探索燃煤清潔供暖發展路徑——來自山東、河北等地的調研
兗煤藍天清潔能源有限公司工人在潔凈型煤生產線上工作。
山東鄒城北宿鎮吳官莊村民王琦展示解耦燃煤爐具。
兗煤藍天清潔能源有限公司潔凈型煤生產線。
我國“富煤貧油少氣”的資源稟賦特點，決定了北方地區冬季取暖以燃煤為主。隨著大氣污染防治行動的持續推進，在煤改氣、煤改電條件不成熟的地區，妥善解決燃煤取暖帶來的環境壓力，實現冬季清潔供暖，已經成為緊迫課題。
近日，記者在山東等地調研采訪時發現，不少地方已經初步探索出以燃煤為熱源的清潔供熱技術路徑。
潔凈型煤配上環保“搭檔”
隆冬時節，山東省鄒城市北宿鎮吳官莊的村民王琦家的室內溫度保持在20攝氏度以上。
過去，吳官莊村民冬季取暖用的是燃煤小鍋爐，燒的是煙煤或無煙煤。“以前燒煤總把廚房熏得黑乎乎的，早晚添煤時，整個村莊都彌漫著嗆人的氣味。”王琦說。
村民孫利也深有同感。記者來到他家時，他正拿著小鏟子，準備把堆放在院子里的潔凈型煤倒騰到里屋。看到記者，他便放下手中的活，熱情地過來握手說：“現在干凈多了，要是在往年我肯定滿手黑煤灰。”
孫利告訴記者，過去冬季取暖燒的是普通爐具，隔段時間就得通煙囪。這兩年，村民們家里大多裝上了解耦燃煤爐具，燒上了潔凈型煤，不僅衛生還更耐燒了。
王琦和孫利家中取暖所用的解耦燃煤爐具和潔凈型煤，均是兗礦集團研發和推廣的民用清潔取暖產品。長期以來，我國北方地區的鄉鎮、農村冬季供暖大量使用散燒煤和熱效率低下的小型燃煤鍋爐。為了控制農村地區燃煤污染排放，2014年，兗礦集團開始謀劃煤炭清潔利用及散煤潔凈化治理，并投資近3億元啟動實施了“藍天工程”,自主研發煤炭提質改性清潔利用關鍵技術。
兗礦集團有限公司黨委副書記岳寶德告訴記者，煤炭清潔利用及散煤治理是煤炭消費面臨的一大難題。兗礦集團啟動實施“藍天工程”，就是要集中力量突破關鍵技術，著力推動“高碳能源低碳化、有煙煤炭無煙化、高硫煤炭低硫化、黑色煤炭綠色化、運營服務一體化”，打造國內一流的高效清潔能源綜合供應商。
2016年，兗礦集團下屬的兗煤藍天清潔能源有限公司自主研發生產出了高效潔凈煤，并開發制造了不同規格、適應不同供熱面積的環保節能解耦爐具。
藍天清潔公司總經理孟磊告訴記者，與散煤相比，兗礦潔凈煤燃燒的煙塵排放濃度降低95%以上，通過“煤爐匹配”實現高效燃燒，燃盡程度大于95%，熱效率由40%提高到75%以上，具有上火快、火力強度大等特點。當年11月份，兗礦集團在鄒城選擇了6個村作為試點，鼓勵村民使用潔凈型煤和環保爐具。
“老百姓最關心的是，換爐子以后，花費多了還是少了。”鄒城千泉街道九里澗村黨支部書記田佑銀告訴記者，過去居民家里燒的是無煙型煤和蘭炭，最貴時每噸需要1600多元，農村家庭冬季得燒4噸煤。為了鼓勵大家更換環保爐具，村里對爐具進行全額補貼，村民只需買潔凈煤。而且，這種煤每噸只需620元，每戶冬天一般3噸就夠用。如今，九里澗村有140多戶安裝了這種爐具。
記者了解到，隨著藍天清潔公司年產100萬噸潔凈型煤廠和年產10萬臺自動化爐具生產線相繼建成，公司已在鄒城累計推廣潔凈型煤4.6萬噸、環保爐具2萬余臺；河北承德清潔供暖示范區試點推廣潔凈型煤和環保爐具300戶。
中國經濟信息社發布的《清潔供暖路徑分析報告》（以下簡稱《報告》）顯示，截至2016年底，我國北方地區城鄉建筑取暖總面積的83%是通過燃煤供暖，每年需要消耗約4億噸標煤，其中散燒煤消費約2億噸標煤，而且散燒煤消費主要分布在北方農村地區和相對偏遠地區。
近年來，隨著煤炭清潔高效利用技術取得更多突破，各級政府采取了不少措施鼓勵居民燃用優質煤炭和清潔型煤，推廣節能環保型爐灶。目前，包括京津冀地區在內的許多地方已經制定了地方標準，對潔凈型煤的灰分、揮發分、全硫和發熱量等指標對型煤產品進行限定。
中國城鎮供熱協會副理事長劉榮表示，基于中國能源結構現狀、目前炊事取暖灶研發實力、居民燃燒的使用及排放等特點，民用清潔型煤將是目前居民冬季取暖的重要供給方式。
燃煤鍋爐進入更替升級階段
資料顯示，在我國每年7.5億噸左右的散煤消耗中，工業小鍋爐約消耗2.36億噸，全國35蒸噸/時及以下的小鍋爐約消耗2.2億噸。因此，解決燃煤鍋爐的節能環保問題，對于改善大氣環境有著十分重要的意義。
中國經濟信息社副總裁曹文忠告訴記者，目前，我國城市集中供熱已經形成了以鍋爐房、熱電聯產為主，其他熱源為補充的格局，鍋爐房、熱電廠主要原料為煤炭。在我國城市集中供熱格局中，鍋爐房供熱約占36%，熱電聯產約占63%。
數據顯示，我國燃煤供熱小鍋爐數量眾多，20蒸噸/時及以下的中小型鍋爐仍然占絕對優勢。但20蒸噸/時及以下的小型燃煤爐供暖煤耗高，一般在48千克標準煤每吉焦（kgce/GJ)以上,且脫硫脫硝過程很難實現，單位供熱量的污染物排放遠高于大型鍋爐。因此，低效的小型燃煤鍋爐成了各地淘汰或改造的對象。
早在2014年，國家發展改革委等7部門聯合印發了《關于印發燃煤鍋爐節能環保綜合提升工程實施方案的通知》，明確要加快推廣高效鍋爐，加速淘汰落后鍋爐，加大節能改造力度，并給出了時間表。
為此，各地近年加大了工作力度。河北省印發燃煤鍋爐改造、淘汰的補助辦法，單獨取締拆除的補助3萬元/蒸噸，實施清潔能源改造的補助8萬元/蒸噸。陜西省明確,2019年對35蒸噸/時以下的燃煤鍋爐全部拆除。河南省實施逐年遞減的資金獎補方式鼓勵加快拆改燃煤鍋爐，直至2020年10月不再給予資金獎補。
隨著相關政策舉措的實施，尤其是地方超低排放標準的加碼，我國燃煤鍋爐大氣污染控制技術加速進入更替升級階段。
兗礦集團副總經理陳峰教告訴記者，兗礦集團聯合中科院工程熱物理研究所和清華大學岳光溪院士團隊，研發新型煤粉工業鍋爐和新型流化床工業鍋爐。其中，與中科院工程熱物理研究所合作研發的預熱燃燒技術，可以實現煤粉的高效低氮燃燒，并將鍋爐氮氧化合物原始排放濃度控制在每立方米100毫克以下；與岳光溪院士團隊在循環流化床鍋爐“流態重構”技術基礎上，開發了爐內噴射高效復合添加劑技術，采用分級配合風和控制燃燒溫度，鍋爐二氧化硫、氮氧化合物原始濃度均能控制在每立方米100毫克以下。
記者了解到，在燃煤鍋爐提高燃燒效率及達到超低排放的探索過程中，有兩種相對成熟的技術值得在有條件的地區加以推廣，一是煤粉工業鍋爐，二是水煤漿工業鍋爐。前者已經應用10多年，已在多個省區市推廣應用，總規模超過4000蒸噸；后者已經應用30多年，具有代替油、節能、環保、提高企業經濟效益的效果。
專家指出，當前，我國重點地區對小型燃煤鍋爐的淘汰和改造步伐在加快，但期間也遭遇過資金補助不足、氣源供應緊張等一系列問題。因此，還應注意因地制宜持續探索。
對多種能源進行合理配置
《報告》分析指出，未來3年，我國還有22.3億平方米需要采用清潔供暖方式解決，清潔供暖市場需求巨大。
值得注意的是，在未來一段時間，煤炭仍將是我國的主要能源。由于各地能源資源、地理條件、技術條件、經濟條件等情況差異較大，因此，亟需探索構建安全、清潔、高效、經濟的供熱系統，將清潔供暖引導到健康、可持續發展的軌道上來。
“推進清潔取暖關系到北方地區廣大群眾溫暖過冬，關系到霧霾天能不能減少，是能源生產和消費變革、農村生活方式革命的重要內容，也是我國建設清潔、低碳、安全、高效現代能源體系的重要一環。”劉榮表示。
因此，在未來的發展中，仍然必須堅持從實際出發,宜電則電、宜氣則氣、宜煤則煤、宜熱則熱，確保北方地區群眾安全取暖過冬。
專家建議，我國應對煤炭、天然氣、電、可再生能源等能源形式進行合理配置、多源互補、統一規劃，對整個供暖系統進行全面的節能減排、裝備升級、能效提升，為清潔供暖創造良好的社會環境和商業環境，確保清潔供暖的可持續發展，實現節能減排目標。
具體而言，就是要堅持以燃煤熱電聯產集中供熱方式為主導，以工業余熱、燃氣、熱泵以及清潔能源、可再生能源為調峰或補充，多種能源互補，多種方式相結合的基本方針，在有條件的地方逐步以集中供暖替代散煤燃燒，以熱電聯產替代燃煤鍋爐，強化減排措施，控制減排總量，實施余熱利用，推進熱電協同。
在此基礎上，還應因地制宜利用現有煤炭資源、余熱資源、燃氣資源、電力資源，挖掘農林生物質資源、地熱資源、風能資源、太陽能資源等，統籌兼顧資源能源供應、環境約束要求、經濟承受能力和取暖用熱特點，選擇適應的供暖方式和技術路線，將清潔供暖引導到健康、可持續的發展軌道。
針對當前發展清潔供暖過程中，政府補貼可否持續的問題，專家建議，各地在選擇清潔供熱方式、技術路線和裝備時，應綜合考慮與平衡環保指標和經濟能力的關系、城區與郊區農村的關系、整合和改造的關系，科學合理地選擇適宜的供熱方式和能源利用方式。同時，充分考慮政府、農民的經濟承受能力，選擇經濟、適合的能源供熱或采暖方式，讓農戶可接受，確保政策和供熱方式具有可持續性。
也有專家建議，要充分調動市場積極性，按照“誰投資、誰建設、誰運行、誰受益”的原則，推進項目市場化運作；實行適宜的資金、價格、市場交易等具有實質性推動作用的政策，提升項目對社會資本的吸引力，推動清潔供熱市場環境的進一步向好。
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