論天然氣在環保節能事業中的應用及其發展趨勢
摘 要:在我國經濟(ji)結構與能源結構面(mian)(mian)臨(lin)重大調(diao)整的(de)(de)(de)時(shi)代背景下,天(tian)然氣(qi)作為一種重要的(de)(de)(de)燃料和(he)化工原(yuan)料,因其具有(you)的(de)(de)(de)排(pai)放率、污染(ran)率低(di),利用效率高,適(shi)應(ying)性強等優(you)點(dian)廣(guang)泛應(ying)用于電力、冶金、交通以及居(ju)民生活的(de)(de)(de)方方面(mian)(mian)面(mian)(mian),為節能減排(pai)事(shi)業的(de)(de)(de)順利進(jin)行做出了巨大的(de)(de)(de)貢獻(xian)。本文從天(tian)然氣(qi)在環(huan)境保護和(he)節約(yue)能源等兩大方面(mian)(mian),闡述了天(tian)然氣(qi)的(de)(de)(de)應(ying)用在經濟(ji)轉型過程中的(de)(de)(de)特點(dian)和(he)優(you)勢(shi),并對其發展趨勢(shi)進(jin)行了全面(mian)(mian)的(de)(de)(de)分析和(he)展望(wang)。
關鍵詞:天然氣; 環境(jing)保(bao)護; 節能減排(pai); 應(ying)用; 發(fa)展
1.我國的天(tian)然氣資源概述
改革(ge)開放以來,隨著(zhu)國民經(jing)濟持續快速的(de)發展,以煤(mei)炭消費為主(zhu)的(de)能(neng)(neng)源(yuan)結構逐漸凸(tu)顯出利用效率(lv)低下、排(pai)污量高等弊端,盡管國家(jia)陸續頒布了(le)一系列提高煤(mei)炭能(neng)(neng)源(yuan)利用率(lv)的(de)新舉措,但與先(xian)進(jin)國家(jia)相比,我國的(de)能(neng)(neng)源(yuan)利用仍存在著(zhu)不小(xiao)的(de)差距。
為(wei)適應經濟結構(gou)的(de)(de)調整,促進社(she)會不(bu)斷向著資源(yuan)節約型和環(huan)境友好(hao)型轉變,高效(xiao)、清(qing)潔(jie)的(de)(de)新(xin)能(neng)源(yuan)的(de)(de)開(kai)發就(jiu)成為(wei)了決定我國節能(neng)減(jian)排(pai)事(shi)業成敗(bai)的(de)(de)關鍵。在(zai)這一背景下,天然氣(qi)作為(wei)一種重要的(de)(de)燃料和化(hua)工原料,因其具有的(de)(de)排(pai)放(fang)率(lv)、污染(ran)率(lv)低(di),利(li)用效(xiao)率(lv)高,適應性(xing)強等(deng)(deng)優點,廣泛應用于(yu)電力、冶(ye)金、交通以及(ji)居民生活的(de)(de)方方面(mian)面(mian)。由(you)于(yu)具有含水率(lv)低(di)、硫化(hua)物少等(deng)(deng)特性(xing),天然氣(qi)也(ye)常被用于(yu)甲醛、氨等(deng)(deng)其他工業原料的(de)(de)合成。
我國(guo)擁有(you)豐富的(de)天然氣(qi)儲量和可供開發的(de)資(zi)源(yuan)(yuan)基礎,全國(guo)第二輪油(you)氣(qi)資(zi)源(yuan)(yuan)評價結果顯(xian)示,全國(guo)天然氣(qi)總資(zi)源(yuan)(yuan)量為38.04萬億立(li)(li)方(fang)米(mi),其中(zhong)(zhong)陸上(shang)為29.9萬億立(li)(li)方(fang)米(mi),近海為8.14萬億立(li)(li)方(fang)米(mi),并具有(you)著相當大的(de)勘探潛力(li)。而(er)隨著勘測、開采技術的(de)成熟(shu),政府也加(jia)大了天然氣(qi)開發、管道建設等(deng)方(fang)面的(de)投入,從政策上(shang)鼓勵燃氣(qi)領(ling)域的(de)民(min)營化(hua)及城(cheng)鎮居(ju)民(min)對(dui)天然氣(qi)的(de)使(shi)用,并收到了較(jiao)好(hao)的(de)效(xiao)果。近年來,國(guo)家相繼頒布了《節能中(zhong)(zhong)長期專項(xiang)規劃》、《中(zhong)(zhong)國(guo)應對(dui)氣(qi)候變化(hua)國(guo)家方(fang)案》、《中(zhong)(zhong)國(guo)的(de)能源(yuan)(yuan)狀況與政策白皮書》和《中(zhong)(zhong)華人民(min)共和國(guo)節約能源(yuan)(yuan)法》等(deng)政策法規,以(yi)促進天然氣(qi)應用的(de)健康發展,天然氣(qi)在經濟發展和環境保護中(zhong)(zhong)的(de)作用和地位(wei)可見一斑。
2.天然氣在環境保護方面的作用
由(you)于煤(mei)炭(tan)中(zhong)灰分與硫分的(de)(de)(de)含量較(jiao)高,且煤(mei)炭(tan)在我(wo)(wo)國(guo)能(neng)源消費中(zhong)的(de)(de)(de)比例長期高達70%以(yi)上(shang)(shang),因(yin)此,工業較(jiao)為(wei)發達的(de)(de)(de)大中(zhong)型城市多面(mian)臨著(zhu)主要成分為(wei)CO2、NOX、以(yi)及SO2等(deng)的(de)(de)(de)煙(yan)霧污染。其(qi)中(zhong)CO2將導(dao)致促使全球變暖的(de)(de)(de)溫室效應,給(gei)環境保護(hu)和(he)人類的(de)(de)(de)生(sheng)存帶來(lai)極大的(de)(de)(de)威脅(xie),SO2則(ze)(ze)會與空氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)水蒸氣(qi)反應而(er)形(xing)成酸雨,給(gei)土地、水體(ti)等(deng)造(zao)成不利影響。我(wo)(wo)國(guo)每年的(de)(de)(de)CO2排(pai)放量都在7億t以(yi)上(shang)(shang),SO2則(ze)(ze)在2000萬t以(yi)上(shang)(shang),且排(pai)放量的(de)(de)(de)90%均(jun)來(lai)自燃煤(mei),這些煙(yan)塵的(de)(de)(de)排(pai)放已(yi)經成為(wei)我(wo)(wo)國(guo)生(sheng)態環境惡(e)化的(de)(de)(de)重要原因(yin)。
天(tian)(tian)然(ran)(ran)氣(qi)(qi)由于(yu)(yu)氫碳原子比(bi)高而(er)具有較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)CO2減排(pai)(pai)能力。在SO2方面,國家標準規(gui)定二類天(tian)(tian)然(ran)(ran)氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)H2S含(han)量(liang)(liang)不(bu)得(de)>20mg/m3,一類天(tian)(tian)然(ran)(ran)氣(qi)(qi)不(bu)得(de)>6mg/m3。按照煤中(zhong)硫(liu)含(han)量(liang)(liang)1%計算(suan),1MJ的(de)(de)(de)(de)煤炭(tan)(tan)硫(liu)含(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)340mg,而(er)1MJ的(de)(de)(de)(de)二類天(tian)(tian)然(ran)(ran)氣(qi)(qi)硫(liu)含(han)量(liang)(liang)僅為(wei)(wei)0.54mg,因此(ci)天(tian)(tian)然(ran)(ran)氣(qi)(qi)在SO2減排(pai)(pai)上同(tong)樣具有巨(ju)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)優勢。而(er)與含(han)氮(dan)量(liang)(liang)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)煤炭(tan)(tan)相比(bi),天(tian)(tian)然(ran)(ran)氣(qi)(qi)基本不(bu)含(han)氮(dan)化(hua)(hua)物,因此(ci)燃(ran)燒產(chan)生的(de)(de)(de)(de)NOX僅為(wei)(wei)67g/GJ~267g/GJ,大(da)(da)大(da)(da)低于(yu)(yu)煤炭(tan)(tan)燃(ran)燒產(chan)生的(de)(de)(de)(de)NOX值(255g/GJ~857g/GJ)。實(shi)踐表明,將天(tian)(tian)然(ran)(ran)氣(qi)(qi)作為(wei)(wei)煤炭(tan)(tan)或石油的(de)(de)(de)(de)替(ti)代燃(ran)料(liao),可以(yi)消除(chu)絕大(da)(da)部分的(de)(de)(de)(de)煙塵,在凈化(hua)(hua)大(da)(da)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)同(tong)時,緩(huan)解(jie)了全球氣(qi)(qi)候(hou)的(de)(de)(de)(de)暖化(hua)(hua)現象,并(bing)減少了NOX等大(da)(da)量(liang)(liang)排(pai)(pai)放所造(zao)成的(de)(de)(de)(de)光(guang)化(hua)(hua)學(xue)污(wu)染。此(ci)外,天(tian)(tian)然(ran)(ran)氣(qi)(qi)驅動的(de)(de)(de)(de)吸收式冷(leng)凝器不(bu)含(han)HCFCs或CFCs等制冷(leng)劑,而(er)采用溴化(hua)(hua)鋰或氨與水(shui)相配合的(de)(de)(de)(de)液體,杜絕了制冷(leng)劑對臭氧(yang)層的(de)(de)(de)(de)影響和破(po)壞。
3.天然(ran)氣在(zai)節(jie)約能源方面的作用(yong)
天(tian)(tian)然(ran)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)節能(neng)(neng)原因主要(yao)是由于其具有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)利用效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)(lv)。以(yi)目前主要(yao)行(xing)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)平均(jun)能(neng)(neng)耗水(shui)平和利用效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)(lv)來看,2010年我國燃(ran)煤工(gong)(gong)業(ye)(ye)鍋爐平均(jun)熱(re)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)(lv)在70%~80%之間,民用熱(re)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)(lv)僅30%左右,而天(tian)(tian)然(ran)氣(qi)工(gong)(gong)業(ye)(ye)鍋爐的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)(lv)一般可達90%~95%,民用熱(re)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)(lv)可達55%~65%,同時天(tian)(tian)然(ran)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)化工(gong)(gong)能(neng)(neng)耗通(tong)常也比煤炭低30%~45%,明顯高(gao)(gao)于各行(xing)業(ye)(ye)目前的(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)本水(shui)平。
目前(qian),我國能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)統計(ji)(ji)部(bu)門主(zhu)(zhu)要(yao)是針對耗(hao)(hao)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)企(qi)業(ye)計(ji)(ji)算節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)減(jian)(jian)(jian)排(pai)(pai)(pai)(pai)量(liang)。其(qi)中節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)是通過(guo)企(qi)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)單位(wei)GDP能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)來衡量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),并以此制定了《單位(wei)GDP能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)統計(ji)(ji)指標體系(xi)實施(shi)方(fang)(fang)案(an)》、《單位(wei)GDP能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)監測體系(xi)實施(shi)方(fang)(fang)案(an)》與(yu)《單位(wei)GDP能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)考核體系(xi)實施(shi)方(fang)(fang)案(an)》。減(jian)(jian)(jian)排(pai)(pai)(pai)(pai)量(liang)計(ji)(ji)算中所指的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)污染(ran)物(wu)(wu),則是指化(hua)(hua)學(xue)需氧量(liang)(COD)和(he)SO2。為了規范(fan)各地(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)減(jian)(jian)(jian)排(pai)(pai)(pai)(pai)工作,國家(jia)(jia)還發布了《主(zhu)(zhu)要(yao)污染(ran)物(wu)(wu)總量(liang)減(jian)(jian)(jian)排(pai)(pai)(pai)(pai)統計(ji)(ji)辦(ban)法(fa)》、《主(zhu)(zhu)要(yao)污染(ran)物(wu)(wu)總量(liang)減(jian)(jian)(jian)排(pai)(pai)(pai)(pai)監測辦(ban)法(fa)》與(yu)《主(zhu)(zhu)要(yao)污染(ran)物(wu)(wu)總量(liang)減(jian)(jian)(jian)排(pai)(pai)(pai)(pai)考核方(fang)(fang)法(fa)》。因此,可(ke)(ke)根據上述方(fang)(fang)案(an)、方(fang)(fang)法(fa)中規定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)手段和(he)參數,在(zai)(zai)(zai)生(sheng)產出相(xiang)同(tong)有效產物(wu)(wu)(電(dian)、熱能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)等(deng))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件下(xia),計(ji)(ji)算煤(mei)炭(tan)和(he)天(tian)(tian)然(ran)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)消費量(liang)和(he)污染(ran)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)排(pai)(pai)(pai)(pai)放量(liang)。計(ji)(ji)算表明(ming),與(yu)煤(mei)炭(tan)相(xiang)比,天(tian)(tian)然(ran)氣(qi)無論(lun)應(ying)用于哪個行(xing)業(ye)都具(ju)有巨(ju)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)減(jian)(jian)(jian)排(pai)(pai)(pai)(pai)潛力(li)。1m3天(tian)(tian)然(ran)氣(qi)與(yu)相(xiang)應(ying)可(ke)(ke)替(ti)代的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)煤(mei)炭(tan)相(xiang)比,可(ke)(ke)節(jie)(jie)約能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)11%~73%,減(jian)(jian)(jian)排(pai)(pai)(pai)(pai)CO247%~84%,NOX44%~95%,SO2和(he)煙塵(chen)近100%。另外,由于我國民用燃煤(mei)效率低,因此天(tian)(tian)然(ran)氣(qi)在(zai)(zai)(zai)城市(shi)燃氣(qi)行(xing)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)潛力(li)最(zui)大(da),節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)可(ke)(ke)達天(tian)(tian)然(ran)氣(qi)用于各行(xing)業(ye)平均(jun)值的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)1.9~2.8倍(bei),CO2和(he)SO2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)減(jian)(jian)(jian)排(pai)(pai)(pai)(pai)量(liang)則是平均(jun)值的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)1.65~3.6倍(bei)。可(ke)(ke)見,要(yao)實現國家(jia)(jia)節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)減(jian)(jian)(jian)排(pai)(pai)(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)綜合(he)目標,必(bi)須加快產業(ye)升級(ji)與(yu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)結構調(diao)整的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)步伐,使發展過(guo)快的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)煤(mei)炭(tan)高(gao)污染(ran)行(xing)業(ye),逐漸向著清潔的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)(tian)然(ran)氣(qi)生(sheng)產轉化(hua)(hua),在(zai)(zai)(zai)加大(da)淘汰電(dian)力(li)、鋼(gang)鐵、建(jian)材、電(dian)解鋁(lv)、電(dian)石(shi)、平板玻(bo)璃等(deng)高(gao)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)行(xing)業(ye)落后產能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)時,提高(gao)土地(di)、環(huan)保、節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、技術、安全(quan)等(deng)方(fang)(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)準入門檻(jian),鼓勵發展低能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)、低污染(ran)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)先進生(sheng)產技術,并通過(guo)耗(hao)(hao)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)行(xing)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)余熱余壓利用、水污染(ran)治理(li)(li)、燃煤(mei)電(dian)廠SO2處(chu)理(li)(li)、重點行(xing)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)節(jie)(jie)水改(gai)造(zao)、大(da)宗工業(ye)廢棄物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)資源(yuan)綜合(he)利用及垃圾(ji)資源(yuan)化(hua)(hua)利用等(deng)發展循(xun)環(huan)經(jing)濟。
4.天然氣的發展(zhan)趨勢展(zhan)望
綜上所述,作為(wei)一種高效、清(qing)潔、儲量(liang)豐富的(de)新型(xing)燃料(liao),天然氣在(zai)我國工業、民用能源事業中(zhong)具有(you)極(ji)為(wei)廣(guang)(guang)闊的(de)市場(chang)前景,然而目前天然氣在(zai)開發(fa)中(zhong)仍(reng)面臨著探(tan)明率較低,大(da)規模(mo)加工處理難度高等現(xian)(xian)實問題,加之天然氣的(de)運輸存儲要求(qiu)復(fu)雜(za),配套(tao)管網的(de)建(jian)設維護成本較高,在(zai)沒有(you)政府補貼的(de)情況下,缺(que)乏參(can)與(yu)市場(chang)競爭的(de)價格優勢(shi)。因此,為(wei)順利實現(xian)(xian)節(jie)能減排(pai)的(de)目標,政府應對天然氣的(de)推廣(guang)(guang)給予必要的(de)政策(ce)支(zhi)持,在(zai)調節(jie)好(hao)經(jing)濟建(jian)設與(yu)可持續增長(chang)間(jian)平(ping)衡的(de)基礎上,拓展天然氣的(de)應用空間(jian)。而天然氣的(de)開發(fa)也(ye)應結合其(qi)燃燒穩定(ding),發(fa)熱量(liang)大(da)、殘渣(zha)遺留少等優點(dian),通過(guo)深化技術奠(dian)定(ding)其(qi)在(zai)民用燃料(liao)、發(fa)電燃料(liao)、電動機燃料(liao)等產(chan)業中(zhong)的(de)優勢(shi)地位(wei),并積極(ji)探(tan)索(suo)新的(de)用氣領(ling)
域(yu),向著諸(zhu)如天然氣(qi)空調、天然氣(qi)熱泵、天然氣(qi)電,甚(shen)至陶瓷、玻(bo)璃、紙(zhi)張及食品加工等制造領域(yu)發展,不斷縮(suo)短我國(guo)與發達國(guo)家在能(neng)源利用方面的差距。
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