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鱼与熊掌应能得兼——从供热与环保论北京供热能源结构
引子 1． 北京城市供热与“蓝天计划”的“结仇” 2． 当前供热面临的主要矛盾 3． 鱼与熊掌得兼之道 4． 结论与建议 引子 城市供热是关系民生的大问题，百姓的采暖一直是政府工作的重点和难点，是千家万户关注的焦点。 “蓝天计划”关系北京的首都形象、持续发展以及“绿色奥运”的庄严兑现和广大市民的生活质量，具有不需赘言的深远社会意义。北京市空气质量二级和好于二级的天数达到２２７天的目标，成为环保部门每年必须面对且又必须取得胜利的挑战。 供热作为能耗大项，特别是燃煤供热作为供热的主要组成部分,与北京市的大气质量有着密切的关系。为了确保“蓝天计划”的实施，近几年开始进行了供暖设施的大规模改造。同时规定新建小区必须用燃气供暖，否则不予批准其通气申请和建设锅炉房。天然气锅炉总数已达5142台，采用燃气锅炉进行分散供暖的面积已达1.7亿平米。同时燃煤采暖锅炉必须使用低硫、低灰份的清洁煤也亦成为政府强制政策. 但始料未及的是2004年终岁尾的的寒冬里，天然气的供应“忽然”出现了饥荒，04年12月31日，“吃”天然气的某小区锅炉停炉见诸报端；05年1月9日《北京冬季供气供暖应急预案》正式启动： 商场、宾馆、饭店、写字楼等公建的供热温度普遍调低； 政府部门办公区温度率先调低； 各区燃气锅炉房压火运行； 截至至05年1月24日，丰台区已关闭192台燃气锅炉； 首都机场锅炉启用燃油系统，替代天然气； 河北（沧州）大化股份有限公司被停止供应天然气，确保首都燃气供应； 燃油公交车重新披挂上路； 。。。。。。 “大军”已出发,“粮草”忽然面临“断续”。 燃气供应――这块北京供热界和环保界以及负责提供“粮草“的部门的“心病”终于初现端倪，开始发作。 “鱼，我所欲也，熊掌，亦我所欲也，二者不可得兼，舍鱼而取熊掌者也。”北京的城市供热与“蓝天计划”目前似乎已面临这样的选择，但比古人的问题更难的“世纪难题”是：两者必须得兼。我们试问：鱼与熊掌能得兼吗？ 1. 北京城市供热与“蓝天计划”的“结仇” 2001年4月北京市计委制订的《北京市能源结构调整规划》颁布。规划明确指出“以煤为主的能源结构和大量直接燃烧原煤，是造成北京市大气污染的主要原因”。其主要精神就是以天然气、电力、燃油等优质清洁能源替代煤炭，逐步减少并严格控制燃煤。作为当时以燃煤锅炉为主力军的北京供热来说其已明显成为北京大气污染的“罪魁”，成为“蓝天计划”必须攻克的“障碍”。 2002年9月《北京奥运行动规划能源建设和结构调整专项规划》颁布。根据《北京奥运行动规划》提出的目标和任务，为实现在奥运报告中关于能源和环境保护方面的承诺，此专项规划再次明确“必须下决心改变北京以煤为主的能源结构”，“将目前以煤为主的污染型能源结构逐步转变为以天然气、电力等优质能源为主的清洁型能源结构”。环保目标就是“在本市污染物排放总量逐步降低的基础上，2005年大气环境质量达到国家二级标准，2008年市区大气环境质量接近世界卫生组织的指导值或发达国家大城市的平均水平。”规划提出了大量以气削煤的措施。其中“锅炉煤改气工程。2005年完成城区内5000台燃煤锅炉的改造工程，2007年完成城近郊区剩余3000台燃煤锅炉和远郊区城关镇有条件的燃煤设施。”并同时提出“减免气源费、调整天然气价格”、“城近郊区燃煤锅炉全部改造，远郊区县改造部分燃煤锅炉”、“使用优质低硫煤、煤炭洗选”等措施及“制定严格的锅炉污染物排放标准，抑制使用非清洁能源”。 环保与供热之间的矛盾终于“激化”，终至双方成为“冤家对头”。随后的几年中，北京的供热不得不“低头”以“自身的变化而求得生存”，供热燃料结构、采暖费价格、生产经营成本等都发生了深刻的变化。 政府相继出台的供热政策和调控导向均是以鼓励消费天然气、燃油、电为主，对煤炭消费进行了强有力的抑制。燃气锅炉供暖收费提高到30元/平米、煤改气给予政府环保补贴、大用户燃气价格下调、烟气排放指标多次提高等。煤改气、煤改油、煤改电、低硫优质煤成为政府推行的政策，特别是天然气锅炉，成为新批建锅炉房的首选，其次是燃油锅炉、电（锅炉）采暖，而燃煤锅炉逐渐淡出市场，燃煤区域集中供热厂也再无新建，取而代之的是燃气集中供热厂的崛起。 当时这些政策是针对北京供热燃煤锅炉为主、环境污染日益恶劣的状况，从环保和当时的燃煤锅炉燃烧技术、烟气处理技术水平出发，加上申奥的要求和承诺而作出的，有其深远的历史意义所在，广大市民也都成为几年来蓝天目标实现的受益者。 但经过近几年的我市城市建设的快速发展和国家能源形式的变化，以及北京天然气供应的近、远期状况，新的矛盾产生了，暂时抛开历史遗留下来的供热福利体制问题、收费难等问题，认真分析这些矛盾，应有利于“鱼与熊掌得兼”。 2．当前供热面临的主要矛盾
1）天然气的供应成为瓶颈 城区天然气供热采暖面积在迅速扩大，采用燃气锅炉进行分散供暖的面积已达1.7亿平米。2004年官方公布测算我市用气高峰瞬时最大日用气量达3055万立方米，截至目前我们的日供气能力与之相差达400万立方米。我们认为此数据估计已很“偏严”，实际应更大。根据《奥运能源规划》，在2008年前，我们还将建设北京电子城、清华、亦庄、上地、草桥、太阳宫等大型燃气热电联产工程，这些工程均承担着大片区域的城市供热任务；一些燃煤锅炉房特别是一些大中型区域供热厂也需改造为燃气。这也是为了确保“蓝天计划”的顺利完成的主要措施。 但依照目前这种趋势，未来冬季与夏季燃气用量峰谷的巨大差距必将进一步加剧，燃气管线建设、夏季用气低谷及调峰储存成本会出现更大的畸形。且北京除陕甘宁气源外，第二大气源尚未确定。全球能源紧缺的大环境下、这种单一能源的依赖趋势将付出惨痛的经济代价、安全代价。 今冬全市的燃气供应现已面临如此的尴尬，可以预见，以后几年寒冬供热高峰的到来，我市燃气供应都将面临严峻考验。 2）天然气供热的合理利用模式亟待规划调控 陕甘宁天然气刚进京时，由于价格偏高，供热单位从运行成本考虑，接受起来有很大难度，市场推广很难。但政府从环保考虑，提高燃气供热的收费价格，煤改气进行补贴,鼓励大家用气。市场开始逐步推开。但简单的将原来分散的锅炉房由燃煤锅炉改造或更换为燃气锅炉是仅看到了其环保价值，没有能够从燃气供热规模、能源的梯级综合利用上进行规范和深入研究，存在极大的使用误区。 燃气壁挂炉在国外是单体别墅使用的，而在北京却能在很多塔楼群里每户布置一个。据调查北京垂杨柳区域200多万建筑平米的供暖面积，分散的小锅炉房热源点就有12个,大部分已简单的改为清洁能源，而这些分散的锅炉房,存在着极大的能源浪费，供热规模太小必又面临着新一轮的集中整合问题。 同时我们注意到， 集中供热虽是政府一贯提倡的节能供热模式：集中比分散好。但从投资到运行成本集中供热的规模是要有合理控制点的，不能简单的做规模。锅炉的热效率、管网的热损，系统的自动控制等各个环节应系统的考虑，对于天然气不能简单的照搬燃煤锅炉（房）的集中供热经验，其利用有自身的特点和规律，大规模的简单集中供热反而浪费非常严重。政府应制定相应的地区供热规划或区域供热整合规划，进行合理的规模控制，但似乎这项工作我们简单化了或者说是滞后了。 对天然气的合理使用应进行更深入的技术、经济、商务等多方位的研究，对燃气－蒸汽联合循环、分布式燃气热电冷三联供、燃气区域集中供热、燃气空调等模式进行合理的综合运用，充分借鉴国外天然气实际使用经验，高起点、大格局的做好北京天然气的综合利用，尽量少走弯路和回头路。 天然气来了，合理消费、节约消费应成为我们监管的出发点。
3）清洁煤的推广使用暗流汹涌 为确保二级和好于二级的天气达到62%以上，北京采暖用煤全市执行统一标准，要求含硫不得高于0.5%,灰分指标不高于13%，发热量指标不低于25MJ/KG。在政府强力监管、舆论高压监督下，04年全市低硫煤普查总体合格率为74.8%，创下北京历年最高。 北京自1998年出台禁用高硫煤的规定后，理应是低硫煤独步北京煤炭市场，形成热销。然而事实却不是这样。低硫煤在北京销售明显不畅，而高硫煤虽然“臭名远扬”，却仍然颇受青睐。 低硫煤为何卖不动呢? 广大用煤单位能否以大局为重，牺牲自己的经济利益而换来首都大气质量的改善呢? 我们暂忽略低硫煤易燃，不易贮存、有的锅炉不适合烧低硫煤等技术层面的问题。只作简单剖析，就可以发现推广使用低硫煤，具有巨大的环保效益，但当需要用户从自己的腰包里往外多掏钱时，这项措施的贯彻执行就打了折扣。追逐利益最大花的资本也会想尽一切办法打擦边球甚至不惜采用非正当手段，造成泥沙俱下之势。 （1）低硫煤价格较贵 每吨高硫劣质煤的成本价相当於低硫优质煤价格的一半。用户为了省钱，自然有选择高硫煤的需求。煤炭价格的一再走高，可谓直逼供热企业的“道德”底线。 （2）监管难度太大、措施不力用煤单位多，进货渠道复杂，监管任务繁重，势必漏洞多多；法规对用户送检缺乏明确规定，再添漏洞。处罚力度也较弱。 （3）目前北京的煤炭市场十分混乱形形色色的大小售煤单位有几千家。许多供煤商用钱开道与供暖企业负责人和政府职能部门工作人员成为“朋友”，已是北京煤炭市场公开的秘密。“煤贩子”几年来迅速成为千万、亿万富翁的“奇迹”的不二法门就是 “厂长可以一次受贿百万”，“采用少量大同煤、大量小煤窑煤的混合办法，增加利润。”“如果与执法人员混熟了，干脆直接全部用小煤窑的高硫煤。”劣质煤被源源不断地运进北京，国营供煤主渠道经营的低硫优质煤无法占领市场。 实际上除以上表象问题外，还有低硫优质煤的供应问题。煤源能否保证充足的供应，价格是否还要上涨，甚而成为供热企业不能承受之重，也是一个必须正视的关键。 前年采暖季“踏雪寻煤”、“拿着钱找不着煤”的困局，对北京供热经营人员和政府管理人员来说都是很难忘却的记忆。 2005年初，随着气温的急剧下降，冬季供暖高峰期的到来。燃煤供应紧张的态势再次考验北方地区的冬季供暖。针对大范围的煤炭供应紧缺、供暖成本增加的现实，许多省都出招救市——沈阳市区两级政府欲筹资2.4亿元保证城市供暖，储备10万吨救济煤、补贴供热企业因煤炭涨价带来的负担等；长春市则拿出9000万元应急资金，集中采购30万吨煤，供热用煤运输在吉林省内公一律免收过路、过桥费。…… “吃细粮”的北京供热更应早作长远打算。北京市煤炭总公司负责人坦言,由于北京市对低硫煤的要求高，含硫量要在0.5％以下,这么低含硫量的低硫煤在神府煤矿贮量并不是很多。 4）电、油不可能用来大面积采暖 随着政府推广电采暖，出台一系列用电优惠政策，目前北京已有1000多万平米电供热，主要集中在东城和西城。但实际使用费用成本很高，百姓难以接受。随着煤炭市场的放开和涨价的趋势，电成本愈来愈高，其可行性、经济型、合理性都存在较大的问题，作为高质的清洁能源，大面积推广用于供热是很不经济的。且北京目前“拉闸限电”的声音不绝于耳。据我们调查通州区已建18万平米的电采暖高档社区，后不得重新改买燃煤锅炉（14MW）1台，安装在临近社区燃煤锅炉房并委托对方供暖；东城虽有每户煤改电补贴 470 元/季，但实际推广市民也是反映运行成本太高。燃油作为战略物资，目前我国已大量进口，大范围的使用以燃油进行采暖，会受国家能源政策的制约，另外燃油库存设施的消防安全要求也会对用户的使用构成很大的障碍。如我们实际调研的首都机场供热厂为燃气燃油双燃料锅炉，其油库占地及消防设施投资巨大。 据调查北京市朝阳区全区燃油、电供热面积所占比例均不超过1％。 在当前我们的城市实行冬季供气供暖应急预案的日子里，我们冷静地面对问题，分析问题是十分必要和有益的。“鱼与熊掌得兼”之道在那里？ 3．鱼与熊掌得兼之道 我们认为：中国为产煤大国，锅炉煤炭燃烧技术、环保技术的进步决定了煤炭应成为“鱼与熊掌得兼”的关键角色，不应被“削减”出局。煤与燃气都应成为首都供热与环保这个舞台的“大腕”。但他们都不能独撑局面，不能简单的削减那一方，应“车、马、炮”合理利用、配合才能下活、下好、下赢这盘棋。 1）对煤炭供热方式的传统认识 燃煤供热作为传统供热模式，其被人诟病的主要是锅炉效率低，灰渣、烟气含尘、SO2、NOX的排放对环境影响恶劣。北京分散的供热小锅炉又都是简单的烟气旋风除尘后就排大气，甚至直排，装机容量大一些的锅炉尚能安装水膜除尘，但整个北京供热行业，包括一些热电厂，对脱硫脱硝，降低排尘的要求和考虑也只是最近6、7年的事。并且除尘技术特别是脱硫、脱硝技术当时很不成熟，环保设施投资、运行成本高昂等都是障碍。自从1998年12月北京市率先向大气污染宣战以来，燃煤供热的排放成为众矢之的。但现在看来是煤炭燃料不可能被完全替代，低硫煤资源又有限。实际上从全国来看，煤炭提供了我国75％的工业燃料、76％的发电能源和80％的民用商品能源，如此大的比重，加之其低廉的价格，其他燃料不可能取代其“龙头”位置，“削灭”它是不现实的，并且事实是随着科技的进步，“燃煤”的黑金价值得到了更大的提升。应重新给予审视定位。 2）锅炉燃烧技术、环保技术已有很大进步，煤炭使用的桎梏被打破 目前随着燃煤锅炉燃烧前、燃烧中和燃烧后三个阶段的环保治理技术发展，煤炭使用的桎梏被打破。特别值得关注的是烟气脱硫除尘的主要制约因素：脱硫除尘效率、烟气带水、运行成本等一系列问题现已逐步克服，技术日益完善，并在实际工程中成熟应用。烟气脱硫除尘技术已发展到在低投资、低运行成本，完全国产设备和技术的前提下，使得“吃”高硫煤的锅炉排放指标完全满足北京燃煤锅炉烟气排放标准，有些锅炉房甚至可达到燃气、燃油锅炉排放标准要求。对煤甚至高硫煤的控制已显得“不合时宜”甚而没有道理。
3）监管利器――烟气在线监测仪 烟气在线监测仪的设计、生产、安装及实际使用，经过近几年的技术研发，实际使用完善，已发展成为政府环保部门进行即时监管的利器。 烟气在线监测仪可实现连续在线监测锅炉的燃烧污染物排放状况，可以实时监测烟气中COX、NOX、SO2、HC、O2等，并将测量结果显示于液晶屏上。同时输出模拟及数字信号，供二次仪表记录并可远传，或由中央控制室进行处理。其内置预处理系统,反吹系统,自动标定系统,自诊断系统,数据记录远传系统，采用直接抽取式采样，目前国内生产的此监测仪已能确保适应各种恶劣的工业现场长期稳定使用。 政府部门工作任务就是监管各个烟气排放点，只要是排放合格，不管“吃”的何物，只要达标，就是好样的。过去监管人员无法对大量燃煤锅炉进行即时监管的困局和尴尬，有了这个利器，就抓住了燃煤锅炉烟气排放监管的“牛耳”，监管的可行性、效率及质量会大大提高。 通过以上分析，笔者认为应随着科技的进步，走出对燃煤供热的认识误区，通过多种环保措施和合理监管，给其“与气共舞”的“施展舞台”，发挥其所能。北京的城市供热和蓝天计划可以双保，“鱼与熊掌得兼”的局面会出现。 4．结论与建议 工作总思路：分区域、分供热规模进行燃料结构分工。以最终排放为标准，多种燃料竞争并存。总体原则以煤为主、燃气为辅、电力为补、燃油为备。同时适当条件下正确督导大力发展分布能源、水源热泵、太阳能等新兴供热模式。 具体对策： 1)．三环以内及周边以燃气供热为主，电力为补，燃油为备。可基本不再保留燃煤锅炉。 2)．三环外至四环周边较大规模（100万平米以上的）的区域供热以燃煤锅炉的集中供热为主，无法并入区域集中供热的小型炉子及较小规模的供热以燃气锅炉为辅。 3)．所有民用炉灶、茶浴炉及产热量在0.7MW以下的采暖炉必须使用电、燃气等替代煤。 4)．做好存量的合理利用和挖潜，充分利用现有大中型燃煤供热厂，进行技术升级使其排放指标确实提高达到环保标准。 5)．在北京市下风口及卫星城、大型开发区建设较大型的环保燃煤热电厂。合理分析全年负荷状况，考虑热电冷的联产。夏季蒸汽溴化锂制冷已无任何工程障碍，北京经济技术开发区（亦庄）开拓热力中心、北京电子城751热电厂等随着周边的发展做好合理规划，协调终端用户安装蒸汽溴化锂制冷机组，已极大的解决了热电厂夏季热负荷的问题。此举有利缓解北京夏季用电紧张的同时也提高了热电厂效益。 6).合理规模、区域内利用天然气资源。适当数量重要区域（如奥运中心）发展燃气蒸汽联合循环模式的燃气热电（冷）厂。楼宇或楼群在认真分析电负荷、热负荷、冷负荷的前提下，合理发展分布式燃气热电冷三联供，使高品质的燃气能够梯级利用，同时缓解我市夏季电力紧张、燃气被动大量储存的两大矛盾，并逐步提高城市应对电网风险的能力。北京燃气集团指挥调度中心大厦3万平米的电、热、冷供应已成功实现燃气分布式能源（岛）独立供应模式。 7)．合理定位市热力集团的发展规模。原则是城区热网覆盖范围内以其为主，替代其现热网内的分散小锅炉。做好做精，不能片面追求规模。 2004～2005年度北京的冬天是冷的，去年冬因煤的涨价而忽然进入舆论焦点的北京供热，这个冬天又因燃气短缺再次一夜成为明星。不知这对北京供热和城市蓝天是好事还是坏事。城市供热的改革已箭在弦上，但愿来年、后年以至将来，我们的城市供热都能从容迎来春天；我们的家园永远天蓝水绿。 杜红波 2005年1月初稿、05年7月定稿 Email:du1800@yahoo.com.cn 联系电话：13466531188
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