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日本推進(jìn)煤炭清潔高效利用的經(jīng)驗(yàn)與啟示

時(shí)間:2017-07-20 11:30來源:www.bbm3k.cn 作者:中國能源報(bào) 點(diǎn)擊:
【摘要】1993年,日本提出“新陽光計(jì)劃”,計(jì)劃到2030年能源需求減少1/3,二氧化碳等溫室氣體排放減少一半。僅2000年一年,該計(jì)劃對(duì)潔凈煤技術(shù)的投資就高達(dá)35.91億日元,重點(diǎn)研究煤氣化和煤液化等技術(shù)。

  日本能源資源匱乏,卻是世界能源消費(fèi)大國。據(jù)《BP世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒2016》數(shù)據(jù)顯示,2015年,日本石油消費(fèi)量居世界第四、天然氣消費(fèi)量居世界第五,幾乎全部依靠進(jìn)口;煤炭生產(chǎn)量僅為0.6百萬噸油當(dāng)量,而消費(fèi)量高達(dá)119.4百萬噸油當(dāng)量。

  能源高度依賴進(jìn)口導(dǎo)致日本在工業(yè)化過程中能源供應(yīng)保障十分脆弱。2011年,福島“核泄漏事故”后,日本各地掀起了燃煤電站建設(shè)的浪潮,導(dǎo)致煤炭消費(fèi)和燃煤發(fā)電裝機(jī)容量迅速增長。為減少燃煤造成的污染物和溫室氣體排放,日本高度重視發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù),一方面長期支持煤炭清潔高效利用技術(shù)的開發(fā)和推廣,通過環(huán)境稅等市場(chǎng)手段引導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造升級(jí),另一方面通過制定嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和集中統(tǒng)一的監(jiān)管抑制過度的能源消費(fèi)和環(huán)境污染。

  反觀我國,目前仍處在工業(yè)化加速推進(jìn)階段,較長時(shí)期內(nèi)煤炭仍然是我國重要的一次能源,發(fā)展煤炭清潔高效利用技術(shù)是基于能源安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的均衡決策下的根本能源策略,總結(jié)日本在“環(huán)境立國”和能源“技術(shù)立國”戰(zhàn)略背景下推進(jìn)煤炭清潔高效利用的做法和經(jīng)驗(yàn),對(duì)我國具有借鑒意義。

  一、煤炭清潔高效利用對(duì)日本的重要意義

 ?。ㄒ唬┦苣茉捶A賦約束和工業(yè)發(fā)展需求影響,煤炭成為日本“后福島時(shí)代”的戰(zhàn)略選擇。

  和美國、英國等發(fā)達(dá)國家80%以上煤炭需求流向電力部門不同,日本保留了一部分工業(yè),2013年,日本的電力、鋼鐵行業(yè)消費(fèi)分別占煤炭總消費(fèi)量的43.1%和37.5%,燃煤發(fā)電約占總發(fā)電量的28%,鋼鐵工業(yè)對(duì)日本煤炭將保持穩(wěn)定的需求量。2 0 1 4年日本政府發(fā)布第四次《能源發(fā)展戰(zhàn)略》,確定了將煤炭作為滿足日本基荷電力需求的最經(jīng)濟(jì)的能源。煤炭在日本的能源結(jié)構(gòu)中將長期處于重要的戰(zhàn)略地位,煤炭成為日本風(fēng)險(xiǎn)最低、經(jīng)濟(jì)性最強(qiáng)的長期可依賴的重要能源。

  (二)煤炭清潔高效利用是日本實(shí)現(xiàn)低碳社會(huì)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必然選擇。

  福島核事故后,日本重啟大量火力發(fā)電站,以彌補(bǔ)電力供應(yīng)不足。當(dāng)時(shí),約兩成的火電設(shè)備服務(wù)年限超過40年,老舊設(shè)備重新啟用導(dǎo)致故障頻發(fā),二氧化碳排放也在2013年達(dá)到歷史最高。煤炭清潔高效利用成為日本實(shí)現(xiàn)低碳和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必然選擇。日本通過開發(fā)流化床燃燒技術(shù)、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電等技術(shù),提高煤炭利用效率;通過引導(dǎo)企業(yè)采用先進(jìn)的煤炭洗選、低氮燃燒、廢煙氣處理等脫硫脫氮技術(shù),減少污染物排放。火電廠發(fā)電煤耗從1990年的317克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)降低到2013年的292克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí),供電煤耗從332克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)降低到302克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí),分別比我國2014年的煤耗低8克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)和17克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)。根據(jù)IEA統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),日本煤電機(jī)組平均熱效率為41.5%,居世界第一。此外,日本將進(jìn)一步發(fā)展碳捕獲封存利用技術(shù),減少煤電的環(huán)境和氣候影響。

  另一方面, 日本通過制造業(yè)技術(shù)升級(jí)、設(shè)備大型化、生態(tài)型產(chǎn)品研發(fā)等途徑,使鋼鐵、化工等行業(yè)的節(jié)能環(huán)保技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平,生產(chǎn)效率和能源利用率大幅提升。其中鋼可比能耗從1995年的656千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸降至2011年的614千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸,比我國2014年的鋼可比能耗低約40千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸。

  二、日本推進(jìn)煤炭清潔高效利用的做法和經(jīng)驗(yàn)

  (一)制定煤炭清潔利用技術(shù)開發(fā)戰(zhàn)略,長期持續(xù)支持煤炭清潔利用技術(shù)研發(fā)和示范。

  1993年,日本提出“新陽光計(jì)劃”,計(jì)劃到2030年能源需求減少1/3,二氧化碳等溫室氣體排放減少一半。僅2000年一年,該計(jì)劃對(duì)潔凈煤技術(shù)的投資就高達(dá)35.91億日元,重點(diǎn)研究煤氣化和煤液化等技術(shù)。1995年,成立“潔凈煤技術(shù)中心”,推動(dòng)研發(fā)21世紀(jì)煤炭利用關(guān)鍵技術(shù)。1999年,出臺(tái)《21世紀(jì)煤炭技術(shù)戰(zhàn)略》,提出到2030 年實(shí)現(xiàn)煤炭資源循環(huán)利用,實(shí)現(xiàn)煤炭利用零排放, 并制定了分三個(gè)階段的技術(shù)研發(fā)和推廣戰(zhàn)略,主要項(xiàng)目有:先進(jìn)發(fā)電、高效燃燒、脫硫脫氮和降低煙塵、利用煤氣的燃料電池、煤炭制二甲醚和甲醇、水煤漿、煤炭液化和煤炭氣化等?!犊萍紕?chuàng)新綜合戰(zhàn)略2014》提出2020年前實(shí)現(xiàn)1700℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)、超超臨界火力發(fā)電技術(shù)、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)的商業(yè)化和出口,同時(shí)實(shí)現(xiàn)二氧化碳捕捉封存技術(shù)商業(yè)化;2030年實(shí)現(xiàn)煤氣化復(fù)合發(fā)電燃料電池商業(yè)化。

 ?。ǘ┲贫▏?yán)格的環(huán)保法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),采用集中統(tǒng)一監(jiān)管方式強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行力度

  日本將煤炭利用的環(huán)保政策納入總體環(huán)保政策體系進(jìn)行管理,對(duì)燃煤企業(yè)提出強(qiáng)制性排放限值,對(duì)采用不同燃料、不同機(jī)組、不同時(shí)段污染物允許排放值都有明確和詳細(xì)規(guī)定,在制定污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)時(shí),依據(jù)最佳可行技術(shù)實(shí)施動(dòng)態(tài)控制。為解決二氧化硫污染問題,日本國會(huì)于1968年通過了全面修改后的《大氣污染防治法》,以后經(jīng)過多次修改,針對(duì)具體機(jī)組提出明確的排放限值和管理要求。日本的環(huán)境省是負(fù)責(zé)環(huán)保政策制定和執(zhí)法的部門,國家的環(huán)境省與地方環(huán)境部門相互獨(dú)立,無上下級(jí)領(lǐng)導(dǎo)關(guān)系。為保證環(huán)保法律的實(shí)施,部分權(quán)力交由都道府縣、市町村及其長官行使。這種集中統(tǒng)一監(jiān)管方式執(zhí)行環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),有利于破除環(huán)保執(zhí)法中的地方保護(hù)主義。

 ?。ㄈ┩ㄟ^環(huán)境稅等市場(chǎng)機(jī)制激勵(lì)企業(yè)減排,提高治污效率。

  20世紀(jì)90年代開始,日本政府出臺(tái)了一系列環(huán)保相關(guān)的稅收政策,目前已經(jīng)形成了比較系統(tǒng)的環(huán)境稅收體系,涉及能源、汽車、廢棄物和污染物等多個(gè)領(lǐng)域。2012年日本開始實(shí)施新一輪的環(huán)境稅改革,旨在加強(qiáng)稅收對(duì)溫室氣體減排、促進(jìn)污染物防治和廢棄物循環(huán)利用等的調(diào)節(jié)作用。改革主要內(nèi)容有:一是按照二氧化碳排放量,在現(xiàn)行的石油、煤炭稅基礎(chǔ)上附加征收“地球溫暖化對(duì)策特別稅”(即碳稅);二是為促進(jìn)廢棄物循環(huán)利用,實(shí)施下調(diào)企業(yè)污染物處理設(shè)備折舊率,并延長廢棄物處理設(shè)備購置稅免稅適用年限等措施;三是對(duì)污染物排放實(shí)施差別化稅率,從而引導(dǎo)企業(yè)區(qū)位選擇,如對(duì)中心城區(qū)等重點(diǎn)控稅區(qū)征收的二氧化硫排放稅率要高于其他區(qū)域。

  環(huán)境稅收制度改革對(duì)日本經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展影響深遠(yuǎn)。首先,環(huán)境稅的價(jià)格激勵(lì)作用促進(jìn)和引導(dǎo)企業(yè)的節(jié)能技術(shù)改造和研發(fā),減少化石能源的使用并提高能源利用效率。其次,稅收用于應(yīng)對(duì)氣候變化的設(shè)備投資、低碳城市建設(shè)等領(lǐng)域,不但減輕了地方政府的財(cái)政負(fù)擔(dān),而且取得了較好的節(jié)能減排效果。最后,環(huán)境稅有利于政府和企業(yè)進(jìn)行環(huán)境成本內(nèi)部化核算,預(yù)測(cè)未來的能源使用成本并用來指導(dǎo)和調(diào)整中長期生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)策略。

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