传统燃煤成为雾霾重要来源，清洁燃煤气化技术成为治霾良方（图）

    近年来，我国经济获得了长足发展，但与之俱来的是环境污染，特别是大气污染已经成为首要问题。近年来全国雾霾天气频发，不清洁用煤是雾霾天气频发的主要原因。如何清洁的使用好煤炭资源，已成为我国治霾的必然选择。

    当前，我国雾霾的主要成因包括：

    工业污染：燃烧不充分的煤和石油等产生大量二氧化硫、烟尘、粉尘；

    交通污染：汽车尾气中含一氧化碳、二氧化硫、碳氢化合物、氮氧化物、烟尘微粒等；

    生活污染：北方冬季取暖，传统燃煤导致的二氧化硫、烟尘、粉尘污染物；

    建筑扬尘：扬尘、粉尘、灰尘导致空气不易扩散。

    2015年10月，世界著名的Nature(自然)旗下期刊《Scientific Reports》在线发表了耶鲁大学-南京信息工程大学大气环境中心章炎麟博士带领的大气化学团队研究成果《Fine particulate matter (PM2.5) in China at a city level》，揭示了长达1年之久（2014年4月12日至2015年4月11日）的我国城市大气PM2.5的时空分布特征。

    研究选取了190个重点城市，显示只有25个可以满足国家环境空气质量标准，主要原因包括采暖燃煤、废弃生物质燃烧以及不利的气象扩散条件。中国环境保护部副部长吴晓青2015年4月1日透露，目前中国9大城市已完成大气污染源解析工作。机动车、工业生产、燃煤、扬尘等是当前中国大部分城市环境空气中颗粒物的主要污染来源，约占85%—90%。

    在2015年3月份的两会上，国家总理李克强提出，‚要像对贫困宣战一样，坚决向污染宣战，以雾霾频发的特大城市和区域为重点，以细颗粒物（PM2.5）和可吸入颗粒物（PM10）治理为突破口，抓住产业结构、能源效率、尾气排放和扬尘等关键环节，健全政府、企业、公众共同参与新机制，实行区域联防联控，深入实施大气污染防治行动计划。在整个环境污染治理领域中，大气治理已占据主导地位，大气治理也得到国家政策的大力扶持，很多省份也都做出了雾霾治理、环境改善的承诺。

2006-2014年中国大气污染防治设备产量及增长率统计，万台

    作为高污染高碳的能源品种，煤炭在支撑中国经济高速发展的同时，中国以煤为主的能源结构也带来了日益严重的环境污染、公众健康和温室气体问题。造成严重雾霾的污染物构成是一种叫‚气溶胶的物质，不清洁燃煤是最主要的来源。

    首先，煤炭消费增长迅速导致巨大的污染物排放负荷。目前我国煤炭消费量占全球煤炭消费总量的50%，远超美国(13.5%)、欧盟(7.7%)、日本(3.2%)等其他经济体，巨大的煤炭消费量导致我国二氧化硫、氮氧化物、大气汞排放量高居全球首位。

    其次，煤炭消费空间分布不均衡引发区域性复合型大气环境问题。突出表现为以三区十群为代表的重点区域，单位面积煤炭消费量是全国平均水平的4 倍左右、单位面积污染物排放强度是全国平均水平的3倍左右；由于污染物排放密集，加之机动车保有量增长迅速、重化工业快速发展，各种污染物相互作用并远距离传输，以PM2.5、酸雨为特征的区域复合型污染呈加剧态势。

    第三，煤炭消费结构不合理加剧了城市煤烟型污染。目前我国电力行业煤炭消费量仅占全国煤炭消费总量的50%左右，远低于美国90%的水平，大量的煤炭消费集中于工业锅炉、炼焦炉和建材窑炉，复杂的排放源构成使得我国成为全球大气污染控制体系最为庞大、构成最为复杂、减排难度最大的国家，在一定程度上也加剧了城市煤烟型污染。

    最后，煤炭利用与污染控制技术水平较低导致污染物排放绩效偏高。目前我国燃煤锅炉运行热效率在60%左右，比先进国家低15%～20%，并且基本没有脱硝措施，脱硫和除尘技术水平也偏低。原煤煤质差、动力煤入洗率低，也影响了我国的燃煤污染控制效果，目前我国原煤平均入洗率仅为51%，低于发达国家水平(55%～90%)。

    《中国煤炭消费总量控制方案和政策研究项目》课题组研究报告显示：煤炭在中国能源结构中占有重要地位，在未来相当长的一段时间内，煤炭在中国能源结构中的主要地位不会改变。因此，我们应该对煤炭消费采取清洁利用并采取总量控制的政策。

中国历史煤炭消费量与年均灰霾天数的关系

    根据《中国气候公报》统计数据，由大气污染导致的全国年均灰霾（不同于自然条件导致的雾现象，主要是人为排放到空气中的尘粒、烟粒或盐粒等气溶胶的集合体）日数随煤炭消费总量的变化增加明显。2003年以前，中国年均灰霾日数均低于常年值9天，但是2004年以来增长迅速，年均值达到12～20天；2013年中国年均灰霾日数高达36天，全国范围内有20多个省（区、市）出现了持续性灰霾。

2014年中国煤炭消费中的部门分布

    除了巨量的生产和消费，中国煤炭消费的分布、结构及技术水平等因素又进一步加剧了区域大气污染问题。从煤炭消费的行业分布来看，电力、钢铁、建材、燃煤锅炉、居民生活以及煤化工等行业和部门消费了中国90%以上的煤炭。

    2015年进入今冬供暖季,东北三省连日重度雾霾，沈阳的PM2.5一度爆表到1400。沈阳市重污染天气应急指挥部启动重污染天气二级（橙色）应急响应，2015年11月8日，因雾霾污染进一步加重，应急响应升级为一级。11月2日开始,黑龙江省部分地区遭遇重度雾霾,导致多条高速公路封闭, 黑龙江省环保部门提供监测数据证实，燃煤烟尘仍是冬季雾霾的首要原因。

2015年11月哈尔滨重污染源解析

    清洁煤技术是指减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。新型煤气化炉是指以煤为原料，以氧气或空气、水蒸汽等为气化剂，在高温条件下通过化学反应将燃料中的可燃组分转化为气体燃料的过程，目前主要应用于氧化铝、陶瓷、玻璃等行业。与传统水煤气炉技术项目相比，新型煤气化炉转化效率更高，且实现了酚氰废水、焦油的零排放；与天然气相比，成本相当于折算1.5-2.5元的燃气价格，经济性较好。

燃煤-燃气污染物排放比较，mg/Nm3

    近年来，我国工业领域的热需求以化工、冶金、造纸、印染、食品、医药等行业为主，工业锅炉、窑炉是工业供热的主要方式，这已导致很多地区遭受雾霾的污染，中国正在为推动增长寻找可以取而代之的能源资源。

2014年世界能源结构

2014年中国能源结构

    环保压力倒逼下，燃煤工业锅炉行业迎来以燃煤清洁化、替代化为主要技术路线的节能减排革命。但我国能源结构为多煤、少油、贫气，业内普遍认为，燃煤替代将成为改造主路线，在我国以燃煤为主的化石能源结构下，清洁煤技术通过使用更清洁的煤炭，实现燃煤的节能减排，前景更为广阔。

    根据《中国能源中长期(2030、2050)发展战略研究》，在2020 年以前，经济发展方式应实现重大调整，能源消费增长速度和结构将有显著变化。通过实施科学、绿色、低碳能源战略，预计到2030年前后，我国能源发展将出现历史性的转折，其标志是：节能、提效达到先进水平，能源结构明显改善，煤炭年利用量越过峰值，煤炭科学、安全生产和洁净化利用达到先进水平，燃煤污染问题基本解决，二氧化碳排放量达到峰值。 利用清洁的天然气、煤气替代污染严重的煤，即‚煤改气是我国的重要举措。但随之而来的是我国天然气能源对外依存度的急剧升高，而且天然气价格较高，对传统的工业企业生产成本影响很大，因此企业推进的意愿不强。

2006-2014年我国天然气消费总量及对外依存度

    我国煤炭资源丰富，其中褐煤、长烟煤等低阶煤储量占比在30%左右，如果能将该部分劣质煤通过清洁煤气化技术制成低成本的工业燃气，既可大幅降低企业的用气成本，又可实现燃料的清洁替代，达到国家的污染物排放标准。因此，清洁燃煤气化技术已经日益受到建筑陶瓷、冶金、玻璃等行业的关注，成为节能减排、治理雾霾的优选方案。

    相关报告：智研咨询发布的《2015-2020年中国煤气化行业运营态势与投资前景分析报告》