煤電與氣電之間不能簡單替代

近年來，燃煤發(fā)電（以下簡稱“煤電”）比燃機(jī)發(fā)電（主要指以天然氣為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)猕D蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電）更清潔的言論經(jīng)常見諸媒體，但反駁聲音也時有響起。認(rèn)為煤電更清潔的主論點是，實施了大氣污染物超低排放改造后的煤電比燃機(jī)發(fā)電更清潔。而反對者認(rèn)為，煤電污染物排放在實際運(yùn)行中還是遠(yuǎn)大于燃機(jī)發(fā)電，只不過是在超低排放要求中的排放限值比燃機(jī)發(fā)電排放限值低而已。筆者曾在2014年煤電大氣污染物超低排放項目初起時專門寫過文章，認(rèn)為不宜直接比較煤電與燃機(jī)排放哪個更少。當(dāng)前，“十四五”時期煤電與燃機(jī)到底該如何發(fā)展遇到了新選擇，煤電與燃機(jī)發(fā)電誰更清潔的爭論時而又現(xiàn)。

嚴(yán)格來說，燃煤發(fā)電與燃機(jī)發(fā)電哪個更清潔本身就是一個“模糊命題”，以往持不同看法的人是各自定義“清潔”內(nèi)涵，劃定比較范圍，通過媒體隔空對話，少有面對面辯論，以致產(chǎn)生了各種認(rèn)識上的錯位，并對政府決策產(chǎn)生了一定影響。我國在推進(jìn)煤電清潔發(fā)展中，用燃機(jī)發(fā)電的某些清潔性特點比喻煤電的清潔性更簡單、直觀、易傳播。但同時，由于此種方法概念模糊，久而久之導(dǎo)致人們對煤電和燃機(jī)發(fā)電作用、地位的認(rèn)識，以及政府部門在能源發(fā)展科學(xué)決策上產(chǎn)生偏差。筆者認(rèn)為，有必要從專業(yè)角度分析和澄清。

將微觀認(rèn)識簡單應(yīng)用到宏觀層面催生“模糊命題”

筆者分析，最初有人將微觀層面的某個煤電項目的環(huán)保改造結(jié)果簡單應(yīng)用到宏觀層面的煤電清潔性認(rèn)識上；將特定條件下某項污染因子的治理成果簡單推論到煤電整體“清潔化”層面上。顯然，這種模糊而簡單地比較法對于特定項目雖有標(biāo)志性意義，對于減少煤電（或者燃機(jī)發(fā)電）行業(yè)大氣污染物排放量具有示范性意義，但同時也對公眾甚至決策者造成一定的誤導(dǎo)，如在宏觀層面上推動“以煤代氣”（或“一刀切”式的“以氣代煤”）等具有排他性的“二選一”政策出臺。

實際上，即便是在微觀層面上可以比較的煤電和燃機(jī)發(fā)電項目的3項污染物（二氧化硫、氮氧化物、顆粒物）排放濃度，也只是諸多環(huán)保因素中的一方面而已，且不見得能單純從污染物濃度上看出對環(huán)境質(zhì)量的影響。如，要在某市擬建一座火電廠，我們須知道是電量需要還是電與熱需要；當(dāng)?shù)丨h(huán)保容量如何，二氧化硫與氮氧化物哪個是更為敏感的因素；燃料來源、水源、運(yùn)輸條件以及生產(chǎn)經(jīng)營活動對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展、社會發(fā)展的影響等等。條件確定后，完全可分析出建煤電和建燃機(jī)哪個更合適，而不是只看污染物排放濃度。正如從北京到上海，可以選擇飛機(jī)、汽車、高鐵等出行方式，但如果從北京天安門到復(fù)興門我們可能會選擇步行。

所以，在一個具體項目的決策中，某方案的某一方面優(yōu)勢或劣勢與其他條件的比較也是相對的。不宜把微觀事項決策中的結(jié)果簡單類比或者照搬到宏觀事項決策中。從現(xiàn)實爭論看，在比較煤電和燃機(jī)發(fā)電的清潔性時，大部分比較的只是國家或者地方政府頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中三項污染物的“污染排放濃度限值”的大小，并不是比較單位產(chǎn)品生產(chǎn)過程中污染物排放量的大小，更不是比較其污染物排入大氣環(huán)境后對當(dāng)?shù)丨h(huán)境質(zhì)量影響的大小。

其次，即便能從排放標(biāo)準(zhǔn)比較中看出煤電和燃機(jī)發(fā)電的排放限值大小，也說明不了誰更清潔，即不能用評價“馬”的標(biāo)準(zhǔn)來評價“牛”。如，燃機(jī)發(fā)電的二氧化硫排放限值是35毫克/立方米，燃煤發(fā)電排放限值是100毫克/立方米，這并不能說明燃機(jī)比燃煤機(jī)組更環(huán)保。正如高鐵比汽車跑得快，不能說明高鐵比汽車更好，因為高鐵是高鐵的標(biāo)準(zhǔn)，汽車是汽車的標(biāo)準(zhǔn)，各有各的作用和應(yīng)用范圍。因此，我國現(xiàn)行的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13221-2011）（以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》）對不同燃料、不同發(fā)電方式規(guī)定了不同的污染物排放限值，這是科學(xué)合理的，也是國際通行做法。

煙氣含氧量折算后雖可比較出數(shù)值大小，但沒有實質(zhì)意義?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，直接監(jiān)測的大氣污染物的濃度要折算成“大氣污染物基準(zhǔn)含氧量排放濃度”后才能與限值比較出是否超標(biāo)。用基準(zhǔn)含氧量折算是為了防止在監(jiān)測點前用空氣稀釋污染物濃度的做法。煤電與燃機(jī)發(fā)電雖然都是“火電”，但燃煤鍋爐、燃?xì)忮仩t、燃?xì)廨啓C(jī)組的“基準(zhǔn)含氧量”數(shù)值是不同的，分別是6%、3%和15%。

“基準(zhǔn)含氧量”之所以不同，是因為不同燃燒裝置的燃燒原理和工藝不同，燃料燃燒所需的過?？諝庀禂?shù)不同造成煙氣中的含氧量不同。煤炭在電站鍋爐中燃燒及通過負(fù)壓煙道后，煙氣中的氧含量約為6%；而燃機(jī)燃燒時需要更多的過量空氣才能有更高的燃燒效率，煙氣中氧含量約為15%。因此，將不同發(fā)電方式的典型工藝的煙氣含氧量作為規(guī)定的基準(zhǔn)氧含量。

顯然，即使監(jiān)測中得到煤電機(jī)組與燃機(jī)的排放濃度相同，其內(nèi)涵也不同。如果將不同燃燒（發(fā)電）裝置的排放限值按相同的“基準(zhǔn)含氧量”折算比較，就會發(fā)現(xiàn)排放限值的大小排序發(fā)生變化。如《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，“天然氣鍋爐或燃?xì)廨啓C(jī)組”的煙塵排放限值都為5毫克/立方米，若將燃機(jī)的基準(zhǔn)含氧量按燃?xì)忮仩t折算，則燃機(jī)發(fā)電排放限值為25毫克/立方米（基準(zhǔn)含氧量為3%）。再如，同樣是用天然氣發(fā)電，用燃機(jī)發(fā)電與用鍋爐燃燒發(fā)電的氮氧化物排放限值分別為50毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米、100毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，表面上看燃機(jī)發(fā)電比燃?xì)忮仩t發(fā)電的限值低1/2，但折算后燃機(jī)的限值為250毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米（3%基準(zhǔn)含氧量），比燃?xì)忮仩t的排放限值反而高2.5倍。由于燃機(jī)比煤電的大氣污染物基準(zhǔn)含氧量高2.5倍，所以將燃機(jī)的排放限值乘以2.5再與煤電排放限值比較才具同基準(zhǔn)下的比較意義。

不過，這只是比較了排放限值的數(shù)值大小，卻得不出誰更清潔的結(jié)論。對于誰更清潔的比較，除了煙氣中的污染物外，還有發(fā)電效率等更多因素。總之，用煙氣排放濃度大小或排放限值大小的比較來判定煤電和燃機(jī)發(fā)電的清潔性是不科學(xué)的。

煤電與燃機(jī)發(fā)電的排放限值不能斷定誰更清潔

《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》明確提出：“國務(wù)院環(huán)境保護(hù)主管部門根據(jù)國家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和國家經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件，制定國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。”且規(guī)定了“省、自治區(qū)、直轄市人民政府對國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中未作規(guī)定的項目，可以制定地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；對國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中已作規(guī)定的項目，可以制定嚴(yán)于國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)?！笨梢?，由于不同地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量要求不同，不同地區(qū)的排放標(biāo)準(zhǔn)可以嚴(yán)于國家要求，同時，經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件也是制定排放標(biāo)準(zhǔn)的重要先決條件。

由于環(huán)保要求、技術(shù)條件、經(jīng)濟(jì)性三者之間互相制約、動態(tài)平衡，因此，排放標(biāo)準(zhǔn)限值并不是越嚴(yán)越好，而是一個互相協(xié)調(diào)的結(jié)果。根據(jù)環(huán)保法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)化法等有關(guān)規(guī)定，排放標(biāo)準(zhǔn)制定時要遵循一系列程序以滿足實質(zhì)性和程序性要求，保證標(biāo)準(zhǔn)制定的科學(xué)性、合法性。

《標(biāo)準(zhǔn)》從1991年頒布實施以來，歷經(jīng)1996年、2003年、2011年多次修訂，就是不斷適應(yīng)環(huán)保、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)三者之間新平衡的結(jié)果。同時，北京、上海、天津、廣東等省級政府都頒布了地方排放標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)了我國區(qū)域發(fā)展和環(huán)保要求的不平衡性特點。國家通過政府部門聯(lián)合頒布文件并在《政府工作報告》中提出要求，在全國范圍內(nèi)推進(jìn)了比《標(biāo)準(zhǔn)》更嚴(yán)的燃煤電廠大氣污染物超低排放要求。因此，從法律和科學(xué)上講，煤電和燃機(jī)發(fā)電“標(biāo)準(zhǔn)”中的排放限值或超低排放規(guī)定中的排放限值，不論數(shù)值是否相同都不能斷定誰更清潔。

判定煤電與燃機(jī)發(fā)電的環(huán)境影響要用法律規(guī)則

燃煤發(fā)電產(chǎn)生的環(huán)境問題有大氣污染、水污染、固體廢物污染等。在大氣環(huán)境污染物中除了煙塵、二氧化硫、氮氧化物三項污染物外，還有在污染治理中可能產(chǎn)生的二次污染以及重金屬排放問題。

針對這些問題，我國政府根據(jù)對環(huán)境影響的大小，吸納國際經(jīng)驗，通過污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境影響評價等環(huán)保管理手段，進(jìn)行嚴(yán)格管理。如，《標(biāo)準(zhǔn)》中對燃煤電廠煙氣中的“汞及其化合物”規(guī)定的排放限值是0.03毫克/立方米。因此，不論是燃機(jī)還是燃煤電廠，只要滿足政府的環(huán)保要求，在環(huán)保上就是合法的。如果一定要對煤電、燃機(jī)的環(huán)境影響“說個子午卯酉”，那么就一定要用法律規(guī)則來評判。且評判時不應(yīng)比較排放污染物的多少，而要評判誰更好地執(zhí)行了排放標(biāo)準(zhǔn)。如果燃機(jī)（或煤電）超過排放限值規(guī)定，即便其排放量比另一方低也是不環(huán)保的，反之亦然。

我國燃煤電廠各種污染物排放限值是世界上最嚴(yán)格的，且由于經(jīng)過十多年的污染強(qiáng)化治理，污染控制技術(shù)也是世界上最先進(jìn)的。需要指出，現(xiàn)實中絕大部分生產(chǎn)活動對環(huán)境都有一定影響，關(guān)鍵不是看是否排放了某種污染物，而是要知道排放了多少、在環(huán)境中產(chǎn)生了多大影響（濃度多大）、持續(xù)了多長時間、是否符合環(huán)境質(zhì)量或排放要求等。

一些專家對煤電或燃機(jī)發(fā)電排放進(jìn)行比較，往往人云亦云、缺乏定量表述，不管是否達(dá)標(biāo)（合格），這是一種沒有法律和科學(xué)依據(jù)的臆測。隨著時代的進(jìn)步和人們環(huán)保意識的提高，環(huán)保要求總體不斷趨嚴(yán)，技術(shù)不斷發(fā)展，人們對環(huán)保投入的經(jīng)濟(jì)性認(rèn)識也不斷變化，這都使得排放標(biāo)準(zhǔn)更加科學(xué)、嚴(yán)格、法治。

“十四五”煤電和燃機(jī)發(fā)電要在能源轉(zhuǎn)型中找準(zhǔn)自身位置

從環(huán)保角度看，這也是一個宏觀范疇的問題。不能從項目層面看宏觀層面的問題，而要從煤電和燃機(jī)發(fā)電的全生命周期，從區(qū)域?qū)用?，更重要的是從?jīng)濟(jì)、社會、能源、電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型層面，從資源稟賦、能源安全、綠色發(fā)展、能源價格等約束性方面看煤電和燃機(jī)發(fā)電的功能和定位。

面向未來，煤電和燃機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵性制約因素是二氧化碳排放約束問題。以往在比較“清潔”時，往往忽略這一因素，顯然在“十四五”時期必須著重考慮。同樣熱值的天然氣比煤炭的碳放量要低約40%，提高天然氣比重顯然有利于低碳發(fā)展，但也不能因為這一點就必須大力發(fā)展燃機(jī)。因此，不論是煤電還是燃機(jī)發(fā)電，都要從我國經(jīng)濟(jì)、社會、能源轉(zhuǎn)型的大趨勢中找到合適位置。

天然氣需要積極發(fā)展，主要是用于靈活性電源和居民用氣替代直接燃煤以及分布式能源電力系統(tǒng)。是否要“大力”發(fā)展天然氣發(fā)電，取決于天然氣的對外依存度、供氣安全性以及價格等方面。煤電發(fā)展應(yīng)因地、因網(wǎng)制宜，并嚴(yán)格限制新建煤電，防止碳鎖定。一部分存量煤電要進(jìn)行靈活性改造，為穩(wěn)定電力系統(tǒng)提供更多支撐性保障，同時也要為解決城市生活污泥處理、摻燒生物質(zhì)、熱電冷聯(lián)供以及促進(jìn)區(qū)域和產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

特別需要指出的是，天然氣發(fā)展戰(zhàn)略與水電、核電發(fā)展，尤其是可再生能源的進(jìn)一步大力發(fā)展、成本的進(jìn)一步下降以及儲能的發(fā)展有著重要關(guān)聯(lián)。總體來看，經(jīng)過“十四五”的發(fā)展，我國應(yīng)初步形成以可再生能源逐步替代煤炭的戰(zhàn)略，而不是在以氣態(tài)燃料替代煤炭后再以可再生能源替代氣態(tài)燃料，要形成具有中國特色的能源轉(zhuǎn)型模式。

總而言之，首先，燃煤發(fā)電與燃機(jī)發(fā)電哪個更清潔是一個模糊命題，它模糊了清潔與低碳概念的不同、模糊了某一機(jī)組與整個行業(yè)的區(qū)別、模糊了個別排放中的個別污染因子與生命周期環(huán)境影響的區(qū)別、模糊了宏觀能源結(jié)構(gòu)調(diào)整與微觀具體項目要求等。

其次，從企業(yè)層面看，不論是煤電還是燃機(jī)，其污染控制水平或清潔發(fā)展水平高低，要以排放標(biāo)準(zhǔn)或清潔生產(chǎn)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩進(jìn)行判定，不能簡單地以不同類型發(fā)電方式來比較、判定。

再次，從宏觀層面看，是發(fā)展煤電還是發(fā)展燃機(jī)發(fā)電，要從清潔低碳安全高效的整體能源戰(zhàn)略要求和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的整體需求綜合決策，而不是兩種機(jī)組之間的簡單替代。

最后，污染控制、清潔生產(chǎn)水平是隨著技術(shù)進(jìn)步、環(huán)保要求提高和經(jīng)濟(jì)性提高而持續(xù)提高的，但不論是針對煤電還是燃機(jī)發(fā)電，提出更為嚴(yán)格的環(huán)保要求，都應(yīng)當(dāng)是依法提出、依法實施。

（作者系中國電力企業(yè)聯(lián)合會專職副理事長）