煤電與氣電之間不能簡單替代

近年來，燃煤發電（以下簡稱“煤電”）比燃機發電（主要指以天然氣為燃料的燃氣輪機或燃氣―蒸汽聯合循環發電）更清潔的言論經常見諸媒體，但反駁聲音也時有響起。認為煤電更清潔的主論點是，實施了大氣污染物超低排放改造后的煤電比燃機發電更清潔。而反對者認為，煤電污染物排放在實際運行中還是遠大于燃機發電，只不過是在超低排放要求中的排放限值比燃機發電排放限值低而已。筆者曾在2014年煤電大氣污染物超低排放項目初起時專門寫過文章，認為不宜直接比較煤電與燃機排放哪個更少。當前，“十四五”時期煤電與燃機到底該如何發展遇到了新選擇，煤電與燃機發電誰更清潔的爭論時而又現。

嚴格來說，燃煤發電與燃機發電哪個更清潔本身就是一個“模糊命題”，以往持不同看法的人是各自定義“清潔”內涵，劃定比較范圍，通過媒體隔空對話，少有面對面辯論，以致產生了各種認識上的錯位，并對政府決策產生了一定影響。我國在推進煤電清潔發展中，用燃機發電的某些清潔性特點比喻煤電的清潔性更簡單、直觀、易傳播。但同時，由于此種方法概念模糊，久而久之導致人們對煤電和燃機發電作用、地位的認識，以及政府部門在能源發展科學決策上產生偏差。筆者認為，有必要從專業角度分析和澄清。

將微觀認識簡單應用到宏觀層面催生“模糊命題”

筆者分析，最初有人將微觀層面的某個煤電項目的環保改造結果簡單應用到宏觀層面的煤電清潔性認識上；將特定條件下某項污染因子的治理成果簡單推論到煤電整體“清潔化”層面上。顯然，這種模糊而簡單地比較法對于特定項目雖有標志性意義，對于減少煤電（或者燃機發電）行業大氣污染物排放量具有示范性意義，但同時也對公眾甚至決策者造成一定的誤導，如在宏觀層面上推動“以煤代氣”（或“一刀切”式的“以氣代煤”）等具有排他性的“二選一”政策出臺。

實際上，即便是在微觀層面上可以比較的煤電和燃機發電項目的3項污染物（二氧化硫、氮氧化物、顆粒物）排放濃度，也只是諸多環保因素中的一方面而已，且不見得能單純從污染物濃度上看出對環境質量的影響。如，要在某市擬建一座火電廠，我們須知道是電量需要還是電與熱需要；當地環保容量如何，二氧化硫與氮氧化物哪個是更為敏感的因素；燃料來源、水源、運輸條件以及生產經營活動對當地經濟發展、社會發展的影響等等。條件確定后，完全可分析出建煤電和建燃機哪個更合適，而不是只看污染物排放濃度。正如從北京到上海，可以選擇飛機、汽車、高鐵等出行方式，但如果從北京天安門到復興門我們可能會選擇步行。

所以，在一個具體項目的決策中，某方案的某一方面優勢或劣勢與其他條件的比較也是相對的。不宜把微觀事項決策中的結果簡單類比或者照搬到宏觀事項決策中。從現實爭論看，在比較煤電和燃機發電的清潔性時，大部分比較的只是國家或者地方政府頒布的《火電廠大氣污染物排放標準》中三項污染物的“污染排放濃度限值”的大小，并不是比較單位產品生產過程中污染物排放量的大小，更不是比較其污染物排入大氣環境后對當地環境質量影響的大小。

其次，即便能從排放標準比較中看出煤電和燃機發電的排放限值大小，也說明不了誰更清潔，即不能用評價“馬”的標準來評價“牛”。如，燃機發電的二氧化硫排放限值是35毫克/立方米，燃煤發電排放限值是100毫克/立方米，這并不能說明燃機比燃煤機組更環保。正如高鐵比汽車跑得快，不能說明高鐵比汽車更好，因為高鐵是高鐵的標準，汽車是汽車的標準，各有各的作用和應用范圍。因此，我國現行的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13221-2011）（以下簡稱《標準》）對不同燃料、不同發電方式規定了不同的污染物排放限值，這是科學合理的，也是國際通行做法。

煙氣含氧量折算后雖可比較出數值大小，但沒有實質意義。《標準》規定，直接監測的大氣污染物的濃度要折算成“大氣污染物基準含氧量排放濃度”后才能與限值比較出是否超標。用基準含氧量折算是為了防止在監測點前用空氣稀釋污染物濃度的做法。煤電與燃機發電雖然都是“火電”，但燃煤鍋爐、燃氣鍋爐、燃氣輪機組的“基準含氧量”數值是不同的，分別是6%、3%和15%。

“基準含氧量”之所以不同，是因為不同燃燒裝置的燃燒原理和工藝不同，燃料燃燒所需的過剩空氣系數不同造成煙氣中的含氧量不同。煤炭在電站鍋爐中燃燒及通過負壓煙道后，煙氣中的氧含量約為6%；而燃機燃燒時需要更多的過量空氣才能有更高的燃燒效率，煙氣中氧含量約為15%。因此，將不同發電方式的典型工藝的煙氣含氧量作為規定的基準氧含量。

顯然，即使監測中得到煤電機組與燃機的排放濃度相同，其內涵也不同。如果將不同燃燒（發電）裝置的排放限值按相同的“基準含氧量”折算比較，就會發現排放限值的大小排序發生變化。如《標準》規定，“天然氣鍋爐或燃氣輪機組”的煙塵排放限值都為5毫克/立方米，若將燃機的基準含氧量按燃氣鍋爐折算，則燃機發電排放限值為25毫克/立方米（基準含氧量為3%）。再如，同樣是用天然氣發電，用燃機發電與用鍋爐燃燒發電的氮氧化物排放限值分別為50毫克/標準立方米、100毫克/標準立方米，表面上看燃機發電比燃氣鍋爐發電的限值低1/2，但折算后燃機的限值為250毫克/標準立方米（3%基準含氧量），比燃氣鍋爐的排放限值反而高2.5倍。由于燃機比煤電的大氣污染物基準含氧量高2.5倍，所以將燃機的排放限值乘以2.5再與煤電排放限值比較才具同基準下的比較意義。

不過，這只是比較了排放限值的數值大小，卻得不出誰更清潔的結論。對于誰更清潔的比較，除了煙氣中的污染物外，還有發電效率等更多因素。總之，用煙氣排放濃度大小或排放限值大小的比較來判定煤電和燃機發電的清潔性是不科學的。

煤電與燃機發電的排放限值不能斷定誰更清潔

《中華人民共和國環境保護法》明確提出：“國務院環境保護主管部門根據國家環境質量標準和國家經濟、技術條件，制定國家污染物排放標準。”且規定了“省、自治區、直轄市人民政府對國家污染物排放標準中未作規定的項目，可以制定地方污染物排放標準；對國家污染物排放標準中已作規定的項目，可以制定嚴于國家污染物排放標準的地方污染物排放標準。”可見，由于不同地區的環境質量要求不同，不同地區的排放標準可以嚴于國家要求，同時，經濟、技術條件也是制定排放標準的重要先決條件。

由于環保要求、技術條件、經濟性三者之間互相制約、動態平衡，因此，排放標準限值并不是越嚴越好，而是一個互相協調的結果。根據環保法規和標準化法等有關規定，排放標準制定時要遵循一系列程序以滿足實質性和程序性要求，保證標準制定的科學性、合法性。

《標準》從1991年頒布實施以來，歷經1996年、2003年、2011年多次修訂，就是不斷適應環保、技術、經濟三者之間新平衡的結果。同時，北京、上海、天津、廣東等省級政府都頒布了地方排放標準，體現了我國區域發展和環保要求的不平衡性特點。國家通過政府部門聯合頒布文件并在《政府工作報告》中提出要求，在全國范圍內推進了比《標準》更嚴的燃煤電廠大氣污染物超低排放要求。因此，從法律和科學上講，煤電和燃機發電“標準”中的排放限值或超低排放規定中的排放限值，不論數值是否相同都不能斷定誰更清潔。

判定煤電與燃機發電的環境影響要用法律規則

燃煤發電產生的環境問題有大氣污染、水污染、固體廢物污染等。在大氣環境污染物中除了煙塵、二氧化硫、氮氧化物三項污染物外，還有在污染治理中可能產生的二次污染以及重金屬排放問題。

針對這些問題，我國政府根據對環境影響的大小，吸納國際經驗，通過污染物排放標準、環境影響評價等環保管理手段，進行嚴格管理。如，《標準》中對燃煤電廠煙氣中的“汞及其化合物”規定的排放限值是0.03毫克/立方米。因此，不論是燃機還是燃煤電廠，只要滿足政府的環保要求，在環保上就是合法的。如果一定要對煤電、燃機的環境影響“說個子午卯酉”，那么就一定要用法律規則來評判。且評判時不應比較排放污染物的多少，而要評判誰更好地執行了排放標準。如果燃機（或煤電）超過排放限值規定，即便其排放量比另一方低也是不環保的，反之亦然。

我國燃煤電廠各種污染物排放限值是世界上最嚴格的，且由于經過十多年的污染強化治理，污染控制技術也是世界上最先進的。需要指出，現實中絕大部分生產活動對環境都有一定影響，關鍵不是看是否排放了某種污染物，而是要知道排放了多少、在環境中產生了多大影響（濃度多大）、持續了多長時間、是否符合環境質量或排放要求等。

一些專家對煤電或燃機發電排放進行比較，往往人云亦云、缺乏定量表述，不管是否達標（合格），這是一種沒有法律和科學依據的臆測。隨著時代的進步和人們環保意識的提高，環保要求總體不斷趨嚴，技術不斷發展，人們對環保投入的經濟性認識也不斷變化，這都使得排放標準更加科學、嚴格、法治。

“十四五”煤電和燃機發電要在能源轉型中找準自身位置

從環保角度看，這也是一個宏觀范疇的問題。不能從項目層面看宏觀層面的問題，而要從煤電和燃機發電的全生命周期，從區域層面，更重要的是從經濟、社會、能源、電力系統轉型層面，從資源稟賦、能源安全、綠色發展、能源價格等約束性方面看煤電和燃機發電的功能和定位。

面向未來，煤電和燃機發展的關鍵性制約因素是二氧化碳排放約束問題。以往在比較“清潔”時，往往忽略這一因素，顯然在“十四五”時期必須著重考慮。同樣熱值的天然氣比煤炭的碳放量要低約40%，提高天然氣比重顯然有利于低碳發展，但也不能因為這一點就必須大力發展燃機。因此，不論是煤電還是燃機發電，都要從我國經濟、社會、能源轉型的大趨勢中找到合適位置。

天然氣需要積極發展，主要是用于靈活性電源和居民用氣替代直接燃煤以及分布式能源電力系統。是否要“大力”發展天然氣發電，取決于天然氣的對外依存度、供氣安全性以及價格等方面。煤電發展應因地、因網制宜，并嚴格限制新建煤電，防止碳鎖定。一部分存量煤電要進行靈活性改造，為穩定電力系統提供更多支撐性保障，同時也要為解決城市生活污泥處理、摻燒生物質、熱電冷聯供以及促進區域和產業循環經濟發展貢獻力量。

特別需要指出的是，天然氣發展戰略與水電、核電發展，尤其是可再生能源的進一步大力發展、成本的進一步下降以及儲能的發展有著重要關聯。總體來看，經過“十四五”的發展，我國應初步形成以可再生能源逐步替代煤炭的戰略，而不是在以氣態燃料替代煤炭后再以可再生能源替代氣態燃料，要形成具有中國特色的能源轉型模式。

總而言之，首先，燃煤發電與燃機發電哪個更清潔是一個模糊命題，它模糊了清潔與低碳概念的不同、模糊了某一機組與整個行業的區別、模糊了個別排放中的個別污染因子與生命周期環境影響的區別、模糊了宏觀能源結構調整與微觀具體項目要求等。

其次，從企業層面看，不論是煤電還是燃機，其污染控制水平或清潔發展水平高低，要以排放標準或清潔生產指標標準為準繩進行判定，不能簡單地以不同類型發電方式來比較、判定。

再次，從宏觀層面看，是發展煤電還是發展燃機發電，要從清潔低碳安全高效的整體能源戰略要求和經濟社會發展的整體需求綜合決策，而不是兩種機組之間的簡單替代。

最后，污染控制、清潔生產水平是隨著技術進步、環保要求提高和經濟性提高而持續提高的，但不論是針對煤電還是燃機發電，提出更為嚴格的環保要求，都應當是依法提出、依法實施。

（作者系中國電力企業聯合會專職副理事長）