煤制气：治霾治出更猛污染？

导语

治霾是现在中国绕不开的公共议题。减少煤炭使用，改变能源结构，是一条必经之路。所以去年，煤制气产业迅猛发展。却不少人担忧，认为这会为环境带来更大灾难。如何看待呢？

一、煤制气有治霾的好处，就一个劲儿上项目

1、不管是制造还是使用煤制气都大大减少了颗粒物等主要大气污染“恐怖分子”

北京的7600亿元治霾计划里装了哪些“药”？煤制气应该不可少。去年有报道披露，“第一个由国家发改委核准的煤制气示范项目将于2013年年底实现对北京供气。”北京燃气集团还出资了这个项目。北京应该是全国第一个大规模用上煤制气的城市。那么，这个“药”对北京来说奏效吗？答案是肯定的。煤制气其实就是通过一系列的物理和化学反应，把煤炭给变成和天然气差不多的“人工合成天然气”，主要成分也是甲烷。用起来和天然气本尊是差不多的。换而言之，类似PM2.5这种人见人恨的东西是大大减少了。

那么，在生产、气化的过程中，会不会有颗粒物等大气污染物呢？这不用担心的。大的废炉渣会被集中处理，而细小颗粒本身就是高温气化的材料。另外的空气“恐怖分子”，诸如硫化物、氮氧化物等，技术上也能够在生产过程中就得到比较好的控制和回收。

2、所以在大气污染防治计划公布后，煤制气突然变成了“热门行业”

2013年9月发布的《大气污染防治行动计划》（即大气污染“国十条”）要求，到2017年实现我国煤炭占能源消费总量比重降到65%以下。国十条在加大清洁能源替代中又专门提到了天然气、煤制气、煤层气。如果直接用天然气来代替这部分煤的话，那么我国自己的产量肯定有巨大缺口。而我国又是产煤大国。把煤炭给改成天然气岂不是一个一石二鸟、事半功倍的做法？

所以，在去年一年，煤制气项目开始了井喷，从发改委拿到“准生证”的项目有20多个。而且这些项目基本都是央企在运作的大项目。有测算显示，未来三年煤制气的投资规模就有2400亿元。

二、治霾是有着落了，可它有四大别的环保紧箍咒

1、第一道紧箍咒叫耗水量巨大，不巧，我国煤多的地方却缺水资源

煤制气行业是煤化工的一种。虽然和其它的煤化工伙伴们比，煤制气耗水算少的了，可是和页岩气这种传说中很费水的资源开采项目比，煤制气竟然还要大。智库世界资源研究所（WRI）去年发表的一份研究结果显示，国十条行动计划中的煤制气的发展规划将有可能使得短缺的水资源进一步受到威胁。

有一个概念叫耗水量，指在输水、用水过程中通过蒸腾蒸发、土壤吸收、产品带走、人和牲畜饮用等各种形式消耗掉，而不能回到地表水体或地下含水层的水量。这份报告就分析说，在煤制气的生产过程中，会有相当一部分水因工艺消耗或蒸发不能回到水体。而页岩气的生产虽然也需要巨大的水，可是水体并不会消失，经过处理后甚至还能循环利用。

那么，到底要多少水呢？报告举了个例子，如果每年至少有40亿立方米的气体从内蒙的工厂输送到北京，那么，生产这些煤制天然气将消耗320亿升淡水，足以满足100万位内蒙当地居民全年的生活用水需求。

目前，大部分的煤制气选址集中在内蒙和新疆。而这两个地方本身水资源也不丰富。放大来看，也是如此。根据国家统计局的数字计算，山西、内蒙、新疆、陕西这四个省份的煤炭储量占全国的68.36%。但是水资源总量仅占全国的6.46%。一个显而易见的事实就是，煤制气企业得和其它工业，和农业生产抢水。

有暂时的解决办法，就是水权置换，不过意味成本攀升。比如很多地方农业用水远大于工业，且效率不高，企业可以用投资节约型农业灌溉设施的办法来置换一定的用水。当然，这就意味着成本的攀升。

2、第二道紧箍咒叫污水处理隐患，有办法治，但不能说靠企业自觉就好

煤制气有污染吗？当然。污染不往空气里走了，那就到了废水中。废水能处理吗？当然可以将危害大大降低，可光凭企业自觉可不行。

煤炭科学研究总院研究员陈家仁在接受采访时说，目前成熟的煤制气技术已经有三种，国内目前上马的煤制气项目大多采用碎煤固定床加压气化这种，其优势是生产成本较低，但劣势是大量含酚废水难以处理。此外，中国环境报一篇名为《能源转型煤制气能否挑大梁？》的文章称，煤制气生产过程还伴随着有毒的硫化氢和汞的排放，如未能进行妥善的净化处理，将对周边环境形成潜在的健康威胁。

这些污染都是有办法处理的，可也不能指望企业自觉“增加成本”。比如瑞银证券一份报告称，用一种诞生于1883年的工艺就能把硫化氢中的硫提取，转化为可以卖钱的硫磺。另外，酚水经过处理也可以大大降低酚浓度。不过，企业处理这些又要成本，自己不会那么自觉去做。

3、第三道紧箍咒叫作二氧化碳，整个温室气体排放量其实增高了

煤制气，其实涉及到两个过程，一个是把煤变成合成天然气的生产过程，另一个是在终端使用的过程，两个过程都会产生二氧化碳的排放。加在一起就可观了。首先引爆中国煤制气环保危机这个话题的就是美国杜克大学的学者发表在《自然》旗下的子刊《自然—气候变化》（Nature Climate Change）上的一篇学术文章。该文章称，目前（中国）九个获批项目的合计371亿立方米/年煤制气产能，生命周期内，温室气体的排放量是常规天然气的7倍。这个数字被质疑有些夸大，那别的数据呢？2013年初，清华大学学者做第一署名人的、在《能源政策》（Energy Policy）杂志发表《煤制气：中国能源安全与碳减排的解决之道？》一文提到，和其它同类产品比，煤制气的二氧化碳排放要高出20%到108%。而瑞银证券的研究人员更是把煤电厂和煤制气发电做了比较，结果整个周期，煤制气发电产生的碳排放比煤电还多。

也不是没办法，不过得找到二氧化碳处理渠道。在煤制气的过程中好好地捕捉和储存二氧化碳，是成本和技术问题。另外，大量的二氧化碳不能一直堆在那里，就得卖给需要的企业，运输管道也是个问题。

4、第四道紧箍咒叫作能源效率，中西部煤制气再长途跋涉到东部用，要消耗更多煤

上述清华学者的论文另一个主要的论述方向就是效率问题。本来，把煤转化成气这个过程的转化效率挺高。不过煤制气经过漫长的管道从西部运到东部，然后再取暖、烧菜、发电用，能源的转化率就低下去了。清华大学的团队就用了北京、上海等地的数据，通过模型发现，对于采暖、用电和家庭炊事3种城市燃气的用途，直接燃煤技术路线的能耗比煤制天然气技术路线的能耗分别低19%、54%和38%。一些能源学者和研究机构的估算也差不多。这意味着什么呢？意味着做同样的事情，要耗费更多的煤。

这就很难办了。有专家建议，就近建设发电厂，然后再西电东输效率会提高很多。不过，电网既不是那么好建设，也不是那么好接入的。

通过以上分析，也就难怪国内外很多专家学者都忧心忡忡，担心这四个戴在煤制气头上的紧箍咒发作，甚至担心这会造成“环境灾难”（杜克大学报告语）。

三、四个环保紧箍咒足以警示，不能“此地治霾，彼地遭灾”

1、某种程度上，在现有条件下煤制气这种能源结构调整方式就是污染“东西大挪移”

每一道紧箍咒都有或多或少解决的办法。但是，四道扣在一起就显得困难重重。不解决的话，到底是谁在吃亏？著名能源经济学者林伯强在一篇名为《煤制气未改能源结构 只是转移了污染排放》的经济评论里就说，“大规模发展煤制气替代燃煤，实际上只是将污染排放从东部转移到西部，从整体上增加全国的排放量，也不利于应对气候变化。”

2、总之，有钱治霾是好事，但“拆西墙补东墙”不行，“顾短不想长”不行

大气污染“国十条”中是这样说的，“制定煤制天然气发展规划，在满足最严格的环保要求和保障水资源供应的前提下，加快煤制天然气产业化和规模化步伐。”“最严格”和“保障”二字是前提。前些年就有一次煤制气的产业大井喷，由于各地盲目上项目，随后审批被收紧。而如今，却因为“雾霾”之名，煤制气去年又成了炙手可热的行业。相信随着北京这样的大城市出台大手笔的治霾措施，在天然气资源紧张的情况下，煤制气会更受大城市或者说经济发达地方的追捧。

不过，煤制气或许能够作为一时的缓冲，但是能源结构中的煤炭消耗其实并未降低，甚至因为其低效率还增加了，毕竟不是长远之策。

有人说，中国就是煤多，煤就是便宜，不能浪费这种优势，要自主。但煤制天然气也不是很好的自主办法。在1984年，美国建起了全球第一座煤制气工厂——美国大平原公司。这也是现在全球唯一一个煤制天然气工业化示范项目。美国后来的煤转化气工厂，都不生产纯甲烷，而是一种混合气体，全部直接用来发电。大平原项目虽然依然在运行，不过多次被政府补贴，投入巨大。而和中国不同的是，这个项目就负责给周围民众供气，并不用长途运输，且二氧化碳捕捉储存后会输送给加拿大的石油公司，因为在石油开采中可用到二氧化碳。大平原花了三十年摸索出来的成功经验或许可以个别复制，但要想规模化很难。而有那么巨大的投入去做煤制气，可能还不如把钱、技术投入到如何开采中国的页岩气上，在对环境保护上，后者的紧箍咒可能还要少一些，只涉及废水等问题。而且不管是哪个国家的经验都是，重点是改变整个能源的消费结构。

结语

如一位能源分析师说的，“能源转型是踏踏实实的‘增气’，而不是‘制气’。”雾霾的祸首早就经过各种“剥皮”了，也不是没有对策。可在各地普遍加大治霾投入时，煤制气这个典型问题也说明了甄别对策的重要，拆拆补补也不是办法。