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油气之光——页岩气清洁高效 环境效益显著

2016-8-12 17:15:20 来源:中国矿业报 作者:张宏达

能源是社会经济重要的物质基础,也是人类赖以生存的基本条件,经济发展的速度和人类生活水平的提高都有赖于能源。历史上,人类对能源利用的每一次重大突破都伴随着科技的进步,从而促进生产力快速发展,甚至引起社会生产方式的变革。每一次新能源的开发和利用,都必然引起世界能源结构的变化,促进经济的大发展。而环境是人类赖以生存和发展的场所,人类在发展的同时也在不断地改造环境,以谋求自身更好的生存环境。人类的任何行为都会对环境产生影响,反之,环境的任何改变也直接影响到人类的生存与发展。可以说,能源与环境是当今世界发展的两大主题。

未来,可持续清洁能源的使用和环境问题的联系会比以往任何时候都更加紧密。页岩气作为非常规天然气,其清洁高效的特点将对我国未来能源结构优化和清洁能源的发展发挥关键作用。

首先,页岩气的热值、热效率高。与常规的煤炭和石油等能源相比,页岩气的热值为8000~10000大卡/立方米,远高于煤炭;页岩气的热效率可达90%以上,不仅高于煤炭的40%~60%,而且也高于石油的65%左右。从单位能耗来看,煤、石油、天然气三大主要化石能源中,天然气含氢比例最低,但是燃烧时热能利用效率较高,属高热值能源。从平均单位发热量来看,煤、石油、天然气三大主要化石能源在相同质量条件下,天然气的热值最高。

其次,从降低碳排放量来看,页岩气以甲烷为主要成分,不含硫化氢,杂质含量低,相比其他天然气品质更好,燃烧后的二氧化碳排放为石油的67%,为煤的44%;与煤炭相比,二氧化硫的排放仅为煤的1/2700,氮氧化物为1/29。提高天然气在我国能源结构中的比重,可有效降低单位能耗的碳排放。有数据显示,1立方米天然气替代相应当量的煤炭,可减排二氧化碳65.1%、二氧化硫99.6%、氮氧化物88.0%。因此,加大天然气合理消费利用,降低石油和煤的用量,可有效改善大气环境。

全球变暖政策基金会(GWPF)报告认为,页岩气是一种“储量丰富、廉价且对环境友善的能源”。据统计,天然气在英国能源总量比重中从1990年的24%上升到2010年的43%,而英国的碳排放量也随之从1990年的5.93亿吨下降至2008年的5.33亿吨。这一变化归因于页岩气对于煤炭、石油的替代。

由此可见,页岩气是清洁、优质、环保、经济的能源。若考虑到煤炭、石油开发利用的外部成本,页岩气则更具竞争力,未来将成为替代煤炭和石油的重要能源之一。

在当前乃至今后相当长一段时间内,煤炭仍将占据我国能源结构的主导地位。中国石油经济技术研究院发布的《2014年国内外油气行业发展报告》显示,2014年国内能源消费总量估计达38.5亿吨标准煤,煤炭消费占一次能源消费比重达63.9%,高于全球平均水平的一倍多,天然气所占比重为6.3%,仅为世界平均水平的1/4。

为实现减排目标,我们需要大力发展清洁的接替能源,逐步提高清洁能源比重。因此,页岩气开发是提高清洁能源比重,改善我国能源结构,促进节能减排的重要途径之一。□

(作者单位:中国地质调查局油气资源调查中心)

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