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散煤治理步入深水區 工業小鍋爐和小窯爐趨向清零 用生物質能助力農村清潔取暖?

2023-9-25 10:53 來源: 華夏時報 |作者: 張子鵬

  9月19日,在第八屆中國散煤綜合治理大會上,北京大學能源研究院發布的《中國散煤綜合治理調研報告2023》預測,到2025年,民用散煤消費量降幅將超過60%(以2017年消費水平為基礎),“十四五”中后期,民用散煤治理仍將保持定力。預測“十五五”期間,民用散煤消費量下降速度放緩,于 2030年基本完成改造任務,2035年力爭實現清零。

  目前,我國散煤治理已然步入深水區,東北、西北地區由于清潔取暖起步較晚,清潔取暖基礎較差,任務較重,未來可能需要更高的建設和運行成本。

  “農村的清潔取暖在散煤治理中越來越重要,我們在考慮如何融合政策,構建以可再生能源為主的農村能源系統。”北京大學能源研究院氣候變化與能源轉型項目副主任李雪玉表示,“農村仍是我國散煤治理中的重點和難點,農村散煤治理應堅持生產與生活并重。”

  散煤治理難度升級,步入深水區

  北京大學能源研究院特聘研究員楊富強表示,散煤治理將步入穩妥有序推進的新階段,從“攻堅重點區域”轉向“鞏固重點區域、拓展非重點區域”,從“聚焦重點領域”到“全面查缺補漏”,從“追求規模和速度”轉向“追求質量和長效”,從“補貼推動”轉向“市場驅動”,從“單一熱源清潔化”的技術改造轉向“能源綠色低碳化的系統建設”。

  報告也顯示,我國散煤治理已然步入深水區,面臨治理難度升級、治理成本提高的挑戰,加之外部環境影響,散煤治理將全面進入穩妥有序推進的新階段。

  自《北方地區冬季清潔取暖規劃(2017-2021 年)》實施以來,我國共支持 5 批88個清潔取暖試點城市和支持城市的清潔取暖改造,中央財政累計投入資金約1083億元,預計拉動地方財政和社會投資超過4000億元,北方地區冬季清潔取暖率穩步提升。截至 2022 年底,我國北方地區供熱總面積 238 億平方米(城鎮供熱面積 167 億平方米,農村供熱面積 71 億平方米)。其中,清潔供熱面積達到 179 億平方米,清潔供熱率已經超過 75%。

  目前,中央財政支持的北方清潔取暖支持城市在東北和西北8省的覆蓋率僅為30%;而在重點區域涉及的7個省市覆蓋率高達86%。此外,由于東北、西北的特殊地理區位和氣候條件,在冬季取暖期間,農村用戶若要保持與華北、華中等地農戶相同的室內溫度,必然對房屋的保溫性能要求更高,能源消耗或熱量輸入也更多。換言之,若通過同樣的技術路線實現溫暖過冬,東北和西北地區需要更高的建設和運行成本。

  民用散煤治理以北方清潔取暖為核心,在《北方地區冬季清潔取暖規劃(2017-2021 年)》實施期間,北方地區累計完成清潔取暖改造3630萬戶,民用散煤消費下降38%。根據第四批和第五批支持城市清潔取暖改造計劃任務量推算,2022-2025年間,約有2100萬戶完成改造,預測到2025年,民用散煤消費量降幅將超過60%(以2017年消費水平為基礎)。“十四五”中后期,民用散煤治理仍將保持定力,預測“十五五”期間,民用散煤消費量下降速度放緩,于 2030年基本完成改造任務,2035年力爭實現清零。

  目前,重點區域清潔取暖改造已基本完成,西北和東北地區熱源清潔低碳化技術路線已初步形成:西北地區以“太陽能+”為主,以“煤改氣”和“煤改電”為輔;東北地區以生物質為主,以太陽能和電采暖等為輔。當前,我國散煤治理呈現出明顯的區域性差異,在“深水區”向縱深挺進的過程中,面臨著治理難度升級的巨大挑戰。

  為此,《報告》建議散煤治理工作應更加注重系統性和協同性。強化散煤治理目標協同、政策協同、區域協同、領域協同、任務協同、監管協同。

  用生物質助力農村清潔取暖?

  “十三五”以來,“大氣十條”和深入打好污染防治攻堅戰等措施推進效果顯著,但在民用散煤逐步減少的同時,農村散煤治理仍有推進空間。農村清潔取暖也成為大會熱議的話題,與會專家學者們圍繞農村清潔供暖現狀、如何破局等問題,紛紛建言獻策。

  中國農業大學工學院副教授周宇光認為,生物質原料是未來低碳轉型的重要解決方案之一,具有固碳甚至負碳的屬性。

  生物質能主要以秸稈、農林廢棄物等為原料,生物質清潔供熱方式一般有熱電聯產集中式供熱、鍋爐分布式供熱和成型燃料戶用爐具供熱等。其中,第一種是當前生物質供熱的主要方式,多用于城鎮清潔供暖;后兩者適用于住宅建設分散、供熱管網等基礎設施薄弱的農村。

  中國社會科學院學部委員、國家氣候變化專家委員會副主任潘家華也表示,“路徑其實很簡單,農村有廣袤的空間,光伏、風能、生物質能,秸稈是資源,為什么不讓它作為能源呢?”在他看來,農村自身擁有的資源就是其發展的內在動力。

  農業農村部農業生態與資源保護總站首席專家李景明建議,在光伏發電、風力發電以電為基礎的清潔能源體系以外,要更多強調利用農村地區的有機生物資源來發展生物質能。“農業或者農村還是普遍存在大量的有機廢棄物,當農民逐漸選擇商品能源或者清潔能源時,包括秸稈、畜禽糞便、生活垃圾等有機廢氣物就被擱置在一邊,成為一種新的污染源。”

  同時,他也坦言,發展生物質能還有諸多限制。因為生物質能產業鏈較長,密度較低,收集的半徑也較大。與傳統的化石能源相比,在成本方面的競爭力偏低。

  中國能源研究會可再生能源專委會副秘書長王衛權則提到,可再生能源在農村地區有諸多用能場景。例如蔬菜大棚或者溫室大棚,在種植方面可以通過供電供熱保證大棚四季如春。在農產品加工方面以及養殖方面,比如養雞、養鴨,也是需要用能的,在這些方面都有很好的應用場景。

  農村清潔取暖究竟該如何實現?《報告》也提出建議:要盡快建立并完善農村能源統計制度;因地制宜地發展光伏、風電、生物質、天然氣、地熱等多品種可再生分布式能源,促進不同品位能源高效梯級利用;提升農網供電保障水平,并積極推進農業農村領域電氣化;建設熱電協同、因地施策的清潔供暖體系。

  工業小鍋爐和小窯爐散煤消費趨向清零

  自2013 年向污染宣戰以來,散煤治理成為治霾藥方中的一劑猛藥。一方面,工業散煤治理先行。通過“散亂污”企業整治唱響了一輪工業轉型強音,加速淘汰落后產能。

  在擴大禁煤區建設和提高城鎮集中供暖率的具體實踐中,工業小鍋爐的淘汰工作在環保高壓態勢下推進。在《北方地區冬季清潔取暖規劃(2017-2021 年)》實施期間,電、氣等清潔能源大規模下鄉,居民取暖消費觀念隨之發生轉變。另一方面,重點區域先行試點示范。

  工業散煤治理以京津冀及周邊地區、汾渭平原和長三角地區為重點區域,北方地區清潔取暖以京津冀大氣污染傳輸通道“2+26”城市和汾渭平原城市為主。中央財政支持的五批試點和支持城市所覆蓋的區域從華北、華東、和華中地區逐步向東北和西北等非重點區域擴展。

  根據《報告》,2022年,我國散煤治理穩中有進。在工業散煤治理方面,35蒸噸/小時及以下燃煤小鍋爐的鍋爐容量和煤耗量分別較2021年下降21.8%和13.4%;建材行業小窯爐2022年散煤消費量較2021年下降14.4%。在民用散煤治理方面,我國北方地區清潔取暖率相比2021年提升了1.4%,可再生能源供熱規模持續擴大。

  經過多年的不懈努力,散煤治理取得積極成效。工業散煤消費在“十三五”時期經歷了一個快速下降的階段。累計淘汰治理無望的小型燃煤鍋爐約10 萬臺,重點區域 35蒸噸/小時(t/h)以下燃煤鍋爐基本清零。工業小鍋爐、建材行業小窯爐的散煤消費總量較2015年下降了約70%。在存量大幅削減的基礎上,假設建材行業保持淘汰落后產能的力度不減,工業小鍋爐在現有環境政策下,繼續推進35t/h及以下燃煤小鍋爐的淘汰關停,并提高污控升級措施,我國工業小鍋爐和小窯爐的散煤消費即將步入一個趨向清零的階段。

  在工業領域,加快實施熱電廠供熱半徑15公里范圍內燃煤鍋爐關停,實施區域差異化的燃煤小鍋爐污染排放深度治理和清潔能源替代,加快產業的綠色升級。在民用領域,以長效為核心,分類指導,分區域穩妥有序推進。因地制宜、因戶施策,同步開展熱源清潔低碳化改造和建筑能效提升,從供需兩端提振清潔取暖市場,加強全過程專業化運營管理以及技術和模式創新。

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