煤炭直接燃烧,主要是两个用途:用于直接加热(做饭、采暖、烧炉),和发电。

中国煤炭消费结构的构成:
截止2011年,电力、钢铁、建材、化工行业的煤炭消费占比分别为50.1%、18.7%、7.3%和4.7%。

目前国内煤开采后使用方式主要还是一次性燃烧吗?为什么不像炼油那样对煤进行深加工呢?插图

电力用煤,即所谓的动力煤。这部分是直接燃烧的;建材行业使用煤炭,也是用于加热水泥、玻璃、陶瓷等的窑炉。钢铁行业使用焦煤,作为还原剂,并不是直接燃烧,而化工行业则主要使用无烟煤作为原料经过,对干煤粉或水煤浆进行蒸馏气化过程来制备氮肥和煤焦油。

这其中,直接燃烧煤炭的两大产业再加上其他需求,大约合计占到煤炭消费总量的75%左右。

国家能源局的近期目标,是将煤炭消费占中国一次能源消费的比重从现在的65%左右降低到60%以下。(印度和南非的比重大约是70%,美国大约22%)。

目前国内煤开采后使用方式主要还是一次性燃烧吗?为什么不像炼油那样对煤进行深加工呢?插图1

燃煤并非全部都不经济;这有一个成本核算问题。如果直接燃煤的综合经济效率要高于煤转化为其他热能产品的效率,那社会就会倾向于直接燃煤。所谓直接燃煤的浪费,指的是煤炭本身作为基础原料可以用于其它工业制品的可能效益,要超过燃烧所带来的价值。

煤炭的深加工,一方面,是用于制备各种碳素类材料、制备还原剂(炼焦);另一方面是去除其中有害物质并提取各种其他化学成分,如苯、酚,煤制甲醇、乙二醇等等。热能燃料方向的利用则有煤制天然气、、煤直接液化、间接液化等等手段。

但这些加工,都有一个经济效益的约束。比如煤化工产业需要大量的水资源,有些类别甚至达到1:10的比例。因此,在审批煤化工项目时,目前的国内当局非常审慎。

以下是一些煤化工产品的盈亏测算

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目前国内煤开采后使用方式主要还是一次性燃烧吗?为什么不像炼油那样对煤进行深加工呢?插图6

参见:

煤化工经济性分析

此外,一个国家使不使用燃煤作为主要的热能和电力来源,也是受到科技水平和经济水平的严重制约的。比如近年来美国在低成本页岩油气开采技术领域的突破,就使得美国国内的燃煤被替代速度空前。而英国本土、德法莱茵河流域煤田早已采光,也使得他们不得不转向核能、风力和天然气发电采暖。而与中国综合科技水准相近,本土煤炭储量丰富的印度和南非,其燃煤比重甚至高过中国。

总体而言,燃煤作为直接能源来源,其实是没办法的办法,风电、水电、核电、太阳能、油气、生物质等等,都有各自的利弊和国家综合科技水平、电网、制造业等等各方面水平的制约,比如由于电网技术的限制,我国大量风电场弃风不发(2013年弃风率约13%)。

然而,不烧煤就没有工业化和电气化,遑论信息化。难道我们要烧木头采暖发电?依靠煤炭发电、采暖,依靠煤炭制造的化肥产业和建材工业,让中国人盖房子不需要再砍树,做饭不再需要上山砍柴,这使得退耕还林、封山育林得以实现,北方生态在最近十年得到了有效恢复。

在其他替代能源的综合成本和煤炭综合利用科技水平达到一定临界值之后,煤炭就算想要继续维持现在的消费地位,都不可能了,市场自会做出选择。

来源:知乎 www.zhihu.com

作者:王五花

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