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推进农村散煤燃烧替代工作让关中平原有更多的蓝天

2019-04-25陕西省决策咨询委员会课题组

西部大开发 2019年3期
关键词:生物质燃煤供热

文 / 陕西省决策咨询委员会课题组

近年来,关中地区每年散煤燃烧量达2000万吨以上,城市老旧小区、棚户区、城乡接合部,特别是农村地区的散煤燃烧,成了关中地区大气污染的重要因素。从2018年开始,国家将汾渭平原纳入了大气污染防治重点区域,关中的治污降霾再次成为全省关注的热点难点问题,而推进农村散煤燃烧替代则是一项重要工作。

陕西省的散煤治理工作正在持续推进

近几年,陕西省对散煤治理工作一直高度重视。据省发改委统计,2017年关中地区共完成散煤治理811万吨,其中煤改气、煤改电、煤改热、洁净煤替代127万户,减煤257万吨;未纳入规上统计的锅炉拆改减煤300万吨,其他燃煤设施拆改减煤252万吨。2018年1-6月份,完成散煤治理149万吨,其中煤改气、煤改电、煤改热、洁净煤替代25万户,减煤63万吨;35蒸吨以下锅炉拆改减煤61万吨;其他燃煤设施拆改减煤25万吨。

一是制度在不断健全。2017年出台了《关于规范关中地区散煤消费减量核算方法的通知》《关中地区地热能开发利用实施方案》《关于采取有力措施确保完成2017年度煤炭削减目标任务的通知》《关于开展关中各市区铁腕治霾煤炭削减及财政奖补政策落实情况监督检查的通知》《陕西省冬季清洁取暖实施方案(2017-2021年)》等一系列文件,积极推动关中地区的散煤治理工作。

积极推广清洁能源

二是治理力度在不断加大。2017年,作为省政府铁腕治霾“1+9”专项行动方案之一,省发改委编制了《煤炭削减专项行动方案》,提出了煤改气、煤改电、煤改热,建设洁净煤配送中心,推广民用洁净煤炉具等措施。省财政厅出台了相应财政补贴政策。截至2018年7月,省财政下达省级奖补资金10.6亿元,其中支持煤改气和煤改电4.67亿元,洁净煤替代补助0.73亿元。省物价局出台了峰谷电价政策,晚10点至早8点每度电下浮0.2元,早8点至晚10点每度电上浮0.05元,并由省发改委协调国电公司和地电公司推进智能电表改造。

合阳县150MW大型光伏电站

三是各地在积极实施。宝鸡近年来把农村“五改”(改气、改电、改炕、改暖、改灶)作为减煤关键措施,利用省煤改电奖补政策,引进石墨烯、碳纤维等企业,在燃气(热力)管网覆盖范围以外的学校、商场、办公楼等热负荷不连续的公共建筑和广大农户,大力推广石墨烯系列发热器件、发热电缆、电热膜等分散电采暖,替代燃煤采暖。西安市对天然气管网能够覆盖到的区域,鼓励城乡居民使用天然气替代散煤;对天然气管网覆盖不到的区域,鼓励城乡居民用电替代散煤。对实施“煤改气”“煤改电”的城乡居民,给予每户一次性补助3000元。

关中散煤燃烧替代面临的突出问题

农村散煤包括农村生产生活用煤,城乡接合部及城中村居民生活、采暖小锅炉、小餐饮商户用煤,其中冬季取暖消费用煤占60%。我省的散煤主要有无烟煤、烟煤、蜂窝煤、兰炭等类型,主要源自省内、宁夏、山西和甘肃四省区。据国家权威部门测算,散煤虽然仅占全国燃煤总量的20%,但其排放却远大于占燃煤总量50%的电煤,吨煤污染物排放量是电煤的4-8倍。随着我省近几年铁腕治霾力度的加大,城市和工业大气污染得到有效遏制,散煤燃烧对环境的影响愈显突出,其中农村散煤燃烧是治理难点中的难点。据省环科院测算,2016年关中农村散煤消费390.87万吨,燃烧排放的烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放分别为5.51万吨/年、5.14万吨/年、1.93万吨/年。

散煤燃烧治理难度较大。关中农村地域广阔、区域差异较大,散煤燃烧的分散消费特征明显。散煤燃烧属低空超低空排放源,污染物无法有效扩散,对关中局部地区大气环境污染影响大,在采暖季的影响更为突出。关中农村普遍经济基础薄弱,受整体文化素质、长期生活习惯所限,使用散煤依赖性强,对散煤燃烧的环境污染认识不足,因而推进农村散煤替代的工作难度较大。

农村老人熟练操作天然气壁挂炉

农村用能结构亟待升级。长期以来,关中农村用能结构多以散煤、秸秆及薪柴为主。据西安市2016年调查,农村用散煤、电、秸秆及薪柴的比例分别是41.65%、34.59%和23.76%,特别是秸秆及薪柴在蓝田、周至等边远地区的用量占全年总用能的48.76%和39.70%,冬季取暖一半用的也是秸秆及薪柴。

治理的支撑体系亟待健全。目前,关中铁腕治霾的重点主要集中在城市以及工业和交通等污染相对集中的区域领域,农村散煤治理措施的系统性、针对性、持续性还有待加强。一是关中农村除电网相对完善外,天然气管网一时难以铺设到广大农村千家万户,加上冬季用气高峰时用气指标紧缺,气代煤的实施难度不容小觑。二是利用清洁型煤虽有探索,但相关部门对使用和排放标准的认定不一,作为产煤大省,煤的清洁化利用是我省能源消费升级、治污降霾的现实出路,但在当前环保要求从严的情况下,需要尽快拿出现实的解决办法。三是对于利用秸秆制备成型燃料,我省从收储、生产到供应的服务体系尚未明确技术路线和实施方案,一时还难以普及到农村。四是还没有把农村住宅的保暖性能提升纳入到治理措施中来,散煤替代治理的综合效能还需要下大力气提高。

对散煤燃烧的监管仍处于空白状态。广大农村目前缺乏散煤用煤标准,散煤经营者和使用者往往受利益驱动,使高硫、高灰、低发热量的劣质散煤进入市场。农村燃煤量、污染物排放等情况尚未纳入环境统计范围,对农村散煤燃烧污染的监管仍基本处于空白状态。

关中农村散煤燃烧替代建议方案

我们认为,关中农村散煤燃烧替代和清洁取暖应坚持:结合实际,因地制宜,宜气则气,宜电则电,宜煤则煤,其他清洁能源互补,经济实用,多措并举,多种路线科学选择的思路,有计划地稳步推进清洁能源替代,在居民能承受的条件下,既保障群众温暖过冬,又促进关中雾霾治理。力争到2019年底,关中县城和城乡接合部(含中心镇)的清洁能源替代率达到70%以上,农村地区达到40%以上;到2021年,分别达到80%和60%以上。

宜气则气。如果关中地区所有散烧煤用户均替换为分散式天然气采暖,则约需天然气用量21亿立方米/年。按这一替代量则可削减二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放量分别为4.6万吨/年、1.6万吨/年、4.8万吨/年,占关中2016年工业源排放量的64.8%、16.3%、60.8%,减排效果十分可观。但天然气采暖初期投资相对较高,每100平方米大约需1万元左右,运行成本大约是燃煤采暖炉的1.5倍左右。目前,这一采暖方式在北京全面铺开,但我省受气源保障、供热成本、农村分散居住、用能成本、支持政策、地区经济发展水平等因素影响,替代推广难度较大,应视气源、设施及经济情况稳步推进。

宜电则电。国家发改委要求“十三五”期间电能替代散烧煤及燃料油达到1.3亿吨标准煤的目标,预计新增电量消费约4500亿千瓦时,减排烟尘、二氧化碳、氮氧化物约30万吨、210万吨、70万吨。目前,我省电能消费占终端能源消费比重较全国平均水平低8个百分点,电能替代潜力巨大。我省电力生产已整体进入产能过剩的新阶段,电力供给没有问题。目前的关键:一是做好关中农村电网的升级改造;二是引导农村居民优选电代煤的方式。

关中农村电网升级改造,引导居民优选“煤改电”。

宜煤则煤。一是好煤配好炉,用洁净型煤和节能环保炉具解决农村供暖。对一些边远山区尚不具备气供暖、电供暖等清洁取暖条件的乡村,可通过以清洁型煤替代散煤,逐步推进清洁取暖。现在市场上有系列民用环保炉具,可配套使用洁净型煤,热效率由传统炉具的45%提高到80%以上,其颗粒物、二氧化硫和氮氧化物三项污染物的排放浓度只相当于普通燃煤炉具排放量的5%、5%和30%,能达到集中供热站的排放水平。二是燃煤集中供热替代。《陕西省铁腕治霾打赢蓝天保卫战三年行动方案(2018-2020年)》已明确提出“关中核心区禁止新建、扩建燃煤发电、燃煤热电联产和燃煤集中供热项目”,因此关中农村新增燃煤集中供热,在政策上已不可行,但是在城市、城镇、园区、企业等热电联产富余热能够延伸到的农村区域,可用这一方式作为补充。

利用生物成型燃料替代煤。国家发改委和能源局印发的《关于促进生物质能供热发展的指导意见》明确要求:加快发展以农林生物质、生物质成型燃料、生物质燃气等为燃料的生物质锅炉供热,为城镇中小区域集中供热或点对点供热,可有效替代农村烧散煤。关中地区生物质能资源丰富,有关研究部门曾对关中地区主要生物质自然资源的储量进行了估算,认为关中地区每年可用于生物质供热的热值,约相当于362.84万吨标准煤,其中,农作物秸秆约占总量的62.6%。辽宁省在利用生物质能替代燃煤方面走在全国前列,该省将农作物秸秆和果园、园林剪枝粉碎成型做成秸秆煤,通过专用系列化炉具,用于家庭取暖、做饭、洗浴、蔬菜大棚供暖和集中供热,形成了秸秆煤生产和秸秆煤炉具生产两大产业链。关中农村散煤取暖若以生物质成型燃料锅炉集中供热方式替代,经测算,关中二氧化硫、氮氧化物、烟尘污染物可分别削减4.6万吨/年、1.3万吨/年、4.8万吨/年。若以户用成型生物质燃料炉具取暖方式替代,经测算,关中二氧化硫、氮氧化物、烟尘污染物可分别削减4.1万吨/年、0.3万吨/年、1.6万吨/年。生物质成型燃料采暖投资和运行成本与燃煤采暖成本相当或略高。在关中地区实施生物成型燃料替代散煤,既防止了烟尘污染,又利用了废弃资源,也是一个可选易行的方案。

利用地热能供暖替代煤。地热能分中深层和浅层两种类型,其中中深层地热能无干扰清洁供热技术具有显著的优势,它是通过钻机向地下一定深度岩层钻孔,在钻孔中安装一种密闭的金属换热器,不需要提取地下水,直接从地下2500米处取热,并通过专业设备向地面建筑物供热。整个过程无废气、废液、废渣排放。2015年,沣西新城的同德佳苑、钓鱼台安置小区等项目,就利用中深层地热能无干扰技术供热,运行状态良好。该技术可用于农村居住密集区,具有运行成本低,使用寿命长,一次性投资少等特点,农民可接受,应重视推广利用。

以电代煤推进关中能源消费结构性改革

关中农村散煤替代及清洁取暖的对策建议

加强组织领导,严格落实责任。关中农村散煤替代及清洁取暖是一项复杂的系统工程,建议这项工作由省大气污染治理办公室牵头,负责总体监督协调管理;省发改和能源部门负责规划编制和实施技术路线选择;城中村和城乡接合部的相关工作由省城建部门负责;广大农村地区散煤替代的指导、监督和执行由省农村农业部门负责。建议有关部门加快制定“关中农村散煤替代工作方案”和“关中煤炭使用标准”,出台指导细则,限制高硫、高灰粉散煤使用,鼓励使用洁净型煤。各市和各县区应划定各自煤炭禁燃区,指定相关部门对煤炭销售、经营环节进行专职监管,划定销售场所,并对其进行严格管理。实施煤炭消费总量控制与清洁能源替代工程,逐步削减区域内煤炭及散煤用量,以务实举措减轻散煤燃烧对大气环境的污染。同时,建议将关中农村秸秆及薪柴燃烧替代作为散煤综合治理的重要内容,着力推动秸秆综合利用体系建设,尽快减少农村群众对秸秆及薪柴的依赖。在条件具备的镇、村积极推广地热能供热,在地热能供热项目的审批上以及施工要求上开辟绿色通道。

沿天然气管网推进农村“气化工程”。在积极支持中央、我省天然气勘探、生产企业加快产能建设,重视城市燃气调峰储备能力建设,为冬季高峰用气储备足够的气源,力促有关煤制天然气项目尽快落地,在保障气源的前提下,对关中分散燃气供暖锅炉,可由政府给予一定的燃气资金补贴,以提高企业和居民用气积极性;由政府支持,率先将关中天然气管网向沿线两侧30公里范围内人口比较集中的村镇、街道、农庄、新村延伸,鼓励农村居民用天然气灶具做饭和用壁挂锅炉替代散煤供热。在农村应发展天然气分布式能源,通过示范先行,积极稳妥推进乡镇、农村气化工程。

沿天然气管网推进农村“气化工程”

以电代煤推进关中能源消费结构性改革。建议将“煤改电”作为陕西“美丽乡村”建设的重要举措,纳入省上工作计划,制订专项方案,按步骤统筹推进。建议进一步完善电价政策,降低“以电代煤”项目运营成本,在碳晶及电热膜等分布式电采暖替代散烧煤供暖,居民直供式电锅炉替代集中供暖等领域出台专门的电价政策,并减免基金附加。加大“煤改电”财政补贴的广度和力度,对自筹资金实施“以电代煤”的用户,按照不低于项目投资的30%给予一次性建设补贴。统筹安排城乡电采暖配套的电网升级改造工程投资,并争取将其纳入国家资本金支持范围,对“煤改电”配套电网和农村电网升级改造工程投资,应由政府给予一定比例的补贴,并将配套电网工程投资纳入输配电价成本核算,采暖设备(含进户线)的费用由地方财政、居民用户合理分摊,对电采暖项目给予一定的运营补贴。

加大其他清洁能源替代奖补力度。目前省财政厅、省环保厅已印发了关中城市燃煤锅炉拆改奖励标准,建议在此基础上制定关中农村清洁能源替代散烧煤奖补政策,加大对农村清洁能源替代散烧煤的奖补支持力度。在关中农村天然气管网无法到达的地区,学习借鉴北京、河北等地经验,根据农户生活用能实际,制定相应的灶具、采暖设备、设施及电价补贴标准,重点支持电热转化效率高、使用成本低、可智能化控制供暖需要的石墨烯、碳纤维、碳晶材料等新一代分布式供暖技术的推广应用。对生物质能供热在锅炉置换、终端取暖补贴、供热管网补贴等方面予以“煤改气”“煤改电”相同的支持政策;对生物质热电联产以及成型燃料生产和供热给予一定的税收奖补;对生物质供热的原料收集加工机械也应纳入政府农机具补贴范围; 对地源热泵和深部地热能利用供热应给予居民用电价优惠。

尽早规划实施民宅保温工程。据北京市实践,对农宅的外墙、外门、外窗、屋顶进行保温改造,能使冬季室内温度提高4℃-6℃,节能30%-50%,农宅保温对于治污减霾事半功倍。建议借鉴北京经验,结合我省农村实际,科学制定农村住宅保温改造技术导则和支持实施办法,研究出台对农宅保温改造和建设超低能耗的奖励规定,积极引导鼓励农户在实施“煤改清洁能源”前先进行农宅节能保温改造,鼓励建设超低能耗住宅。针对关中北部极端最低气温低、基础设施差、供暖周期长、设备选型难等特点,稳妥有序开展山区村庄冬季清洁取暖试点改造,因地制宜、科学选定技术路线,加大多能联动技术装备的推广力度,确保能源安全供应和取暖效果。

课题组顾问:陈再生 郭卫东

课题组组长:王新荣

课题副组长:苗均全 陈 洁

课题组成员:王海燕 方贤友张兴先 蔡理让张振文 王建礼王益辉 王博文

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