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关注|“煤改电”一场能源生产和消费革命

北极星智能电网在线  来源:亮报  作者:朱宇  2017/11/22 8:52:21  我要投稿  

北极星智能电网在线讯:每年采暖季,人们都要思考,如何既要清洁空气,又能温暖过冬。多数观点趋向认为散煤燃烧是造成采暖季雾霾天气的重要诱因。对此,国家电网公司在我国北方地区积极开展的“煤改电”、清洁能源采暖等工程,为推广清洁取暖提供了很好的思路。实质上,清洁取暖事关能源生产和消费革命,对治理雾霾和促进能源结构转型具有十分重要的意义。

成因之见:治理散烧煤迫在眉睫

事实上,雾霾的成因极其多样和复杂。但采暖期燃煤总量大、强度高、方式落后,因此多数观点趋向认为燃煤采暖锅炉和散煤燃烧是造成雾霾的重要诱因。

11月15日,我国北方如期进入采暖季。就在之前不久,冷空气先一步到达华北地区,并一直在持续,减缓了大范围雾霾天气的脚步。生活在这里的人一边表示庆幸,一边仍然惴惴不安,唯恐冷空气一走,又要遭受雾霾侵袭。

近年来,国家电网公司大力推进“煤改电”清洁供暖工作。图为北京市昌平区崔村镇的“煤改电”施工现场。

民众的担心不无道理。这些年,随着大家对雾霾认识的加深,采暖是雾霾主要成因之一的观点被更多人接受。同时,许多业内人士和科研人员也在为这种观点提供理论上的支持。

2015年,由北京大学陈松蹊教授带领的光华管理学院和统计科学中心的环境大数据研究团队做出的关于北京城区PM2.5污染状况的研究报告被英国皇家学会会刊《Proceedings of the Royal Society A》发表。经过5年的统计数据分析,报告的主要研究成果认为,冬季供暖使得PM2.5浓度增加50%以上,显著地加重了冬季空气污染。

就在北京大学的报告发表的同一年,环保部公布的监测数据中提到,供暖季全国重点区域PM2.5平均浓度均比全年平均浓度高20%左右。“2014年,京津冀地区全年PM2.5平均浓度为每立方米88微克,供暖季平均浓度达到每立方米111微克,是全年的1.27倍。”

解决之策:“煤改电”被公认为最佳措施

来自国家电网公司的统计数据显示,2017年,京津冀及周边地区居民“煤改电”已累计完成4930个村、103万户改造任务,完成政府确定目标的85%,供暖面积超过1亿平方米。

既要清洁空气,又要温暖过冬。如何实现这个需求?在2016年12月21日召开的中央财经领导小组第十四次会议上,习近平总书记给出了答案:要按照企业为主、政府推动、居民可承受的方针,宜气则气,宜电则电,尽可能利用清洁能源,加快提高清洁供暖比重。

环保部消息显示,今年3~8月,北京市细颗粒物(PM2.5)月均浓度均实现历史同期最低。但京津冀及周边地区大气环境形势依然十分严峻。

今年8月,《京津冀及周边地区2017~2018年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》(下称行动方案)发布。行动方案要求,2017年10月至2018年3月,京津冀大气污染传输通道城市PM2.5平均浓度同比下降15%以上,重污染天数同比下降15%以上,同时要求加快散煤污染综合治理,全面完成以电代煤、以气代煤任务。

记者了解到,随着今年华北地区蓝天保卫战的打响,京津冀地区几十个城市首次实施了大规模的“煤改气”取暖改造工程。国家城市环境污染控制工程技术研究中心博士彭应登表示,今年冬季京津冀地区大规模实施“煤改气”,可以大幅减少散煤使用,因为天然气比煤炭清洁,这将有利于雾霾浓度降低。

但在“煤改气”的过程中,也存在着许多问题。

美国自然资源保护委员会高级顾问杨富强在接受媒体采访时表示,实施全面煤改气仍需要一步步做,像北京目前是平原地区农村都改了,但是山区仍没改。山区太远,天然气管网难以到达,暂时只能通过汽车运输的方式到达,还不方便。

而更重要的是,中国目前的地下储气库严重缺乏,天然气的调峰能力严重不足。也大大制约了“煤改气”的全面推进。《能源》杂志报道显示,入冬以来,山东、河北等地的天然气纷纷断供,致使一些企业不得不停产。仅河北廊坊市,近期就有449家企业停产限产。评论指出,大规模煤改气后也将提升天然气的需求,一定程度上小幅改变能源消费结构。不过也对价格机制、基础设施建设等方面提出新的考验。

另一方面,除了“煤改气”之外,京津冀地区也在陆续推行“煤改电”和可再生能源供暖工作,提高清洁供暖水平。

研究表明,电能在终端消费环节的转换效率和排放明显优于煤和油,煤炭就地转化为电能并集中排污治理,环保效果明显优于分散燃烧。国网能源研究院副总经济师兼经济与能源供需研究所所长单葆国就曾在接受本报记者采访时表示,随着清洁能源发电比重的提高,在终端用能环节实施电能替代煤和油,能显著减少污染物排放,是治理城市雾霾的有效措施。

一组来自北京的数据足以说明问题。

11月14日,国网北京市电力公司召开国网北京电力积极服务全市清洁供暖新闻发布会。会上公布,2017年,国网北京电力在完成上级下达的522个村“煤改电”任务基础上,再超额完成了382个村“煤改电”配套电网建设,总体建设规模达到904个村40.77万户。至此,北京地区“煤改电”户数已超过百万户,今年冬季采暖季期间,预计可减少散煤燃烧386.2万吨,减排二氧化碳1004.12万吨、二氧化硫9.27万吨、氮氧化合物2.7万吨。

与此同时,记者还从国网天津市电力公司了解到,截至目前,天津武清352个村10.9万户“煤改电”工程已于9月底完工,9月新增12个行政区5.7万户“煤改电”任务,2017年“煤改电”任务总量达到16.6万户。另外,河北多地也在加快清洁供暖改造步伐,实现散煤“清零”。

来自国家电网公司的统计数据显示,2017年,京津冀及周边地区居民“煤改电”已累计完成4930个村、103万户改造任务,完成政府确定目标的85%,供暖面积超过1亿平方米。

就在“煤改电”取得积极成效的同时,也有一些专家学者给出了一些建议。中国工程院院士、清华大学建筑节能研究中心主任江亿表示,一方面,弃风现象与冬季供热相关,需要在清洁取暖中同时解决这一矛盾;另一方面,实现热电协同,优化电、热、燃气构成的能源系统的运行,也成为清洁取暖工程中的又一任务。另外,在推进清洁取暖的过程中,也有包括全国人大代表、政府工作人员等人士认为,应该加强规划引导,科学做好顶层设计;同时完善保障措施,加大政策支持。“推进清洁取暖是一个系统工程,需要完善价格机制、补贴机制,从供给侧、消费侧等各方面同时推进。”厦门大学中国能源政策研究院院长林伯强说。

除此之外,气象学家也认为,华北地区的地形和冬季天气原因无疑使重度污染雪上加霜。

华北平原三面环山、干旱少雨。“凡遇偏南风,南部区域的污染物会在风力的作用下,向北输送,甚至堆积在山脚下,重污染便跑不掉。”中国气象局高级工程师桂海林在接受媒体采访时表示。另据北京市环保监测中心工程师王步英介绍,夏季,近地面温度较高、上层空气较冷,形成“下暖上冷”的温度分布,底层的热气流会抬高、上升,有利于污染物的垂直扩散;而在地面温度较冷、上层温度较暖的情况下,就会出现“逆温”,从而形成稳定的形势,不利于污染物的对流和垂直扩散。中国气象局官方表述认为,秋冬季是静稳型天气高发的季节,我国的华北地区、黄淮地区、四川盆地,以及长江中下游地区很容易出现静稳天气。因此这些地区更容易形成雾霾。这也很好地解释了今秋采暖季到来之前京津冀地区就频繁发生雾霾的原因。

事实上,雾霾的成因极其多样和复杂。但采暖期燃煤总量大、强度高、方式落后,因此多数观点趋向认为燃煤采暖锅炉和散煤燃烧是造成雾霾的重要诱因。国家城市环境污染控制工程技术研究中心博士彭应登指出,北京雾霾有4个主要成因,即工业污染,机动车污染、扬尘和散煤,其中机动车、工业和散煤燃烧造成的污染最多。而河北的散烧煤对于雾霾的贡献要更大。据《21世纪经济报道》报道,2016年河北省采暖期天数约占全年的30%,采暖贡献的污染排放占50%左右,燃煤成为最大污染源。

一项测算显示,民用散煤占散煤总量的31.2%。京津冀散煤燃烧率对PM2.5的年均浓度贡献率约为7.2~9.2微克/立方米,散煤消费总量超过4000万吨,90%以上的散煤用于城市和农村生活采暖。更重要的是,尽管京津冀地区农村取暖散煤燃烧仅占当时这一地区燃煤总量的不到25%,但其排放的粉尘和氮氧化合物却占这一地区由于燃煤排放的粉尘和氮氧化合物总量的60%以上。

无论是国家还是人民,都已经意识到环境污染已经成为影响人民对美好生活需要的关键短板。我们看到,治理散煤燃烧,在我国北方地区推行清洁取暖,已经尤为紧迫和重要。

发展之道:实质是一场能源生产和消费革命

以“煤改电”为例,调查显示,“煤改电”后,散烧煤燃烧被取代,供电设施全面改造升级,消除了安全隐患,更重要的是,居民实际用电容量达到6~9千瓦,比原来高出4~5倍。

对于江亿院士提到的供热同时解决弃风问题,事实上已经在我国开始了实践。

三北”地区是我国冬季弃风现象比较严重的地区。如果将风能转化为热能,则既消纳了风电,节约了传统能源,同时也能够确保供热效果。

2011年,国家能源局和吉林省政府提出在吉林白城市开展风电清洁供暖示范项目,第一家风电清洁供暖示范项目现身洮南,利用弃风电量为居民供暖,取得了良好的效果。

“据专家介绍,高温承压蓄热式电锅炉制热时间为每天晚上10点至次日凌晨5点。在此时间段内,通过计算机控制系统保证制热与供热同步,其他时间段为单独供热运行。在零下30摄氏度的寒冬里,用风能供暖的小区室内温度可达到20摄氏度以上,且能一直保持恒温。

目前,国家能源局在总结洮南风电清洁供暖试点的基础上,又确定了6个风电清洁供暖示范项目,每个项目与10万千瓦风电场联合运行,满足20万平方米居民住宅供热需求。

我们看到,无论是“煤改电”“煤改气”,还是风电供暖项目,清洁取暖一方面是在向雾霾宣战,让北方人民能够在享受蓝天白云的同时温暖过冬,而从实质上来看,清洁取暖关乎能源生产和消费革命,是生活方式的根本改变,为民众谋求的是更加长远的福祉。

正如习近平总书记所说,推进北方地区冬季清洁取暖,关系北方地区广大群众温暖过冬,关系雾霾天能不能减少,是能源生产和消费革命、农村生活方式革命的重要内容。

以“煤改电”为例,调查显示,“煤改电”后,散烧煤燃烧被取代,供电设施全面改造升级,消除了安全隐患,更重要的是,居民实际用电容量达到6~9千瓦,比原来高出4~5倍。同时,“煤改电”居民生活中开始广泛使用电厨炊、空调、热水器等设备。设备即插即用,随时开断,甚至可以远程遥控,让居民享受到了电气化、现代化的便捷生活。

“三北”地区清洁能源就地消纳有效缓解了弃风、弃光矛盾。除吉林利用弃风电量建成全球最大的32万千瓦取暖电锅炉之外,青海在“三江源”国家级自然保护区玛多县利用光伏发电推广电采暖;新疆在乌鲁木齐、阿拉泰、塔城等地推广风电清洁供暖114万平方米;甘肃在金昌、瓜州等光伏基地推广电采暖244万平方米;辽宁利用富余风电、核电推广电采暖144万平方米。记者从国家电网公司了解到,2016~2017年采暖季,上述各地通过清洁取暖消纳弃风弃光电量近3亿度。

清洁供暖是一项举国关注的民生工程、民心工程,也是推进我国能源生产和消费革命的重要内容。我国能源专家普遍认为,清洁能源的使用既能有效解决散煤污染问题,同时也能推动农村地区能源结构变革,实现农村与城市同样便利的炊事与取暖。“推进冬季清洁取暖将有助于解决化石能源污染和温室气体排放,对改善百姓生活、治理雾霾和促进能源结构转型都具有重大意义。”林伯强说。

原标题:清洁取暖 让心更暖天更蓝

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