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周宏春:清洁供热产业系列讨论之三:余热供暖可收到减煤、环保和温室气体减排的多重效益

发布者:CHIC | 日期:2020-06-30 | 来源:宏春观察 | 阅读:1302

本来想从供热源头简单讨论一下煤炭,不曾想“老鼠拖板掀——大头在后”,涉及到煤炭这个大问题。煤炭的清洁高效利用,不仅出现在今年的政府工作报告中,更关系我国的能源革命,还涉及到环境保护与气候变化;这三个议题都不是一篇文章所能容纳得下的。

君不信?

能源议题之一的节能,我编过一本《节能的政府管理》的书;气候变化,我出过一本《低碳经济学》的书;环境保护,我出过一本《绿色发展经济学》的。完成这些书的内容,我几乎都写过十篇以上的文章。

让三者统筹起来考虑,行吗?难!

有人听说过跨行业、跨领域的院士吗?没有!

难道就找不到“牵一发动全身”的关键吗?可能大家都会想到:煤炭及其利用。

关于煤炭及其清洁高效利用,国人的态度是见仁见智。

煤炭人希望继续、高效清洁利用;

环保人希望压煤、减少煤炭利用;

气候人希望少用化石能源、发展可再生能源;

供暖人希望给我们一点热,我们就能给群众送去温暖!

圈外人的群众,我们要用电,用什么发电我们管不了,但我们的生活不能没有电。

今年的新冠病毒疫情已经检验了人民群众的基本生活需求,不能不吃饭穿衣,家里的电冰箱电灯之类的家用电器不能不开着,尽管冰箱里不一定有多少东西。

不同的人群的不同需求,有什么共同的解决办法或者说交集吗?

有!以尽可能少的能源消费支撑人民群众生活水平和生活质量的不断提高,这是节能的内涵,也是国际通行的定义;用国际通行的话说就是:节能是第一能源!

节能是第一能源,既对也不对!

说对,是因为节能工作、节能意识太重要了。

说不对,是因为人们在没有能源用时,从什么地方节能?换言之这句话有个前提,有能源用了,人们生产的能源多了,使用能源过程中存在浪费,才需要节能。

压煤、少用煤,这是我国能源生产和消费中已经出现的趋势,近年来我国的煤炭生产和使用占比每年下降一个多百分点,已经说明了这一点。

本人承担过工信部节能规划的课题研究,对国内主要行业的节能有些了解。据专家说每个行业的节能差不多进入“边际效益递减”阶段,通俗地说,节能的难度在增加。

山东节能办的赵旭东先生写了十多篇节能的回忆文章,介绍了我国几十年节能工作的进展及其成效。

按“存在就是合理的”原则,我们就不必再讨论近年来我国能源结构变化的驱动因素及其成本问题了。也就是说,“细节决定成败”,用在节能上就不用再讨论了。

我们需要的是,将能源、环保、应对气候变化等问题放在一个系统中加以考虑,通过物理的、化学的、生物的、生物化学的、系统的理论,追求经济效益、社会效益和环境效益的有机统一。

仍以煤炭为例。2018年,我国能源消费总量为46.4亿吨标准煤,煤炭消费总量为39亿吨,其中电力行业全年耗煤21亿吨左右,即电力消费占煤炭消费的53.8%。

近年来,我国电力行业推进超低排放,取得的成效有目共睹,硫、硝等污染物排放量大幅下降。另一方面,氨逃逸、水汽排放明显增加。

科技日报记者李禾在《科技日本》上发了一篇采访性文章:误会了!火电厂“白烟”不是雾霾。该文一段的内容是这样的:中国电力企业联合会副理事长王志轩强调,火电厂已普遍实施了超低排放改造,“白烟”主要成分是水雾,“消白”是舍本求末,得不偿失。

这里,出现了一个不易被外行人发现的问题:水雾跟雾霾有关吗?更准确些说,PM2.5与水雾有关吗?

我认为有关。主要有两个方面的证据。

这里采用环科院柴发合副院长解释京津冀及其周边地区雾霾成因的标准说法,一是污染物排放的积累(这跟水雾有没有关系需要进一步讨论),二是静稳天气条件下的二次污染。

静稳天气是指风速低于2米、湿度大的气温条件。湿度大,就与水雾挂钩了。

这一点,黄润秋部长2020年两会期间已用形象的比例说明了天空上有个“盖子”。那么,这个“盖子”是由什么构成的呢?

本人曾在城市上空“污染物岛”“水汽岛”是“热岛”的逻辑推演中做了探讨,城市上空的“热岛”,也就是所谓的“盖子”,大概由热量、水汽和污染物混合而成的。

如果这个推断成立,雾霾攻关专家组的一些结论就要进一步研究。例如,外地污染物迁移占比在重污染时高达60%-80%。重污染时是静稳天气,风速低于2米每秒;通俗地说,如果污染物颗粒物跟着风“走”,每小时走的最大距离是7.2公里。直观地说,从清华大学到大兴机场约80公里,需要11个小时。据此类推,200公里需要28个小时,即一天多时间。

而是实际上,重污染天气有时就是一天多时间,以后天气晴朗了。

假如污染物颗粒物不是“跟风跑”的扩散,而是在浓度作用下的弥散,速度约为扩散的十分之一,污染物迁移200公里需要十天时间。

难怪一次在微信上看到,一位院士对污染物迁移图批评道:谁能告诉我,污染物浓度低的地方是怎么迁移到污染物浓度高的地方的!

我们不怀疑外国数学家开发这些模型的“初心”是计算污染物迁移,也不怀疑我国专家已经对模型作了校正。但是,模拟的结果在向世人宣称:我们临近国家的污染是中国污染物迁移过去的。

这是中国科学家想要达到的目的吗?我不相信!

我只相信,这些科学家,主要是年轻专家没有经过大脑认真思考过这个问题。

这里之所以用科学家而不是院士,是因为我们的院士现在太忙了,有开不完的会,从刚走上岗位的项目官员到中央领导,还有很多的地方,都要请院士到会听取意见。院士还有时间静下心来研究问题吗?

有人要向院士报告中的污染物迁移图提出挑战,其实这些人对我国研究领域的情况不熟悉;有时他们的意思是很难传到院士那里的。

“跑题”了。话说回过来就是一句:应当将煤炭清洁高效利用、环保和二氧化碳减排统筹起来考虑,而余热利用可以收到我国节能减排的最好效果!

简单估算一下,我国煤电的热效率约为35%(如果考虑各个环节效率的乘积可能还要低一些),也就是说,在煤电发电、传输、利用过程中,约三分之二的能源浪费掉了。如果能利用浪费掉的一半,全国可以节能多少呢?凡学过加减乘除的人都能算出来。

21亿×0.66×0.5=6.9亿吨标准煤。

即使再减一半,约3.5亿吨标准煤。

如果考虑钢铁、水泥行业的余热利用,节能的潜力更大!况且,还能减少水汽、污染物和温室气体排放,我们何乐而不为呢?

怪就怪在这里!在我国,凡能有三个效益统一的领域,做的都不是很理想。例如,工业余热用于供暖就是如此,迄今也没有达到预期效果。

中国建筑节能协会清洁供热产业委员会将专门研究这个问题,请有研究的专家提出宝贵意见,也请感兴趣的企业参与。

作为“百无一用”的退休人员,我也呼吁,凡产生环境效益的领域,请国家有关部门高抬贵手,并给予政策支持!


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