我國對煤炭的依賴程度,決定了煤炭二氧化碳的排放是一個突出難題。“一方面我們要用煤炭,一方面依然面臨著煤炭對地表、對環境整個的排放壓力。”12月20日,中國工程院院士劉炯天在中國工程院和國家能源局主辦的第二屆能源論壇上表示。
含碳最高化石能源
煤炭是所有化石能源中含碳量最高的一種,煤炭利用引起的碳排放問題已引發人們高度重視。無論直接燃煤發電,抑或間接作為煤化工原料,都不可避免的產生大量二氧化碳。怎樣降低煤炭工業的碳排放,已成為學術界和產業界共同面臨的問題。
作為世界上最大煤炭生產和消費國,煤炭在我國能源生產和消費結構中,一直占絕對性主導地位。但我國煤炭的主要消費方式還是直接燃燒,數據顯示,燃煤產生的二氧化碳排放總量占我國二氧化碳排放總量的85%以上。同時,燃煤還產生了二氧化硫,氮氧化合物、煙塵、粉塵、爐渣、粉煤灰等污染物,以及一些放射性物質。
不容忽視的是,我國能源效率總體偏低。數據顯示,我國單位GDP能耗是世界平均水平的2.5倍,美國的3.3倍,也高于巴西、墨西哥等發展中國家。專家表示,這和我國發展階段和產業結構有很大關系。我國資源配置效率低,又追求產值數量與增長速度指標,導致耗能偏高,并且忽視環境保護。
國家能源局副局長吳吟今年5月強調,簡單測算,2020年我國將消耗55億噸標煤,2030年消耗75億噸標煤,相當于經濟合作與發展組織國家消費量的總和,這是非常驚人的。
近年,煤炭清潔高效開發利用成為熱點。2011年中國工程院設立了“中國煤炭清潔高效可持續開發利用戰略研究”重大能源咨詢項目,以煤炭開發利用產業鏈為研究對象,對相關關鍵問題進行深入研究。這對煤炭的低碳發展,減少碳排放有著積極的意義。
瓦斯是礦區主要碳排放源
除煤炭消費外,以生產煤炭為主的煤礦區的碳排放量也不容忽視。
中國煤炭科工集團副總工程師、科技部部長申寶宏告訴記者,煤礦區的能源消耗會導致直接和間接排放二氧化碳,如煤、油燃燒、坑口電站發電排出的二氧化碳,和外購電產生的二氧化碳。煤炭在采掘、運輸、照明、井筒防凍等生產過程,以及洗選加工過程,也會消耗大量能源,主要以煤、電為主。
數據顯示,產生1千瓦時電要排放0.872千克二氧化碳。記者了解到,礦區計算能耗總量,通常統一折合成噸煤煤耗或者噸煤耗電量。有統計數據表明,噸煤生產綜合耗電量約為40千瓦時,最高達80千瓦時,選煤耗電量為每噸8千瓦時。中小型煤礦,能耗更高。
“我國瓦斯涌出不但威脅煤礦的安全生產,也是引發溫室效應的主要原因之一。”申寶宏告訴記者。
瓦斯賦存于煤炭中,在煤炭生產過程中存在大量瓦斯氣體的排放。而瓦斯的主要成分甲烷,對臭氧層的破壞能力相當于二氧化碳的7倍,產生的溫室效應相當于二氧化碳的21倍。
據悉,《中國應對氣候變化國家方案》中提到,2004年我國溫室氣體排放總量為61億噸二氧化碳當量,其中甲烷約為7.2億噸二氧化碳當量。而當年煤炭開采排放的瓦斯總量為140億立方米,占全國甲烷排放總量的29%。隨著我國煤炭產量的增加,煤礦瓦斯排放量也逐年增長,煤礦瓦斯的開發利用提上日程。
降低碳排放刻不容緩
1992年6月4日,針對全球氣候變暖的挑戰,聯合國大會通過了《聯合國氣候變化框架公約》(以下簡稱《公約》)。1997年12月,在日本京都召開的《公約》第三次締約方大會通過國際性公約:《京都議定書》(以下簡稱《議定書》)。《議定書》為各國的二氧化碳排放量規定了標準,要求在2008至2012年間,全球主要工業國家把溫室氣體的排放量平均比1990年削減5.2%。《議定書》于2005年2月16日正式生效,標志著國際社會進入了一個實質性減排溫室氣體的階段。減少碳排放成為締約國家社會經濟發展和生產經營活動的重要目標之一。
溫家寶總理在2009年哥本哈根會議上提出,到2020年,我國二氧化碳排放強度比2005年降低40%-45%,這也意味著我國煤炭行業面臨著巨大的節能減排壓力。
針對我國現狀,有關部門近期正在研究推出環境稅、能源稅和碳稅,碳稅以減少二氧化碳的排放為目的而設。財政部財政科學研究所副所長蘇明建議,碳稅的起步標準以每噸二氧化碳排放收取稅收10元,起步標準較低。
專家建議,要減少煤炭碳排放量,著手研究如何提高煤炭利用效率,通過提高碳的轉化率來控制碳排放。同時,專家表示,解決煤炭長途運輸的能耗問題,綜合平衡各項因素,達到資源的最優利用,也是減少碳排放的重要方法。
正因如此,中國工程院副院長謝克昌院士在論壇上表示:“目前我國處于工業化城鎮化快速推進階段,煤炭消費量大幅增加,由此帶來諸多問題。為此,迫切需要開辟一條煤炭清潔、可持續開發利用的新道路。”
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