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东北地区实施“煤改气”工程途径探讨中交煤气热力研究设计院有限公司2014年09月24日主要内容•1引言•2雾霾天气与“煤改气”•3东北地区“煤改气”工程实施现状•4东北地区“煤改气”途径的探讨•5结论1引言•大气污染日趋严重，雾霾天气多发频发，改善环境刻不容缓。在这样的背景下，实施“煤改气”工程似乎成政治任务在全国大面积铺开。北京、西安、兰州、乌鲁木齐等大中城市纷纷进行了大规模的煤改气，东北也正在积极推进煤改气。•2015年中国将成为世界第二大天然气消费国，届时中国天然气产量将达到1760亿立方米，消费量超过2300亿立方米，展望未来，2030年前中国天然气需求仍将处于快速发展期，预计2020年需求量3500亿立方米，2030年突破5000亿立方米。•煤改气该改哪些，怎么该，改多少尤其对于东北地区来说，应该静下来思考一下。2雾霾天气与“煤改气”•“煤改气”将成为今后一个时期能源结构调整的主要措施之一，其必要性是肯定的。但“煤改气”对改善大城市环境污染、解决雾霾多发等方面的作用在学术界还存在很大争议。•有研究表明，NOx是雾霾形成的主要元凶。2.1“煤改气”对雾霾天气改善有限•工程院院士江亿、唐孝炎、倪维斗等在《北京PM2.5与冬季采暖热源的关系及治理措施》的研究报告中通过计算与分析发现,北京市目前推行的热电联产煤改气措施并不能显著降低NOx排放量起到减排和缓解灰霾的作用，反而会大幅增加天然气需求量，造成用气矛盾。我国煤资源丰富,清洁、高效的煤燃烧技术是符合我国能源国情的最合适的能源利用方式。建议北京等大城市的采暖方式应采用我国自主研发的高效清洁煤燃烧技术的燃煤热电联产为主,其通过热电联产产生同样的热量,而NOx的排放量则仅为燃气蒸汽联合循环方式的13%左右,甚至低于天然气锅炉供热的NOx排放量,是符合我国国情的能源利用方式，不仅能高效、清洁地利用我国丰富的煤资源,而且能大量减少NOx的排放量,从而降低二次颗粒物的数量，缓解严重的雾霾天气。•岳志敏认为，对照发电燃煤锅炉与天然气锅炉特别限制排放标准，实行煤炭清洁利用，更加可行。根据有关统计数字，我国燃用天然气锅炉氮氧化物排放浓度在200mg/m3以下的仅占35%，400mg/m3以下的占94%。按照《锅炉大气污染物排放标准》二次征求意见稿，现有燃气锅炉氮氧化物排放执行400mg/m3，新建锅炉执行200mg/m3，特别排放限值执行150mg/m3。按此标准测算，若华北地区冬季使用天然气锅炉采暖供热，其排放的氮氧化物量将远高于执行特别排放限值的发电燃煤锅炉。2.2“煤改气”将大大改善环境•李振宇博士认为，应加快推进城市煤改气工程，天然气是替代燃煤的理想清洁能源。天然气燃料的优势在于它不含苯、铅、硫等致癌物质，且燃烧完全，无杂物，排放清洁。因此，加快推进北京市煤改气、采用洁净的天然气替代燃煤成为当务之急。从解决京津冀地区雾霾问题角度，将烧煤改烧天然气是最有效的应对措施。•李鸿，王浩在《城市集中供热系统“煤改燃”规划方案研究——以天津市为例》文中指出，天然气作为一种优质、高效、清洁的气体燃料已经被世界广泛采用，采用天然气取代燃煤作为锅炉的燃料可以大大减轻对环境的污染。天然气燃烧产生的烟气主要成分为CO2和H20，并且无灰尘。•同时他们也认为，从经济和供应量角度看，煤改气存在很大困难。2.3煤改气的必要性•换个角度考虑，从调整一次能源结构上讲，中国天然气在一次能源的比重将会逐步增加，这一点学术界并不存在争议。要提高天然气在一次能源中比例，最为直接的措施无疑是进行煤改气，减少煤炭的消耗，从这个角度讲进行“煤改气”是非常必要的。3东北地区“煤改气”工程实施现状•3.1现有政策及法规•国发〔2013〕37号《大气污染防治行动计划》中指出，加强工业企业大气污染综合治理。全面整治燃煤小锅炉。加快推进集中供热、“煤改气”、“煤改电”工程建设，到2017年，除必要保留的以外，地级及以上城市建成区基本淘汰每小时10蒸吨及以下的燃煤锅炉，禁止新建每小时20蒸吨以下的燃煤锅炉；其他地区原则上不再新建每小时10蒸吨以下的燃煤锅炉。加快清洁能源替代利用。加大天然气、煤制天然气、煤层气供应。到2015年，新增天然气干线管输能力1500亿立方米以上，覆盖京津冀、长三角、珠三角等区域。优化天然气使用方式，新增天然气应优先保障居民生活或用于替代燃煤；鼓励发展天然气分布式能源等高效利用项目，限制发展天然气化工项目；有序发展天然气调峰电站，原则上不再新建天然气发电项目。•辽政发〔2014〕8号《辽宁省大气污染防治行动计划实施方案》中指出，加快实施气化辽宁工程。编制实施辽宁省天然气发展实施利用总体规划，全面推进气源、天然气管网建设和下游利用。到2015年，全省天然气管网覆盖到除丹东以外的省辖市；到2017年，覆盖到80%的县（市、区），天然气利用量达到100亿立方米，约占全省能源消费总量的6%。优化天然气使用方式，新增天然气优先保障居民生活或用于替代燃煤，完成天然气替代燃煤锅炉、燃料油加热炉、注汽锅炉规模达到4000蒸吨以上。•吉政发〔2013〕31号《吉林省落实大气污染防治行动计划实施细则》中指出，加快发展集中供热。大力发展热电联产、区域集中供热，加快推进“煤改气”、“煤改电”工程建设，提高热电机组利用率，发展热能梯级利用技术和热、电、冷联产技术及装备，提高热能综合利用率。•《黑龙江省大气污染防治行动计划实施细则》指出，加大集中供热、煤改气、煤改电等清洁能源替代工程建设，加快推进各类工业园区与工业集中区热电联产或集中供热改造，至2014年年底，各地级以上城市建成区完成燃煤小锅炉淘汰总任务的30%，禁止新建20蒸吨以下燃煤锅炉。•从以上各省出台的政策看，煤改气要进行，但改什么、改多少、怎么改还是没有完全明确，待进一步探讨。3.2“煤改气”工程实施现状•东北地区比较大的城市是沈阳、哈尔滨、长春，其中沈阳市是东北第一个进行大规模煤改气的城市，2012年开始实施，2013年、2014年已经实际完成700多t/h的燃煤锅炉改造（其中90%是改天然气，7%改电，3%左右改太阳能和地热等其它清洁能源），预计到2017年改造总吨位1800t/h左右。沈阳主要改造的都是医院、学校、企事业单位及政府机关。•长春哈尔滨等市今年才刚刚开始。4东北地区“煤改气”途径的探讨•4.1天然气资源与消耗状况•我国天然气管道已形成纵贯南北、横贯东北和联通海外的全国性供气网络，“西气东输、缅气北上、海气登陆、就近外供”的由管道气、LNG、煤制气组成的供气格局•截至目前，已经建成了9座进口液化天然气接收站，进口能力达到2930万吨/年。•煤制气十二五末总产量将达到151亿立方米。•2020年天然气•中俄东线天然气管道从进入我国，将于2018年建成投产并向中国供气，目标市场优先考虑环境治理迫切的京津冀、市场承受能力较高的长三角和管道沿线的东北地区。中俄东线天然气项目前5年渐增期气量为年50亿至300亿立方米，第六年起合同气量为年380亿立方米，累计合同期30年。按照近期消息，中俄即将达成西线供气协议，西线从西西伯利亚向中国出口，每年出口量约为300亿立方米，届时俄罗斯每年将向中国输送约700亿立方米天然气。•2020年需求量3500亿立方米，2030年突破5000亿立方米。•可见，国内天然气基本形成全国一张网，因此东北地区的天然气资源保障不再只局限在本地区资源，而应面对全国市场消费情况进行分析确定。•2013年国内天然气表观消费量1689亿立方米，绝对消费量1640亿立方米，同比增长13.1%，对外依存度达到31.2%。2014年上半年表观消费量914亿立方米，同比增长10.3%；•东北地区2015年天然气用气量预计能达到180亿立方米，届时占全国的天然气用量的7.8%。•4.2东北地区能源结构现状•东北地区一次能源中煤炭占比接近70%。•截至2012年底，东北地区火电装机7720万千瓦，水电装机890万千瓦，风电装机1840万千瓦，总装机超过1亿千瓦，但该区域最高负荷仅为6000万千瓦，这就意味着，东北地区仅火电装机目前已经远远超过了当地负荷。4.3天然气替代终端消费用煤是最佳途径•燃煤污染排放可以分为三类：一类是燃煤电厂（包括热电联产电厂）。中国的燃煤电厂大约消费全国煤炭的50%（发达国家发电用煤占煤炭总消费的80%~90%），这一块的除污设备精良；第二类是工业企业用煤，包括钢铁、有色金属、化工、水泥等工业原料用煤，中国这部分用煤比重较大，约占30%左右，由于除污设备不足，这部分用煤的排放量较大，且有的不能替代，如炼焦用煤，有的则可以替代，如煤化工改为石油、天然气为原料的化工；第三类是终端消费用煤，包括城市居民取暖、做饭用煤和第三产业用煤，约占20%左右。•东北地区终端能源消费用煤数量多，约占用煤量的30%。是煤烟污染造成雾霾的重要原因，因为终端用煤极端分散，没有除污设施，且基本上属于低空排放，所以造成污染最为严重。从减少污染物排放来讲，首先应当用天然气替代终端消费用煤。•煤改气应该首先改造公共建筑用的分散小锅炉用煤。4.4大力发展天然气分布式能源是高效利用天然气的最佳选择•天然气分布式冷热电联供系统与热电分产相比具有明显的节能减排效果，可以优化天然气的利用，并能发挥对电网和天然气管网的双重削峰填谷作用，通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用，综合能源利用效率在70%以上。•分布式能源作为一种新型能源利用方式，是能源战略安全、电力安全以及我国天然气发展战略的需要，是提高能源利用效率，缓解环境、电网调峰压力，保证可持续发展战略实施的有效途径之一。•尽管天然气分布式能源的发展正处于一个高速发展的阶段，但在发展过程中也面临了不少的问题和障碍，诸如电力并网上网及售电等电力体制阻碍、能源价格特别是气价的上涨对分布式能源带来的影响，缺少配套的鼓励和补贴政策，缺乏系统建设和设计等标准规范，关键设备国产化水平不足等问题。•但正如上午邓总所讲的，天然气应用时全世界大趋势，是发展的必然，所以其前途是光明的。4.4大力发展天然气分布式能源是高效利用天然气的最佳选择•从东北地区天然气可能供应量、经济实力和居民的承受能力看，以天然气作为城市供热的基本能源很不现实。•对于部分公共建筑可以实施煤改气，但应该吸取其他城市粗放式“煤改气”带来的优质能源浪费的教训，建议各地政府出台相应政策，鼓励以天然气分布式冷热电多联供方式替代简单的煤锅炉改造成天然气锅炉的粗放方式，优先气化公共建筑领域、对能源价格有一定承受能力的工业企业。•当然，因为东北地区电力充足，退一步讲，若暂时不能大力推广分布式，也要放慢现在的煤改气步伐。为后续发展留出空间。4.4大力发展天然气分布式能源是高效利用天然气的最佳选择•从东北地区天然气可能供应量、经济实力和居民的承受能力看，以天然气作为城市供热的基本能源很不现实。•对于部分公共建筑可以实施煤改气，但应该吸取其他城市粗放式“煤改气”带来的优质能源浪费的教训，冬季“气荒”困扰，建议各地政府出台相应政策，鼓励以天然气分布式冷热电多联供方式替代简单的煤锅炉改造成天然气锅炉的粗放方式，优先气化公共建筑领域、对能源价格有一定承受能力的工业企业。5结论•（1）国内天然气资源开发与国外天然气进口的加大预计2030年将达到5000亿立方米/年，对东北地区能源结构调整将提供资源保证，东北地区“煤改气”将成为能源结构调整的必然选择之一；•（2）煤改气应先对社会终端用煤进行改造，首选对公共建筑如医院、商业综合体、宾馆等分散小锅炉实施煤改气；•（3）首选分布式能源系统进行“煤改气”以便提高能源的综合利用效率。•谢谢大家！•欢迎来院指导、交流、做客！•中交煤热院周新文13909817072