論天然氣在環(huán)保節(jié)能事業(yè)中的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢
摘 要：在我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)與能源結(jié)構(gòu)面臨重大調(diào)整的時(shí)代背景下，天然氣作為一種重要的燃料和化工原料，因其具有的排放率、污染率低，利用效率高，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于電力、冶金、交通以及居民生活的方方面面，為節(jié)能減排事業(yè)的順利進(jìn)行做出了巨大的貢獻(xiàn)。本文從天然氣在環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源等兩大方面，闡述了天然氣的應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型過程中的特點(diǎn)和優(yōu)勢，并對其發(fā)展趨勢進(jìn)行了全面的分析和展望。
關(guān)鍵詞：天然氣; 環(huán)境保護(hù); 節(jié)能減排; 應(yīng)用; 發(fā)展
1.我國的天然氣資源概述
改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展，以煤炭消費(fèi)為主的能源結(jié)構(gòu)逐漸凸顯出利用效率低下、排污量高等弊端，盡管國家陸續(xù)頒布了一系列提高煤炭能源利用率的新舉措，但與先進(jìn)國家相比，我國的能源利用仍存在著不小的差距。
為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，促進(jìn)社會不斷向著資源節(jié)約型和環(huán)境友好型轉(zhuǎn)變，高效、清潔的新能源的開發(fā)就成為了決定我國節(jié)能減排事業(yè)成敗的關(guān)鍵。在這一背景下，天然氣作為一種重要的燃料和化工原料，因其具有的排放率、污染率低，利用效率高，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電力、冶金、交通以及居民生活的方方面面。由于具有含水率低、硫化物少等特性，天然氣也常被用于甲醛、氨等其他工業(yè)原料的合成。
我國擁有豐富的天然氣儲量和可供開發(fā)的資源基礎(chǔ)，全國第二輪油氣資源評價(jià)結(jié)果顯示，全國天然氣總資源量為38.04萬億立方米，其中陸上為29.9萬億立方米，近海為8.14萬億立方米，并具有著相當(dāng)大的勘探潛力。而隨著勘測、開采技術(shù)的成熟，政府也加大了天然氣開發(fā)、管道建設(shè)等方面的投入，從政策上鼓勵燃?xì)忸I(lǐng)域的民營化及城鎮(zhèn)居民對天然氣的使用，并收到了較好的效果。近年來，國家相繼頒布了《節(jié)能中長期專項(xiàng)規(guī)劃》、《中國應(yīng)對氣候變化國家方案》、《中國的能源狀況與政策白皮書》和《中華人民共和國節(jié)約能源法》等政策法規(guī)，以促進(jìn)天然氣應(yīng)用的健康發(fā)展，天然氣在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)中的作用和地位可見一斑。
2.天然氣在環(huán)境保護(hù)方面的作用
由于煤炭中灰分與硫分的含量較高，且煤炭在我國能源消費(fèi)中的比例長期高達(dá)70%以上，因此，工業(yè)較為發(fā)達(dá)的大中型城市多面臨著主要成分為CO2、NOX、以及SO2等的煙霧污染。其中CO2將導(dǎo)致促使全球變暖的溫室效應(yīng)，給環(huán)境保護(hù)和人類的生存帶來極大的威脅，SO2則會與空氣中的水蒸氣反應(yīng)而形成酸雨，給土地、水體等造成不利影響。我國每年的CO2排放量都在7億t以上，SO2則在2000萬t以上，且排放量的90%均來自燃煤，這些煙塵的排放已經(jīng)成為我國生態(tài)環(huán)境惡化的重要原因。
天然氣由于氫碳原子比高而具有較大的CO2減排能力。在SO2方面，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定二類天然氣中的H2S含量不得>20mg/m3，一類天然氣不得>6mg/m3。按照煤中硫含量1%計(jì)算，1MJ的煤炭硫含量為340mg，而1MJ的二類天然氣硫含量僅為0.54mg，因此天然氣在SO2減排上同樣具有巨大的優(yōu)勢。而與含氮量較高的煤炭相比，天然氣基本不含氮化物，因此燃燒產(chǎn)生的NOX僅為67g/GJ～267g/GJ，大大低于煤炭燃燒產(chǎn)生的NOX值(255g/GJ～857g/GJ)。實(shí)踐表明，將天然氣作為煤炭或石油的替代燃料，可以消除絕大部分的煙塵，在凈化大氣的同時(shí)，緩解了全球氣候的暖化現(xiàn)象，并減少了NOX等大量排放所造成的光化學(xué)污染。此外，天然氣驅(qū)動的吸收式冷凝器不含HCFCs或CFCs等制冷劑，而采用溴化鋰或氨與水相配合的液體，杜絕了制冷劑對臭氧層的影響和破壞。
3.天然氣在節(jié)約能源方面的作用
天然氣的節(jié)能原因主要是由于其具有的較高的利用效率。以目前主要行業(yè)的平均能耗水平和利用效率來看，2010年我國燃煤工業(yè)鍋爐平均熱效率在70%～80%之間，民用熱效率僅30%左右，而天然氣工業(yè)鍋爐的熱效率一般可達(dá)90%~95%，民用熱效率可達(dá)55%~65%，同時(shí)天然氣的化工能耗通常也比煤炭低30%~45%，明顯高于各行業(yè)目前的基本水平。
目前，我國能源統(tǒng)計(jì)部門主要是針對耗能企業(yè)計(jì)算節(jié)能減排量。其中節(jié)能量是通過企業(yè)的單位GDP能耗來衡量的，并以此制定了《單位GDP能耗統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系實(shí)施方案》、《單位GDP能耗監(jiān)測體系實(shí)施方案》與《單位GDP能耗考核體系實(shí)施方案》。減排量計(jì)算中所指的主要污染物，則是指化學(xué)需氧量(COD)和SO2。為了規(guī)范各地的節(jié)能減排工作，國家還發(fā)布了《主要污染物總量減排統(tǒng)計(jì)辦法》、《主要污染物總量減排監(jiān)測辦法》與《主要污染物總量減排考核方法》。因此，可根據(jù)上述方案、方法中規(guī)定的手段和參數(shù)，在生產(chǎn)出相同有效產(chǎn)物(電、熱能等)的條件下，計(jì)算煤炭和天然氣的能源消費(fèi)量和污染物的排放量。計(jì)算表明，與煤炭相比，天然氣無論應(yīng)用于哪個(gè)行業(yè)都具有巨大的節(jié)能減排潛力。1m3天然氣與相應(yīng)可替代的煤炭相比，可節(jié)約能量11%～73%，減排CO247%～84%，NOX44%～95%，SO2和煙塵近100%。另外，由于我國民用燃煤效率低，因此天然氣在城市燃?xì)庑袠I(yè)的節(jié)能潛力最大，節(jié)能量可達(dá)天然氣用于各行業(yè)平均值的1.9～2.8倍，CO2和SO2的減排量則是平均值的1.65～3.6倍？梢，要實(shí)現(xiàn)國家節(jié)能減排的綜合目標(biāo)，必須加快產(chǎn)業(yè)升級與能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的步伐，使發(fā)展過快的煤炭高污染行業(yè)，逐漸向著清潔的天然氣生產(chǎn)轉(zhuǎn)化，在加大淘汰電力、鋼鐵、建材、電解鋁、電石、平板玻璃等高能耗行業(yè)落后產(chǎn)能的力度的同時(shí)，提高土地、環(huán)保、節(jié)能、技術(shù)、安全等方面的準(zhǔn)入門檻，鼓勵發(fā)展低能耗、低污染的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，并通過耗能行業(yè)的余熱余壓利用、水污染治理、燃煤電廠SO2處理、重點(diǎn)行業(yè)的節(jié)水改造、大宗工業(yè)廢棄物的資源綜合利用及垃圾資源化利用等發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
4.天然氣的發(fā)展趨勢展望
綜上所述，作為一種高效、清潔、儲量豐富的新型燃料，天然氣在我國工業(yè)、民用能源事業(yè)中具有極為廣闊的市場前景，然而目前天然氣在開發(fā)中仍面臨著探明率較低，大規(guī)模加工處理難度高等現(xiàn)實(shí)問題，加之天然氣的運(yùn)輸存儲要求復(fù)雜，配套管網(wǎng)的建設(shè)維護(hù)成本較高，在沒有政府補(bǔ)貼的情況下，缺乏參與市場競爭的價(jià)格優(yōu)勢。因此，為順利實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，政府應(yīng)對天然氣的推廣給予必要的政策支持，在調(diào)節(jié)好經(jīng)濟(jì)建設(shè)與可持續(xù)增長間平衡的基礎(chǔ)上，拓展天然氣的應(yīng)用空間。而天然氣的開發(fā)也應(yīng)結(jié)合其燃燒穩(wěn)定，發(fā)熱量大、殘?jiān)z留少等優(yōu)點(diǎn)，通過深化技術(shù)奠定其在民用燃料、發(fā)電燃料、電動機(jī)燃料等產(chǎn)業(yè)中的優(yōu)勢地位，并積極探索新的用氣領(lǐng)
域，向著諸如天然氣空調(diào)、天然氣熱泵、天然氣電，甚至陶瓷、玻璃、紙張及食品加工等制造領(lǐng)域發(fā)展，不斷縮短我國與發(fā)達(dá)國家在能源利用方面的差距。
參考文獻(xiàn)
[1] 汪朝陽, 陳曼升, 章偉光, 錢揚(yáng)義, 俞英. 天然氣的組成與應(yīng)用[J]. 化學(xué)教育, 2007, (04).
[2] 高冀, 劉強(qiáng). 天然氣的開發(fā)與應(yīng)用對環(huán)境的影響[J]. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展, 2009, (03).
[3] 朱成章. 天然氣的利用與中國的節(jié)能減排[J]. 國際石油經(jīng)濟(jì), 2007, (06).
[4] 李華啟, 李東旭, 游佳, 關(guān)輝. 中國天然氣資源開發(fā)與利用[J]. 天然氣工業(yè), 2005, (08).
[5] 范慶虎, 李紅艷, 尹全森, 劉嬈, 賈林祥. 中國天然氣消費(fèi)市場與天然氣綜合利用[J]. 山西能源與節(jié)能, 2009, (02).
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
