淺談天然氣應用與節能

淺談天然氣應用與節能鄭淳華摘要:文章著(zhù)重介紹了天然氣應用對我國節能減排的重要目標實(shí)現的影響作用,并進(jìn)步分析了當前天然氣發(fā)電行業(yè)的現狀和應用前景,并根據相應的統計數據和資料,給出了作者的分析結論關(guān)鍵詞:天然氣應用;節能減排Abstract: this paper introduces the application of natural gas to China energy conservationand emission reduction of realizing the goal of the important effects on a hand in handThe analysis of the present situation of natural gas power industry of the present situationand application prospect and according to the relative statistic data and material, giveauthor analysis conclusionKey words: natural gas application; Energy conservation and emission reduction中圖分類(lèi)號:U4732+4文獻標識碼:A文章編號1背景燃燒化石能源是造成二氧化碳急劇増加的主要因素。在化石能源中,煤含碳量最髙,石油次之,天然氣最低。逐步用天然氣代替煤炭可以改善大氣環(huán)境,減少大氣中溫室氣體的含量,減少大氣中的粉塵和二氧化硫等污染物的含量。目前,我國煤炭發(fā)電量約占全國總發(fā)電量的四分之三,并且在可預見(jiàn)的未來(lái),煤炭發(fā)電仍將占據我國電力供應的主導性地位。但是隨著(zhù)中國經(jīng)濟的快速發(fā)展,煤炭燃燒所帶來(lái)的粉塵,有害物排放以及碳排放,對空氣造成了較為嚴重的污染。近年來(lái),天然氣在供熱、發(fā)電方面得到了越來(lái)越多的應用,天然氣利用效率高,燃燒排放的CO、S0、N0以及煙塵較少,可在節能減排過(guò)程中發(fā)揮重要作用立方米的天然氣與相應可替代的煤炭相比,可節約能量11%~73%,減排二氧化碳47%84%,氮氧化物44%~95%,二氧化硫和煙塵近100%。2天然氣的應用天然氣是一種優(yōu)質(zhì)的能源,具有高效、低污染、低排放等優(yōu)點(diǎn)。相對于煤炭、粉塵、二氧化硫、氮化物和一氧化碳等污染物質(zhì)的排放量都明顯降低。因此,廣泛應用于交通、冶金、電力、輕工等行業(yè)的內燃機、汽車(chē)、煉鋼、熱處理、印染、紡織等諸多方面,同時(shí)大量供給居民作為生活燃料其次,天然氣不但是一種高效的燃料,也是很重要的化工原料。與其他固體液體、化工原料相比,它具有含水、灰粉、硫化物少等優(yōu)點(diǎn)。因此,天然氣作為化工原料可使生產(chǎn)成本降低,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。天然氣在化學(xué)工業(yè)中的應用極其廣泛,可以生產(chǎn)近千種化工產(chǎn)品目前國內外大規模生產(chǎn)的天然氣化工產(chǎn)品有數十種,其中有一部分中間產(chǎn)品,主要有合成氨甲醇等。數據顯示,世界上84%的合成氨及90%的甲醇是由天然氣制備而成的。但是從世界范圍來(lái)看,自上世紀90年代以來(lái),天然氣已經(jīng)較多被應用為居民燃料和發(fā)電用能源,而非化工原料。當前,被用于化工原料的天然氣不足可應用總量的10%。但是考慮到,我國的煤炭?jì)α繕O為豐富,所以采用天然氣作為主要燃料仍是非常具有爭議的課題。反對的意見(jiàn)基本上可以分為兩類(lèi):一是天然氣作為一種重要的化工原料應優(yōu)先應用于化工業(yè),而不應作為燃料;二是通過(guò)采用清潔煤技術(shù)可以有效地減小燃煤所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題3天然氣發(fā)電技術(shù)應用特點(diǎn)以1995年統計數據為例,世界電力結構中天然氣發(fā)電占18.54%,當時(shí)我國是1.4%。近期我國天然氣燃氣輪機發(fā)電裝機容量將有増加,但到2006年天然氣發(fā)電在電力結構中的比重僅達2.7%。我國在天然氣應用和天然氣發(fā)電上與世界工業(yè)發(fā)達國家相比有巨大差距,努力推動(dòng)我國天然氣發(fā)電的任務(wù)是緊迫的,也是有很大發(fā)展空間的。天然氣發(fā)電有以下三大優(yōu)勢3.1最低的環(huán)境污染排放。天然氣用于發(fā)電后,二氧化碳排放量約為燃煤電廠(chǎng)的42%,氮氧化物放量則不到燃煤電廠(chǎng)的20%,可明顯減輕13益嚴重的環(huán)保壓力。燃氣輪機具有優(yōu)良的燃燒特點(diǎn),控制低污染排放技術(shù)水平不斷提高。天然氣燃氣、蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)機組與常規火力發(fā)電機組相比具有最低的污染排放,被稱(chēng)為“綠色能源”,是可持續發(fā)展最有希望的發(fā)電技術(shù)3.2有效提高能源利用率?；痣娬{峰不可避免地造成能源利用效率的降低,同時(shí)增加電網(wǎng)運行成本;水電高峰要在豐水期棄水,水力發(fā)電資源得不到充分利用;而燃氣電站以其運行靈活,可利用率高,機組啟動(dòng)快等特點(diǎn),成為提高電網(wǎng)運行質(zhì)量的有力手段之3.3可減輕電網(wǎng)輸電和電網(wǎng)建設的壓力。由于燃氣電站對廠(chǎng)址外部條件的要求相對寬松,在占地面積、用水量、環(huán)保等方面均比其他電站小得多,這就使得在負荷中心建設電廠(chǎng),實(shí)現就近供電成為可能。這樣可減輕電網(wǎng)輸電和電網(wǎng)建設的壓力,提高電網(wǎng)運行的穩定性雖然在可預見(jiàn)的未來(lái),煤炭還將作為我國發(fā)電行業(yè)的主要能源形式,但是當前一些新政策的出臺和新技術(shù)的發(fā)展將會(huì )極大地推動(dòng)天然氣的應用3.3.1政府已經(jīng)開(kāi)始對硫氧化物和氮氧化物的排放進(jìn)行收費,這將對煤電行業(yè)產(chǎn)生較大的影響。2003年,國務(wù)院對硫氧化物排放的稅額上調了10%,同時(shí)開(kāi)始對氮氧化物的排放征稅。另一方面,煤炭供應量很大程度上取決于其運輸能力,考慮到運輸的成本,煤炭?jì)r(jià)格會(huì )相應的增加3.3.2燃氣的供應能力進(jìn)一步拓展。西氣東輸管道已經(jīng)完工并投入使用,其運量為12Bern/年。中國一中亞天然氣管道也于2009年底正式實(shí)現單線(xiàn)通氣,初期年運力可達到50億立方米。3.3.3中央政府正通過(guò)相應的行政管理手段,來(lái)推進(jìn)天然氣發(fā)電應用。如:禁止在大城市周邊新建煤電廠(chǎng)和要求天然氣應用在城市輔助發(fā)電設備中。根據電力工業(yè)技術(shù)五年規劃,到2010年,我國將完成新建23個(gè)天然氣發(fā)電廠(chǎng),裝機容量超過(guò)20兆瓦。這樣,到2010年天然氣所占我國電力方面的份額將達到近30%,并且到2020年可以進(jìn)一步增加到40%至45%,以達到進(jìn)一步限制碳排放的目的。同時(shí)我們更應該清醒地看到,依然有很多負面的因素制約著(zhù)天然氣發(fā)電的進(jìn)一步推廣一,天然氣仍屬于非可再生性一次能源,價(jià)格較高。與煤炭資源相比,我國自有天然氣也不算豐富,從探明的儲量的人均占有也僅為世界平均水平的4.3%。并且,用于發(fā)電的部分基本上依賴(lài)進(jìn)口,價(jià)格和可靠性受到國際油氣供應的影響很大。二,天然氣非常清潔,可以直接應用于家庭日常使用和商業(yè)用途,然而煤炭則需要大規模的加工處理以達到清潔使用的要求。從這個(gè)意義上說(shuō),天然氣在需要清潔和小規模應用場(chǎng)合,如居民生活用,比煤炭更加經(jīng)濟;但是從大規模發(fā)電的角度看,天然氣發(fā)電的成本較高,在沒(méi)有政府補貼的情況下,無(wú)法與煤電進(jìn)行競爭。因此,如何利用天然氣資源,是一個(gè)非常值得深思和探討的話(huà)題4天然氣應用前景隨著(zhù)可再生能源發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展和應用,如風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等,天然氣發(fā)電的應用空間并不是很被看好,同時(shí)由于天然氣價(jià)格的不斷上漲,導致天然氣發(fā)電的成本迅速增加,所以應根據國家下一步的政策確定是否進(jìn)行大規模的發(fā)電使用。我們認為,我國天然氣應用的優(yōu)化的順序應該是:第一是民用燃料,如天然氣汽車(chē)、居民生活等;第二作為化工原料;最后作為熱力發(fā)電的燃料。根據有關(guān)研究資料表明,未來(lái)20年中國天然氣消費需求將達到2275.4億立方米/年。所以天然氣的應用前景是光明的,關(guān)鍵是如何合理使用,達到產(chǎn)能最大化、排放最小化的目的。5結論天然氣是清潔、高效的能源。中國天然氣應主要用于替換城市里的分散燃煤和民用及商業(yè)用戶(hù)的燃用煤氣,盡量不采用天然氣純發(fā)電。中國還沒(méi)有實(shí)現發(fā)達國家已經(jīng)完成的能源結構的兩次大轉變——薪柴轉向煤炭、煤炭轉向石油和天然氣,由此導致中國城市和農村能源消耗的低效與污染。對于正處于能源替代時(shí)期的中國,既要用潔浄能源替代薪柴和煤炭,又要實(shí)現節能減排的目標。為此,天然氣市場(chǎng)發(fā)展的模式應以民用和商用為主。積極響應建設和諧社會(huì )要求的節能環(huán)保。