http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2018-04-
编者按：我国是能源消费大国。习近平总书记指出，“发展清洁能源，是改善能源结构、保障能源安全、推进生态文明建设的重要任务。”当前打好污染防治攻坚战，要坚持源头防治，如：调整能源结构，减少煤炭消费，增加清洁能源使用。
我国煤炭消费量约占全球一半，能源结构正由煤炭为主向多元化转变。本版推出“美丽中国·关注清洁能源”系列报道，聚焦煤炭减量化及清洁利用，同时关注风力发电、光伏发电等面临的问题及其对策，今日推出上篇。
外表黑乎乎，烧起来冒出呛鼻的气味——这是大多数人对煤炭的第一印象。然而，你知道吗，如果应用了现代先进技术，煤炭也能烧得挺干净。
与国家排放标准相比，二氧化硫、氮氧化物、颗粒物排放分别降低83%、50%、67%——今年1月的国家科技奖励大会上，“燃煤机组超低排放关键技术研发及应用”获得国家技术发明奖一等奖，这是我国煤炭清洁利用迈出的大步子。
以煤为主的能源结构短期内难改变，应推动煤清洁高效利用
据统计，2017年我国能源消费总量44.9亿吨标准煤，其中煤炭消费占能源消费总量的60.4%，比上年下降1.6个百分点。“中国的煤炭消费量约占全球一半，再加上此前利用方式粗放，大量煤炭分散燃烧带来了高排放。”国家发改委能源研究所研究员韩文科说。
中国煤炭加工利用协会理事长张绍强认为，“清洁利用和规模化燃用是当前改善大气质量行之有效的方法”。
不少专家认为，煤炭减量化是清洁高效利用的前置任务，否则污染物排放浓度再低，总量依然庞大。从趋势看，煤炭减量化以及清洁能源替代正稳步推进，两年来我国煤炭去产能超过5亿吨，2017年非化石能源占全国能源生产总量的17.6%，比2012年提高6.4个百分点。
虽然煤炭在一次能源中的比重呈下降趋势，但在中短期主体能源地位较难改变，实现煤炭转型发展是我国能源转型发展的立足点。
“大力发展清洁能源我们有共识，但远水解不了近渴。一方面，在我国化石能源已探明储量中，煤炭占94%以上，石油和天然气仅占6%左右，二者对外依存度较高，不考虑品种的使用差异，消费成本也比煤炭高不少；另一方面，风电、光伏等新能源的稳定性、可控性有待提升，至少短期内要大比例替代煤炭还比较难，不能立竿见影。”张绍强认为，应该科学有序降低煤炭消费比重，推动煤炭清洁高效利用。
我国煤电机组污染物排放控制指标处于世界领先水平
生产侧而言，煤炭清洁高效利用迈出实质步伐。煤炭质量更优，2017年我国原煤入选率为70.2%，同比提高1.3个百分点；资源综合利用推进，2017年全国煤矸石综合利用处置率达67.3%。
目前，我国煤炭消费主要分布在燃煤发电、冶金炼焦、煤化工、锅炉用煤（含建材窑炉和供热供暖）、民用散煤几个方面，用煤量分别约占煤炭消费总量的50%、17.5%、6.8%、20%和不足6%。
“其中发电用煤占比大，但消费集中、污染物控制和减排力度大。”张绍强说，我国已经突破大型燃煤超低排放发电技术，燃煤电厂大气污染物排放达到甚至优于国家天然气发电排放标准，即烟尘不高于5毫克每立方米、二氧化硫不高于35毫克每立方米、氮氧化物不高于50毫克每立方米。那么，成本会不会很高呢？张绍强介绍，“所增加的发电成本大概2—3分每千瓦时，新增成本不足10%，比燃气发电成本低。”
国家能源局有关负责人介绍，截至2017年三季度末，京津冀、河南等多地已提前1—2年完成全部具备条件机组的超低排放改造任务，全国累计完成煤电超低排放改造6.4亿千瓦以上，提前完成2020年改造5.8亿千瓦的目标；新建煤电机组全部为超低排放，我国煤电机组污染物排放控制指标已处于世界领先水平。
除了超低排放工程，煤电领域节能改造、灵活性改造也在加快推进。“截至2017年三季度末，全国累计完成煤电节能改造5.3亿千瓦；此外，我们还着重实施热电解耦改造和纯凝煤电机组深度调峰改造，最大限度发挥煤电机组调峰能力，为新能源发电腾出空间。比如辽宁省部分煤电机组实施灵活性改造后，2017年新能源弃风率下降6个百分点。”国家能源局有关负责人举例。
煤炭深加工方面，我国工艺国产化水平提高，部分关键技术领跑国际，以煤为原料可以生产出超清洁柴油、天然气等。据中国环境科学研究院完成的整车运行和台架实验，煤制清洁柴油与国五标准柴油相比，可使尾气中排放的一氧化碳、细颗粒物、氮氧化物和碳氢化合物分别降低24%、49%、12%和34%。不过在韩文科看来：“煤化工可以发展，但规模应当适度有序，尤其要在生态环境可承受的范围内。”
散煤治理是难点，将坚持散煤减量替代与清洁化替代并举
总的来说，燃煤发电、冶金炼焦、煤化工三个煤炭消费领域能大规模集中利用，污染物控制逐步向好。目前真正难操作、难监管的主要是大量散煤，主要包括工业领域中的小锅炉和小窑炉散烧煤、民用生活散煤等。通常这些散煤都是分散采购，流通环节混乱难监管，煤的灰分和硫分含量高；分散使用、燃烧过程效率低；大多数为直燃直排，脱硫、脱硝等设施几乎为空白。
据不完全统计，我国燃煤供热供暖工业锅炉近48万台，各种窑炉约13万台，年耗煤约7.5亿吨。“锅炉效率低、污染物控制设施简陋，大量供热锅炉因季节性因素负荷变化较大，实际燃烧效率、锅炉热效率平均比国际先进水平低15%—20%，导致烟尘排放超过全国排放总量的40%，二氧化硫排放量占全国排放总量的35%以上，成为严重的大气污染物排放源。”张绍强介绍。
他认为，10蒸吨每小时以下的小锅炉由于过度分散、炉型老旧、容量小等，不宜再进行改造，应加快淘汰进程，支持整合更换；20蒸吨每小时以上等级的工业锅炉与电站锅炉相似，配套烟气净化措施后同样可以实现超低排放。
“现在有新型煤粉型工业锅炉燃烧效率在90%以上，单是节能一项就比老旧链条炉提高30个百分点以上。但目前推广存在一定困难，这与违规成本过低、监管不到位有关，但也受一些地区‘一刀切’去煤化影响，有的地方还要求大中型热电机组也必须换成燃气发电，不管是不是实现超低排放，导致企业技术研发和应用积极性不高，这就值得商榷了。相关部门可以将排放标准提高到与燃气机组一致，谁优谁劣可以对比，超出了标准，再关停淘汰都没问题。”张绍强建议。
民用散煤消费总量每年在2亿吨左右，其中超九成用于北方农村冬季取暖。虽然民用散煤占比小，但大部分炉灶原始、使用分散、用户经济承受能力不高，算得上煤炭清洁高效利用一块难啃的“硬骨头”。国家能源局有关负责人表示，将坚持散煤减量替代与清洁化替代并举、疏堵结合，通过落实优质煤源、建设洁净煤配送中心、推广应用洁净煤和型煤、先进民用炉具、加强监管等措施，解决民用散煤清洁化利用问题。
中国能源研究会常务副理事长周大地认为，清洁高效的同时，也应该向低碳努力，“煤炭的高碳性没办法改变，当前重点是清洁高效，但不是说低碳就放弃了。”日前召开的国家能源工作会议提出，要抓紧研究实验碳捕集及应用技术，争取早日实现突破，使煤电发展更加符合清洁低碳安全高效的要求。
“统筹推进煤炭清洁高效利用是2018年能源工作重点任务之一，我们将在控制煤炭消费总量的基础上，着力提高电煤在煤炭消费中的比重，争取到‘十三五’末，电煤比重提高到55%左右，30万千瓦级以及具备条件的燃煤机组全部实现超低排放。”国家能源局有关负责人说。（记者 丁怡婷）
[新华网]
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水污染防治攻坚路线图密集出炉
《经济参考报》记者获悉，水污染防治攻坚作为污染防治攻坚战的重要领域之一，已经正式进入落地期。一方面，地方近日加快出台水污染防治攻坚“详版”路线图，另一方面，水污染防治考核和督查也在紧锣密鼓进行。
在专家看来，污水处理正迎来需求规模增长和提质增效双轮驱动期，水环境综合治理市场需求也将由点到面快速释放。不过，目前水环境治理存在5000亿资金缺口，虽然PPP项目空间大但风险仍存，需把握好地方债务风险和污染防治攻坚战之间的平衡。
水污染防治攻坚引爆市场
记者注意到，近日，多地加快出台包括河长制在内的水污染防治攻坚路线图，如河南洛阳印发2018年水污染防治攻坚战实施方案，江苏昆山提出落实395项清单，全力打好水污染防治攻坚战，安徽则计划出台最严格巢湖流域水污染防治法。
此外，包括陕西、上海、广东等地则加强对水污染防治的考核和督查。如上海印发了《上海市水污染防治行动计划实施方案考核规定(试行)》。广东则提出，今年将重点督查各流域水污染防治综合整治进展情况；各流域范围内的工业污染源污染治理情况；流域内畜禽养殖业污染治理情况；生活污水处理设施运行情况；水质不达标断面周边区域环境综合整治情况；各流域入河排污口整治情况。
业内人士指出，对于水污染治理而言，一方面要解决发展不充分的问题，如地方城市存量的管网改造、维护，环境治理水处理+智慧城市和数字城市，水处理+生态景观等。另一方面要解决发展不平衡的问题，特别是农村农业水处理和污染防治相关的项目。此外，未来两到三年还要打几场标志性的重大战役，包括长江保护修复、水源地保护、城市黑臭水体治理、农村农业污染治理等。
“据粗略分析，要完成2030年水环境治理任务，预计需要32万亿资金投入，平均每年要投入2.5万亿。”金州环境集团有限公司董事长蒋超在近日召开的2018(第十六届)水业战略论坛上指出。
安信证券研究中心总经理助理环保及公用事业首席分析师邵琳琳指出，水务行业市场机遇集中于三个方面：水环境综合治理继续推进、农村污水治理市场启动以及污水处理厂推进提标改造。
据E20研究院统计，目前建制镇污水处理率为30%，村污水处理率不足20%。在安徽国祯环保节能科技股份有限公司总经理石小峰看来，村镇污水处理市场将成为新蓝海，预计将有万亿市场容量。
数据显示，在乡村及县城以下，自来水普及率只有80%多一点，污水处理率村镇甚至不到20%，水质合格率农村只有60%。
随着“全流域治理”的推进，水域生态在线监测、水污染应急预警方面也将产生巨大需求。“随着对城市排水管网的重视，对污水管网探测、监测、检测、诊断的需求大大增加，污水管网非开挖修复市场也将爆发。”中国城市规划设计研究院资源能源所所长、住房城乡建设部海绵城市建设技术指导专家委员会委员王家卓说。
此外，在国家污染者付费、第三方治理的背景下，工业园区废水市场将迎来爆发契机。存量水务资产将以多种形式盘活，提标改造市场也孕育新商机。“很多处理厂要提标改造，很多管网也需要改造。智慧水务目前发展还很缓慢。所以，能提供全面解决方案的服务运营商可能会走得更远。”岭南生态文旅股份有限公司副董事长闫冠宇说。
水环境治理仍存多个痛点
不过，不容忽视的是，目前水环境治理方面还存在诸多痛点。王家卓指出，首先是重厂轻网，污水收集系统效率低下，进水浓度低。
数据显示，从2007-2017年，我国城镇污水处理厂数量和处置规模不断增长。但平均进水浓度COD却越来越低。2017年全国31个省市进水平均COD浓度低于350mg/L的有24个。“河水、地下水、山泉水等和污水混在一起，一起进入了污水处理厂，不仅挤占了污水管网的收集能力和污水处理厂的处理能力，还浪费了地方政府大量的污水处理费用。”王家卓说。
其次，排水体制混乱。黑臭水体的罪魁祸首在于没有控制的合流制污水雨天溢流，导致水污染。此外，不少分流制地区的雨污水混错接严重，尤其是污水接入雨水管，导致旱天直接排放入河。
值得一提的是，一些地区把生态修复异化为简单的种水草、撒药、铺石子、曝气、修浮岛等，导致水体的生态修复治理表面化、虚无化。还有一些地区盲目追求大水面高水位，导致河水倒灌进水排水管网，而且增大排涝压力。
“水十条规定到2020，地级城市黑臭水体控制在10%，这只是地级城市。实际上，我们国家还有300多个县级城市、1000多个城关镇、10000多个建制镇，也存在黑臭水体，整治任务非常艰巨。要想彻底消除中国城市建成区的黑臭水体，可能还需要一段时间的努力。”王家卓说。
闫冠宇则指出，虽然乡村水务市场正成为新风口，但是目前存在很多短板，如体量小而分散、社会关注度弱、利润低等。“建议政府发挥公共财政作用，增加投入，在税费、用地、用电、金融、财政等政策方面给予优惠。”
PPP项目空间大但风险仍存
值得一提的是，专家和业内人士认为，虽然PPP项目进入强规范期，但是水环境治理PPP项目空间仍然巨大。
事实上，2017年水处理PPP市场已经成为各路资本争夺的焦点。碧水源、启迪桑德、北控水务、博天环境等行业巨头，纷纷选择以PPP合作模式进入水处理及水生态系统综合服务，积极布局。
数据显示，截至2018年2月，财政部入库的生态建设和环境保护的952个PPP项目中，涉及水环境综合治理的PPP项目总数已达到755个，占比近80%，项目金额总计超过9000亿元。
E20环境平台执行合伙人、E20研究院执行院长、国家发改委财政部PPP双库定向邀请专家薛涛分析指出，水务行业资金缺口巨大，十三五期间水务投资需求1.4万亿，每年大概缺口有1000亿元。水环境治理存在5000亿资金缺口。“统计各省目前在方案制定阶段的黑臭水体治理可以发现，安徽、湖南、辽宁、广东这四个省有大量的需求还没有满足，黑臭水体治理中可能以EPC的方式也可能以PPP的方式推向市场。”
王家卓表示，虽然水环境PPP项目大部分是政府付费，但是由于水环境治理技术体系较为复杂，涉及到后期运维，并且绩效明显，非常适合做PPP。虽然当前PPP的监管日趋严格，但是大趋势是规范化。科学的设定责任边界和绩效考核体系，严格按效付费，找专业的人做专业的事情是核心。而且在PPP项目中，不能就水说水，要水岸统筹，这个很关键，因为涉及到地方政府钱从哪儿来，如何可持续的投入的问题。
不过，也有业内人士指出，对公益性项目而言，以PPP方式操作的收益机制和回报模式可能是一个比较大的挑战。“政府付费在地方实施的时候，可能就会出现一个问题，如果政府付费付得多了，会不会产生政府隐性债务的风险？怎么去平衡可能产生的债务风险和污染防治攻坚战之间的平衡？如何在行业里建立起一种可循环的、可持续发展的机制，这是一个比较大的挑战。”中国投资咨询有限责任公司副总经理谭志国说。
[科学网-经济参考报]