根據(jù)《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,煤炭占一次能源消費(fèi)的比例將從2015年的64%下降到58%。而與此相反,天然氣的比重則要從2015年的5.9%提高到10%。在此要求下,煤制氣作為一種以煤炭為輸入原料,以天然氣為輸出產(chǎn)品的新型能源產(chǎn)業(yè),近年來得到了政府和企業(yè)的快速熱捧,儼然已經(jīng)成為我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型中重要一環(huán)。
在各方的大力支持下,我國(guó)的煤制氣產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),目前包括已建設(shè)投產(chǎn)、正在建設(shè)、正在做前期工作、計(jì)劃中的煤制氣項(xiàng)目高達(dá)50多個(gè)。根據(jù)國(guó)家能源局發(fā)布的《煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范“十三五”規(guī)劃》,2015年全國(guó)煤制天然氣的產(chǎn)能為31億立方米/年,實(shí)際生產(chǎn)18.8億立方米/年。而如果上述50多個(gè)項(xiàng)目全部建成投產(chǎn),產(chǎn)能可達(dá)2000億立方米以上。
在煤制氣項(xiàng)目紛紛上馬之時(shí),筆者卻認(rèn)為,在各地政府不斷推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的同時(shí),不可忽視煤制氣項(xiàng)目對(duì)區(qū)域水資源的影響。要知道,煤制氣項(xiàng)目在煤炭氣化反應(yīng)生成粗煤氣以及粗煤氣冷卻過程中需要消耗大量的水,如果缺乏有效管理,煤制氣的快速發(fā)展可能引發(fā)一場(chǎng)環(huán)境災(zāi)難。
探討煤制氣對(duì)區(qū)域水環(huán)境的影響,就一定要了解水足跡評(píng)價(jià)方法。水足跡的概念在2002年正式提出,被定義為在一定的時(shí)間內(nèi),一個(gè)國(guó)家、地區(qū)或一個(gè)人消費(fèi)的全部產(chǎn)品和服務(wù)所需要消耗的淡水資源總量。水足跡指標(biāo)分為藍(lán)水足跡、灰水足跡和綠水足跡。對(duì)于煤制氣而言,主要涉及藍(lán)水足跡和灰水足跡兩種。藍(lán)水足跡衡量的是一段時(shí)間內(nèi)所消耗傳統(tǒng)意義上的地表和地下水資源;而灰水足跡衡量的是將由生產(chǎn)活動(dòng)向自然界排放的污水到可接受水質(zhì)所需要的水資源量。
盡管與其他煤化工項(xiàng)目相比,煤制氣在水足跡方面頗具優(yōu)勢(shì),但如果與天然氣相比,煤制氣的水足跡仍然非常高。據(jù)相關(guān)研究,僅比較藍(lán)水足跡,煤制氣的藍(lán)水足跡為6.86噸/千立方米,而常規(guī)天然氣僅為0.1~0.2噸/千立方米。據(jù)悉,我國(guó)當(dāng)前每千立方米煤制氣生產(chǎn)的水足跡為51.29噸。
對(duì)這一結(jié)果可以進(jìn)行兩方面的解讀。一方面是從藍(lán)水足跡和灰水足跡的角度來看,用于反映煤制氣生產(chǎn)直接消耗掉水資源的藍(lán)水足跡為6.86噸,灰水足跡為44.43噸。這意味著絕大多數(shù)(約87%)的新鮮水消耗是由于稀釋煤制氣生產(chǎn)過程排放到自然界中污水所需要的水;另一方面是從直接消耗水和間接消耗水來看,煤制氣生產(chǎn)過程本身的水消耗為33.92噸,占66%,而隱含在煤炭等原料和其他投入的間接水消耗為17.37噸,占34%。這說明煤制氣項(xiàng)目的水消耗大多來源于煤制氣生產(chǎn)本身。
而現(xiàn)有或規(guī)劃中的煤制氣項(xiàng)目多數(shù)分布在新疆、內(nèi)蒙古等地。這種分布最大限度地實(shí)現(xiàn)了煤炭資源的就地利用,減少了煤炭長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)葐栴}。但是這些地區(qū)也是水資源稀缺地區(qū)。如果將灰水消耗納入進(jìn)來,筆者發(fā)現(xiàn),內(nèi)蒙古鄂爾多斯、新疆準(zhǔn)東、遼寧阜新等地區(qū)的煤制氣項(xiàng)目在全投產(chǎn)的情況下,僅來自煤制氣產(chǎn)業(yè)的水消耗就將占到這些地區(qū)水資源總量的40%以上。這意味著煤制氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將與這些地區(qū)其他產(chǎn)業(yè)部門產(chǎn)生嚴(yán)重的用水競(jìng)爭(zhēng)。
由此可見,煤制氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的布局,必須將煤制氣項(xiàng)目發(fā)展對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源的影響納入考量當(dāng)中。相關(guān)部門在制定煤制氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃與布局時(shí),一是要強(qiáng)調(diào)穩(wěn)步推進(jìn),不能一哄而上,防止對(duì)區(qū)域水資源產(chǎn)生不可逆的影響;二是在產(chǎn)業(yè)布局當(dāng)中,加大對(duì)區(qū)域水資源可承受性的研究與考量,做到區(qū)域生態(tài)的和諧發(fā)展;三是大力提高煤制氣工藝技術(shù)的升級(jí)以及水處理技術(shù)和處理標(biāo)準(zhǔn)。通過上述3方面措施的共同實(shí)施與同步推進(jìn),煤制氣產(chǎn)業(yè)才能更好地發(fā)揮其對(duì)我國(guó)能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的支撐作用。