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我国煤炭企业新形势下节能减排发展方向

2020-04-30

煤质技术 2020年2期
关键词:标准煤煤层气瓦斯

杨 允

(中煤科工清洁能源股份有限公司,北京 100013)

0 引 言

改革开放以来,尤其是进入21世纪,我国经济社会发展迅速,能源消费量急剧增加,环境形势日益严峻[1-5]。

从2000年到2010年,我国年能源消费量由13.8亿t标准煤增至32.5亿t标准煤,增加了近20亿t标准煤。近十年与前十年相比,虽工业能耗增速放缓,但交通、建筑物、民用能源的需求迅速增长,使得能源消费需求仍保持较快的增长速度,截至2015年能源消费总量为43亿t标准煤。若继续延续“十二五”末能耗强度,到2020年我国能源消费量将超过70亿t标准煤。实际上,国务院2016年12月颁布的《“十三五”节能减排综合工作方案》提出到2020年能源消费总量需控制在50亿t标准煤。

大量的能源消耗势必造成环境污染问题,近几年,全国多地出现持续“雾霾”、大面积酸雨天气,化学需氧量、氨氮、氮氧化物排放量居高不下。此外,我国还是世界上最大的CO2排放国,CO2排放总量占世界的25%;从2000年到2010年,CO2排放增长122%,而世界同期仅增长29%,2005~2011年新增排放量占世界增长量的60%[6]。

目前,我国正处于城市化快速发展的进程中,消费结构也在持续升级,能源需求势必急剧增加,由此进一步增大了我国的节能减排压力[7]。

煤炭是我国主要能源,在能源生产和消费结构中占60%[8,9]。煤炭行业规模庞大,为我国创造巨大经济效益的同时,也是我国九大重点能耗行业之一[10]。目前,我国煤炭企业技术装备落后,行业平均能源利用率低于全国平均能源利用率,还存在煤炭回采率低、排污量高、环境破坏严重等问题[11-15]。由此看出,煤炭行业节能减排还有很大空间。

笔者全面梳理、归纳、总结“十三五”节能减排相关政策,以找到煤炭企业节能减排的有效措施和发展方向。

1 “十三五”节能减排相关政策汇总

我国在“十三五”期间颁布的节能减排相关政策可分为五类,即节能减排系列政策、重点用能单位节能系列政策、固定资产投资项目节能审查系列政策、污染防治三年行动计划系列政策、瓦斯利用系列政策,见表1。

2 节能减排系列政策

2016年12月20日,国务院印发《“十三五”节能减排综合工作方案》,旨在解决我国因工业化、城镇化进程加快和消费结构持续升级,导致能源需求量急剧增加所带来的资源环境问题,并确保实现“十三五”规划纲要提出的节能减排约束性指标。《工作方案》对“十三五”全国节能减排工作进行全面部署,明确了节能减排工作的主要目标和重点任务,并将全国节能减排指标分解到各地区,提出了节能减排工作的具体措施,其为指导全国节能减排工作的纲领性文件。

为大幅提高能源资源开发利用效率、有效控制能源消耗总量、确保“十三五”单位GDP能耗降低15%以及2020 年能源消费总量控制在50 亿t标准煤,2016年12月23日,国家发改委颁布《“十三五”全民节能行动计划》,号召全民在节能产品推广、重点用能单位能效提升、工业能效赶超、建筑能效提升、交通节能推进、公共机构节能、节能服务产业发展、节能科技支撑、居民节能、节能重点工程推进等10个方面开始行动,其为指导全国节能工作的纲领性文件。

为加快完善节能标准体系、提高节能标准实施效果,国家发改委于2017年1月11日又颁布了《节能标准体系建设方案》,明确提出:在能源领域,重点制定煤炭清洁高效利用相关技术标准,加强天然气、新能源、可再生能源标准修订工作;加强能源统计计量,强化用能单位能源计量、统计分析等制度实施,不断完善能源计量相关标准体系建设;实施节能标准化示范工程,创建一批节能标准化示范项目,推动节能标准有效实施,促进先进节能技术、产品和服务应用,提升能源利用效率。同时还提出构建节能标准体系框架,包括基础共性、目标、设计、建设、运行、评估、优化等7个子体系,从而对项目实施提出了更高要求。

表1 我国“十三五”节能减排相关政策
Table 1 Relevant policies for energy-saving and emission-reduction promulgated during the 13th Five-Year Plan period

序号类别政策名称颁布机构颁布时间文号1《“十三五”节能减排综合工作方案》国务院2016年12月20日 国发〔2016〕74号2《“十三五”全民节能行动计划》国家发改委2016年12月23日发改环资[2016]2705号3节能减排系列政策《节能标准体系建设方案》国家发改委2017年1月11日发改环资[2017]83号4《XX省“十三五”节能低碳发展规划》XX省发改委2017年1月-5《XX市“十三五”节能低碳发展规划》XX市发改委2017年4月-6《重点用能单位节能管理办法》国家发改委2018年2月22日国家发改委第15号令7重点用能单位节能系列政策《关于加快推进重点用能单位能耗在线监测系统建设的通知》国家发改委2019年4月4日发改办环资〔2019〕424号8《XX省重点用能单位节能管理实施办法》XX省发改委2019年5月左右-9固定资产投资项目节能审查系列政策《固定资产投资项目节能审查办法》国家发改委2016年11月27日国家发改委第44号令10《XX省固定资产投资项目节能审查实施细则》XX省发改委2017年5月-11《打赢蓝天保卫战三年行动计划》国务院2018年6月27日国发〔2018〕22号12污染防治三年行动计划系列政策《XX省污染防治攻坚战三年行动计划(2018—2020年)》XX省人民政府2018年9月-13《XX市污染防治攻坚战三年行动计划实施方案(2018—2020年)》XX市人民政府 2018年11月-14《关于利用煤层气(煤矿瓦斯)发电工作的实施意见》国家发改委2007年4月2日发改能源[2007]721号15瓦斯利用系列政策《关于煤层气(瓦斯)开发利用补贴的实施意见》财政部2007年4月20日财建[2007]114号16《清洁发展机制项目运行管理办法(修订)》国家发改委2011年8月3日国家发改委第11号令17《关于“十三五”期间煤层气(瓦斯)开发利用补贴标准的通知》财政部2016年2月14日财建[2016]31号

随后,各省市相继制定节能低碳发展规划,提出了针对自身能源消费和环境特点的节能低碳发展目标、主要任务、重点工程及保障措施。以河南省为例,节能减排主要目标、低碳发展主要任务、重点工程分别见表2、表3、表4。保障措施包括加强规划实施、落实目标责任、做好政策引导、强化科技引领、坚持机制创新、夯实工作基础等。在坚持机制创新方面,积极推行合同能源管理模式,改进管理方式,扩大实施范围,使合同能源管理成为用能单位实施节能改造的主要方式之一。

表2 国家及河南省“十三五”节能减排主要目标
Table 2 Major targets of energy-saving and emission-reduction in the the 13th Five-Year Plan period of China and Henan Province

项目指 标国家河南节能方面万元GDP能耗比2015年下降比例/%1516能源消费总量/亿t标准煤≤50≤2.67化学需氧量①排放总量/万t<2 001<105氨氮②排放总量/万t<207<11.2减排方面二氧化碳排放总量/万t<1 580<82.4氮氧化物排放总量/万t<1 574<90.9挥发性有机物排放总量比2015年下降比例/%>10>10

注:① 化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度;② 氨氮指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮。

表3 河南省节能低碳发展主要任务
Table 3 Main Tasks of energy-saving and low-carbon development in Henan province

序号行动纲领具体任务1构建节能环保型产业体系(产业发展方向→节能环保)在工业方面:开展生产过程清洁化、能源利用高效低碳化改造计划,积极推广高新技术和先进适用技术。在节能服务方面:推行整体解决方案,加快发展合同能源管理新业态,重点发展能量梯级利用技术。2构建绿色低碳能源体系(能源结构优化→绿色低碳)推进煤炭清洁高效利用,推动煤炭产业与煤化工深度融合,加快“煤改气”、“煤改电”工程,推广应用洁净煤技术。深入实施“气化河南”工程,鼓励工业企业使用天然气代替燃煤。大力发展可再生能源,利用河南省沉陷区多的优势,开展光伏招商,有序建设集中式光伏电站。3重点领域节能低碳行动(行业发展方向→节能低碳)鼓励先进节能技术集成优化运用,推动企业节能从局部、单体节能向全流程、系统节能转变,力争使在用的工业锅炉、电机(水泵、风机、空压机)系统、变压器等通用设备运行能效指标达到国内先进标准。积极利用余热余压废热资源,实施能量系统优化,推广能源梯级利用及高效换热技术,实现能源资源高效利用。4强化主要污染物减排促进煤炭清洁利用,建设低硫、低灰配煤场,提高煤炭洗选比例,淘汰低效燃煤锅炉。推广使用天然气、煤制气、生物质成型燃料等清洁能源。控制城区煤烟型污染,逐步淘汰燃煤锅炉。5实施能源消费总量和强度“双控”行动建立“双控”预警制度,加强对年能源消费量5 000 t标准煤以上重点用能单位的监测。

表4 河南省节能低碳发展重点工程
Table 4 Major project of energy-saving and low-carbon development in Henan province

序号行动纲领具体任务1节能改造工程在工业节能方面:支持工业企业能源管理体系建设,鼓励重点用能单位取得能源管理体系认证;支持燃煤锅炉改造、余热余压利用、电机系统节能、能量系统优化等。重点支持河南龙宇煤化工有限公司壳牌煤气化涡流柔性传动改造、循环流化床锅炉引风机变频节能改造。在建筑节能方面:实施既有建筑综合节能改造工程,增加可再生能源在建筑中的应用。2节能服务体系建设工程支持节能服务公司在工业、建筑等领域组织实施合同能源管理项目。引导重点用能单位采用合同能源管理方式实施节能改造。3清洁能源利用工程加强工业余热利用力度,实施工业余热供暖工程,重点支持河南龙宇煤化工有限公司化工余热综合利用。4蓝天工程扩大城市高污染燃料禁燃区范围,逐步由城市建成区扩展到近郊,禁燃区内禁止使用散煤和高污染燃料,逐步实现无煤化。重点支持河南龙宇煤化工有限公司流化床锅炉湿法脱硫改造项目和SNCR脱硝改造项目、永煤控股集团流化床锅炉炉外湿法脱硫项目、城市规划区内燃煤锅炉拆改项目。5循环经济示范推广工程提升“煤—煤化工—精细加工”循环产业链,实现土地集约利用、能量梯级利用、废水循环利用、资源综合利用和污染物集中处理,最大限度地节地、节能、节水、节材。

3 重点用能单位节能系列政策

为了加强对重点用能单位的节能管理、提高能源利用效率、控制能源消费总量、促进生态文明建设,2018年2月22日,国家发改委发布,《重点用能单位节能管理办法》,自2018年5月1日起施行。随后,各省相继颁布重点用能单位节能管理实施办法。

重点用能单位包括:① 年综合能源消费量1万t标准煤及以上的用能单位;② 国务院有关部门或者省、自治区、直辖市人民政府管理节能工作的部门指定的年综合能源消费量5 000 t及以上不满1万t标准煤的用能单位。个别省份还将年煤炭消费量5 000 t及以上的用能单位纳入其中。

《办法》明确提出对重点用能单位实行节能目标责任制和节能考核评价制度,主要考核内容包括能源消费总量控制、煤炭消费总量控制、节能目标完成情况、能源利用效率、节能减煤措施落实情况。而年度煤炭消费总量控制目标是重中之重,此项未完成的单位,节能考核结果直接定为未完成等级,逐级报送考核结果,并向社会进行公布。

2019年4月4日,国家发改委又颁布了《关于加快推进重点用能单位能耗在线监测系统建设的通知》,其中规定:2020年底前,完成全部重点用能单位的接入端系统建设,并实现数据每日上传,上传的数据应包括消耗的石油、煤炭、电力、天然气、热力等数据;对未按期完成接入端系统建设、未按要求上传数据或不能维持系统正常运行的重点用能单位,纳入全国信用信息共享平台,实施失信惩戒。

4 固定资产投资项目节能审查政策

为从源头杜绝能源浪费、提高能源利用效率、加强能源消费总量管理,2016年11月27日,国家发改委颁布《固定资产投资项目节能审查办法》,自2017年1月1日起施行。随后,各省相继颁布固定资产投资项目节能审查实施细则。

《实施细则》指出:对于企业投资项目,建设单位需在开工建设前取得节能审查机关出具的节能审查意见;未进行审查,或审查未获通过的项目,建设单位不得开工建设,已建成的不得投入生产、使用。固定资产投资项目节能审查职责和范围见表5,节能审查程序如图1所示。

表5 固定资产投资项目节能审查职责和范围
Table 5 Responsibilities and scope of energy-saving review for fixed assets investment projects

序号项目类型节能审查部门1国家审批或校准省发改委2年综合能源消费量5 000 t标准煤及以上3省投资主管部门或省直行业主管部门审批的年综合能源消费量不足5 000 t标准煤项目所在地省辖市、省直管县(市)发改委4其他年综合能源消费量不足5 000 t标准煤市发改委5年综合能源消费量不满1 000 t标准煤,且年电力消费量不满500万kWh按照相关节能标准、规范建设,无需进行节能审查

图1 固定资产投资项目节能审查程序Fig.1 Energy-saving review procedure for fixed assets investment projects

5 污染防治三年行动计划系列政策

2018年6月27日,国务院颁布《打赢蓝天保卫战三年行动计划》,旨在确保到2020年主要污染物排放总量大幅减少,生态环境质量得到总体改善。随后,各省市相继发布污染防治攻坚战三年行动计划及实施方案(2018—2020年),规定了污染防治主要目标和实施方案。

以河南省和永城市为例,主要目标见表6,与煤炭企业有关的实施方案见表7。

表6 河南省和永城市污染防治三年主要目标
Table 6 Three-year major targets for pollution control in Henan province and Yongcheng city

指标河南省2018永城市2018河南省2019永城市2019河南省2020永城市2020PM2.5年均浓度/(微克·m-3)635960505845PM10年均浓度(微克·m-3)10310398919588全年优良天数比例/%57.564.465677073全年重度及以上污染天数比例比2015年下降比例/%————2530

注:PM2.5为细颗粒物;PM10为可吸入颗粒物。

6 瓦斯利用系列政策

早在2007年4月2日,国家发改委就颁布《关于利用煤层气(煤矿瓦斯)发电工作的实施意见》,鼓励建设煤矿坑口瓦斯发电项目,规定:瓦斯电厂所发电量原则上应优先在本矿区内自发自用,需要上网的富裕电量,电网企业应当予以收购;瓦斯电厂上网电价为2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价,补贴电价为0.25元/kWh。

为鼓励煤层气开发利用,财政部在2007年4月20日颁布《关于煤层气(瓦斯)开发利用补贴的实施意见》,规定:企业开采的煤层气出售或自用作民用燃气、化工原料等可享受补贴,补贴标准为0.2元/m3煤层气(折纯)。2016年2月14日,财政部又发布《关于“十三五”期间煤层气(瓦斯)开发利用补贴标准的通知》,将“十三五”期间的补贴标准提高到0.3元/m3煤层气(折纯)。

表7 污染防治三年行动计划实施方案
Table 7 Implementation plan of three-year action plan for pollution control

序号行动纲领具体实施方案1削减煤炭消费总量2020年,煤炭消费比重降低到70%,煤炭入洗率提高到80%。大力开发、推广节能高效技术和产品。2开展工业燃煤设施拆改2020年底前,基本取缔燃煤热风炉,基本淘汰热电联产供热管网覆盖范围内的燃煤加热、烘干炉(窑),淘汰炉膛直径3 m以下燃料类煤气发生炉。3推进燃煤锅炉综合整治2020年底前,基本淘汰35蒸吨/时及以下燃煤锅炉,基本完成燃气锅炉低氮改造,城市建成区生物质锅炉实施超低排放改造。4优化产能结构和城市产业布局加强对煤炭、钢铁和电解铝等高耗能行业企业能耗情况的监察。大力发展节能环保和资源循环利用设备和产品,加快发展合同能源管理新业态,培育一批高水平、专业化节能环保服务公司。5工业企业绿色升级将烟气在线监测数据作为执法依据,加大超标处罚和联合惩戒力度,未达标排放的企业一律依法停产整治。凡不能达标排放的工业炉窑,一律依法实施停产整治。6城乡扬尘全面清洁土壤污染的源头管控大力推进沙石料场、煤场、煤矸石场及其他各类堆场和搅拌站综合整治。2019年底前,力争建成2个绿色矿山;2020年底前,力争建成5个绿色矿山。

2011年8月3日,国家发改委颁布《清洁发展机制项目运行管理暂行办法(修订)》,指出回收利用煤层气是在中国开展清洁发展机制项目的重点领域之一。该清洁发展机制项目简称CDM项目,核心是发达国家通过与发展中国家进行项目合作,获得由项目产生的“核证的温室气体减排量”。据此,瓦斯利用项目可以申报CDM项目,利用66 m3煤层气相当于减排1 t CO2,按照8欧元/t的价格出售减排指标,则利用1立方米煤层气约取得CDM收益1.2元。

2016年10月9日,中国煤炭加工利用协会印发《关于煤炭工业“十三五”节能环保与资源综合利用的指导意见》,为煤矿不同浓度瓦斯的利用方式指明了方向,高浓度瓦斯应用于生产管道天然气、压缩天然气和液化天然气,8%~30%中低浓度瓦斯用于发电和供热供暖,超低浓度瓦斯和回风瓦斯则直接销毁。

7 结 论

煤炭企业应因地制宜,采用新工艺、新技术、新装备,加强和完善节能减排措施,科学管理,在经济效益不断提升的基础上,提高社会效益,从而达到节能减排的目的。具体如下:

(1)提升节能环保、资源综合利用的技术和装备水平,积极采取第三方节能环保治理模式。

(2)积极推动合同能源管理模式,实施节能技术改造,探索通过能源托管方式降低用能成本。

(3)积极推进新技术、新工艺应用,以实现节电、节能的目的。在节电方面,应从高效电机、水泵、风机、空压机、变压器等设备入手;在节能方面,应重点推广应用矿井水、回风源、回风瓦斯余热资源利用技术。

(4)加强煤炭消费总量控制,重视能耗在线监测系统建设工作。此为国家的强制性要求,即能耗数据的准确性是节能改造项目实施的前提条件。

(5)应充分利用矿井水、回风源、回风瓦斯余热资源和太阳能、风能、地热等清洁能源替代燃煤锅炉。

(6)对于固定资产投资项目,要绷紧节能审查之弦,在项目立项前严格落实节能报告中的各项内容,在项目投产前认真编制节能验收报告。

(7)积极配合上、下游行业,严格执行污染防治三年行动计划对煤炭企业的要求。

(8)加大煤层气(瓦斯)开采利用力度,高浓度瓦斯用于生产管道天然气、压缩天然气和液化天然气,8%~30%中低浓度瓦斯用于发电和供热供暖,超低浓度瓦斯和回风瓦斯直接销毁。

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