技術(shù)可靠，經(jīng)濟(jì)可行，價(jià)格低廉的特點(diǎn)，是廣大發(fā)展中國家的能源可靠來源，當(dāng)前，在發(fā)展中國家有超過13億人口還未用上電，煤炭是解決能源匱乏的有效手段。在美國，煤炭的經(jīng)濟(jì)性也具有相當(dāng)?shù)拿黠@優(yōu)勢。美國擁有多家世界煤炭巨頭企業(yè)，它們從事煤炭生產(chǎn)歷史悠久，擁有先進(jìn)的技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，為當(dāng)?shù)靥峁┚蜆I(yè)機(jī)會，積極納稅，承擔(dān)社會責(zé)任，在取得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，提供質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的可靠能源。從圖2中可以看出，在美國煤炭是除核能以外，最經(jīng)濟(jì)的電力燃料。
3）煤炭是重要污染源，但可實(shí)現(xiàn)清潔利用
煤炭的開采運(yùn)輸和加工利用過程中，相比較其他化石能源會產(chǎn)生較嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。在開采過程中會產(chǎn)生大量的固體廢棄物，破壞地下水資源；在煤炭利用過程中，如不采用減少污染物排放的環(huán)保裝置，會產(chǎn)生大量的環(huán)境污染事件，如酸雨等。燃煤電廠的粉塵排放還是造成霧霾的原兇。同時(shí)煤炭造成的污染是可防可控的。美國等西方發(fā)達(dá)國家，在上世紀(jì)三十年代，幾乎都經(jīng)歷過由于大量使用煤炭，造成城市霧霾、酸雨等嚴(yán)重的環(huán)境事件，他們走過了先污染后治理的艱苦歷程。隨后，采取嚴(yán)格的與煤炭開發(fā)利用相關(guān)的清潔環(huán)保法律法規(guī)及政策標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制排放標(biāo)準(zhǔn)，加之技術(shù)創(chuàng)新與進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了煤炭清潔利用。
二、對煤炭清潔發(fā)展認(rèn)識的差異
1）去煤化發(fā)展理念占主導(dǎo)地位
煤炭工業(yè)在美國是非主流產(chǎn)業(yè)。煤炭開采加工利用相關(guān)技術(shù)已經(jīng)十分成熟，由于頁巖氣革命使得能源供給多元化，環(huán)境和氣候變化問題要求減少煤炭利用，“去煤化”或“減煤化”發(fā)展理念已經(jīng)形成普遍共識。由于中美經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展階段不同，除可再生能源外，對化石能源的重視度、認(rèn)可度、接受度不盡相同，尤其是煤炭。煤炭雖然在能源消費(fèi)和供給結(jié)構(gòu)中占有一定比例，但一直因是“臟煤”而廣受詬病，去煤炭話題已得到社會廣泛認(rèn)可，煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間不斷壓縮。從整個社會環(huán)境上避談煤炭。
美國社會高度重視環(huán)境保護(hù)，風(fēng)能、太陽能和清潔化石能源倍受青睞。同時(shí)經(jīng)過多年的努力，在煤炭加工利用方面，潔凈煤技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，并得到廣泛全面的應(yīng)用，很好地解決了煤炭開采、土地復(fù)墾以及燃煤電廠的除塵、脫硫、脫硝等問題，符合環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。潔凈煤技術(shù)已經(jīng)不再是研究重點(diǎn)。美國頁巖氣革命使能源供給更加多元化，天然氣和石油可實(shí)現(xiàn)自給，能源供給的多樣性減少了對煤炭的依賴，煤炭在煤炭結(jié)構(gòu)中的重要性顯著減弱。氣候變化是全世界關(guān)注焦點(diǎn)，減少溫室氣體排放已經(jīng)形成國際社會共識，而能源領(lǐng)域是重要的減排領(lǐng)域。煤炭的利用是高強(qiáng)度的溫室氣體排放源，減少煤炭的使用量可有效降低二氧化碳排放。煤炭工業(yè)面臨巨大的氣候變化方面壓力。
2）美國煤炭清潔發(fā)展重點(diǎn)是二氧化碳捕集與封存
氣候變化問題是指由于人類活動造成溫室氣體大量排放而直接或間接地改變?nèi)虼髿饨M成所導(dǎo)致的氣候改變。全球氣候變暖會產(chǎn)生一系列災(zāi)難性后果，如極端氣候現(xiàn)象頻發(fā)，水資源分布失衡，對農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)生影響，加劇競技疾病傳播等。氣候變化已經(jīng)成為全球高度關(guān)注熱點(diǎn)。在應(yīng)對氣候變化方面，二氧化碳捕集與封存（Carbon Capture and Storage,簡稱CCS）或二氧化碳捕集、利用與封存（Carbon Capture Use and Storage,簡稱CCUS）是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，世界各國都在加強(qiáng)研究，也取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，世界著名的此領(lǐng)域的國際合作有NEZC項(xiàng)目、COACH項(xiàng)目等。CCS應(yīng)用領(lǐng)域包括煤電、化工、水泥等工業(yè)領(lǐng)域。我國也開展一系列項(xiàng)目示范項(xiàng)目，如神華集團(tuán)實(shí)施的10萬噸/年“CCS”示范項(xiàng)目被列為國家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)科研項(xiàng)目。
當(dāng)前，美國政府、科研機(jī)構(gòu)和私營公司十分重視CCS，投入大量人力財(cái)力，大力開展技術(shù)研發(fā)和工程示范。美國國家能源實(shí)驗(yàn)室是CCS技術(shù)研究的重要機(jī)構(gòu)，有數(shù)據(jù)顯示，自2004年至今獲得資助的CCS研究項(xiàng)目數(shù)量迅速增加，至2014年達(dá)150多個，僅2012、2013、2014財(cái)年的項(xiàng)目金額分別為6900萬、6600萬和9200萬美元。美國將頒布實(shí)施二氧化碳排放標(biāo)準(zhǔn)，燃煤發(fā)電企業(yè)只有應(yīng)用CCS技術(shù)，增加減排設(shè)施，才能減少二氧化碳的排放，滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，否則將會被處以罰款或繳納高額的碳稅。美國煤炭產(chǎn)量的93%以上用于發(fā)電，所以，在美國有關(guān)煤炭清潔利用的議題全部聚焦于CCS。CCS是一綜合性、跨學(xué)科前沿技術(shù)，除政府支持開展相關(guān)基礎(chǔ)性研發(fā)外，煤電企業(yè)也積極開展相關(guān)研發(fā)和應(yīng)用。CCS豐富和發(fā)展了煤炭清潔發(fā)展的內(nèi)涵，引領(lǐng)了清潔發(fā)展的方向，將是全球煤炭清潔發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容之一。
3）法律標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范煤炭清潔發(fā)展
美國的法律法規(guī)在煤炭清潔發(fā)展中發(fā)揮著極其重要的角色，空氣清潔法等法律促使美國煤炭生產(chǎn)重點(diǎn)區(qū)域的轉(zhuǎn)移，煤礦區(qū)土地復(fù)墾、加工利用等環(huán)境保護(hù)方面的立法也十分嚴(yán)格，確保了煤炭工業(yè)的清潔發(fā)展。通過分析美國關(guān)于發(fā)燃煤電廠排放的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)歷史沿革，可清晰看出其促進(jìn)煤炭清潔發(fā)展歷程。美國清潔空氣法案自1963年頒布實(shí)施，延長至1970年，并于1977年和1990年進(jìn)行過兩次修訂。美國環(huán)保局是執(zhí)法主體，保護(hù)大眾免因空氣染污而造成對健康的傷害。早期的法案重點(diǎn)在于燃煤電廠的污染物排放，如SO2,NOx,汞和顆粒物。如下圖3所示，自1970年以來，特別是1990年清潔空氣法案修訂案通過，在美國煤炭的消費(fèi)量是1970年的三倍情況下，電廠的SO2和NOx排放逐年大幅下降。
根據(jù)清潔空氣法111(b)和111(d)條款關(guān)于新固定排放源標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，制訂完成了《清潔電廠最終規(guī)定》的法規(guī)，為現(xiàn)有化石能源燃料發(fā)電機(jī)組的二氧化碳排放制定了碳排放的標(biāo)準(zhǔn)，并于2015年12月22日生效。本法規(guī)也是首次為運(yùn)行電廠制定排放指南，定會大幅降低運(yùn)行電廠碳排放，促進(jìn)清潔發(fā)電。因此這些法規(guī)的出臺必將極大地推動煤炭清潔利用從控制污染物的排放向溫室氣體排放控制前進(jìn)。
三、對我國煤炭工業(yè)發(fā)展的幾點(diǎn)啟示
1)盡管煤炭在中國和美國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中所占的比例將保持一種下降的趨勢，其他清潔能源和可再生能源的比例不斷提高，但是因其具有易獲得、經(jīng)濟(jì)、安全等天然稟賦，煤炭在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)仍將是主要能源之一。
2)中美兩國所處的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展階段不同，能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)也不盡相同，煤炭清潔發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容各有側(cè)重。中國當(dāng)前面臨的煤炭高效開采、安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等問題，美國幾十年前也同樣遇到過，而美國當(dāng)下所關(guān)注重點(diǎn)也是我們將來要面對的。因此，我們要密切關(guān)注和跟蹤研究相關(guān)前沿技術(shù)和發(fā)展方向，為我國制定煤炭工業(yè)中長期發(fā)展戰(zhàn)略提供參考。
3)美國清潔空氣法案促進(jìn)了煤炭行業(yè)的污染減排，并一直不斷地進(jìn)行修訂和完善，極大促進(jìn)了煤炭清潔發(fā)展。我國應(yīng)進(jìn)一步完善煤炭開采和加工利用環(huán)境保護(hù)的相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)煤炭清潔發(fā)展法制化建設(shè)。
4)煤炭是一種高溫室氣體排放的化石能源，煤炭相關(guān)的政府部門研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)都應(yīng)高度重視溫室氣體減排問題，開展相關(guān)政策和技術(shù)研究，如CCS、CCUS等技術(shù)，做好技術(shù)政策儲備，積極應(yīng)對氣候變化，否則將面臨巨大的政策和經(jīng)濟(jì)壓力。
