北極星火力發電網訊:近來，國內出現了用發展煤制天然氣(甲烷)來保證“壓煤”所需天然氣的勢頭，引起了有識之士的憂慮。我想通過對比國際的情況和分析煤制氣的利弊，試圖探討我國煤潔凈利用的正確途徑。

要知道煤制氣是怎么回事，首先需了解煤制油(ctl)。該技術源自費托合成技術，于上世紀20年代在德國問世。

擁有豐富的煤礦藏而無石油資源的德國，在第一、二次世界大戰期間為應對經濟封鎖(石油禁運)而研發出了ctl技術。此后由于水耗高(1：10)和大量排放co2，加上成本問題，一直未能在世界各國全面推廣。只有在曾長期推行種族隔離而受到國際制裁的南非，由于面臨與一、二戰時期德國同樣的處境，一直堅持采用。

雖然煤制氣比煤制油單位熱值的水耗少了約一半，co2排放量也有所減少，但成本仍缺乏與常規天然氣的競爭力。只有在利用低、劣質的褐煤制甲烷的情況下，才有一定的經濟可行性，因此也未被各國廣泛采用。

然而在中國，由于種種原因，包括煤制氣與煤制油在內的“煤化工”熱卻始終未有減退。雖然在前些年，國家發改委曾因能量效率、環保等方面的考量而嚴令控制煤制油/氣項目上馬，但在近一二年來迅速惡化的空氣污染形勢下，一些地方和能源主管部門欲力推“煤改氣”和“壓煤”卻遇到供氣瓶頸的窘境，于是想到了對煤制氣“開閘”的對策。

據媒體報道，以前多年積壓未批和新申報的大型煤制氣項目，在剛過去的幾個月里就被批準了十余個。國家能源局更是公布了在未來五六年里，使全國煤制氣的年產能增達500億立方米的宏大計劃。

以北京市為例，盡管它一直是國家天然氣供應的“重點保護對象”(陜京1-3線天然氣管道專供北京)，天然氣的使用也遠遠早于上海、天津等特大城市，但由于城市生活便利特別是環境保護的需要，對天然氣需求的增長速度極快，1996年來平均年增率高達34%，預計到2015年和2020年，北京市天然氣的年消費量將分別達180億立方米和306億立方米。

而僅靠陜京線，北京市的年供氣能力只能在80億立方米以內。因此，這幾年每當冬季用氣高峰時，往往不得不采取限供甚至停供企業、商貿用氣的措施，以確保民用。特別是在2013年春嚴重霧霾襲擾下，迫不得已出臺了采取針對發電、鍋爐和農村生活用煤為對象的“壓煤”2500萬噸的計劃。

在這種情況下，北京市尋找和擴大氣源勢在必行。然而，令人困惑的是，在嚴重缺水的內蒙古等地開發煤制氣再運到北京，居然被列為首選項。2014年初，曾被人為延誤了幾年的大唐克什克騰煤制氣一舉進京成功，就是一個標志。緊接著，內蒙古鄂爾多斯40億立方米煤制天然氣項目、山西大同煤制天然氣項目也陸續上馬。

必須指出，僅一個大唐克什克騰年產40億立方米煤制氣的項目，就要每年消耗2000萬噸(亦有說法2500萬噸)的煤炭，還要用掉在當地非常緊缺的水資源2400萬噸，年排放co21600萬噸和大量廢水。這絕不僅只是個污染搬家的問題，更是變相擴大煤的使用。

表面上看，北京市“壓縮”掉了2500萬噸的燃煤，而僅為了“壓”掉發電用煤的一部分，就要在幾百里之外的克旗增加年耗2000萬~2500萬噸的煤，豈非遠遠得不償失!以該項目的耗煤率推算，如落實國家能源局全國煤制氣的年產能500億立方米的目標，就需要年新增煤消費量2.5億~3億噸，對于面臨今后二三十年內必須大幅度壓減煤用量以降低碳排放量緊迫形勢的中國來說，無異是雪上加霜。

值得注意的是，國際上對煤制氣的研究重點，近年來已轉到co2凈排放趨零的生物質制氣之上。經過十幾年的努力，奧地利、荷蘭和瑞典的學者先后研發成功用木質類原料經氣化—合成途徑制成生物天然氣的技術，并已實現了工業化生產的規模。

例如在瑞典的第二大城市哥德堡，哥德堡市能源公司在2008年即建成日產4400~8800立方米(年產250萬立方米)的生物天然氣示范廠。2013年，日產8.8萬立方米生物天然氣廠(ⅰ期)也投產、年產能達到8700萬立方米的ⅱ期工程正在建設中，預計將在2016年投產。

在同樣是煤炭儲量和用量都非常大的美國，科學家在“壓煤”上的著眼點卻很巧妙。所采取的對策，是充分利用全生命周期碳凈排放趨于0的生物質沖消掉相當一部分煤。美國科學院、美國工程院和美國國家研究會聯合組建的委員會，于2009年8月完成了大型決策咨詢報告——《美國能源的未來》。報告認為，鑒于美國是世界少數幾個煤的開采和使用的最大國家之一，煤的儲量也極大，因此在未來，“第二代生物乙醇”起到的將只能是“過渡性作用”，更多的將是生物質和煤通過熱化學轉化途徑生產的烴類燃油。

具體來說，是指用生物質與煤的混合物作原料轉化的“煤/生物質變油”(cbtl)。由于在這種轉化途徑中，生物質取代約45%的煤，而生物質能全(生命)周期碳凈排放為零，因此，煤/生物質混合基燃油——液態烴類的最終碳凈排放量，會比單用煤轉化的燃油以及石油基汽/柴油大幅減少，從而有助于實現大幅度減排溫室氣體特別是co2的國家目標。

歐美國家在發展生物天然氣和煤的清潔利用方面的這些寶貴經驗，難道不值得我們借鑒嗎?

(作者系中國農業大學生物質工程中心教授)