关于用低碳经济概念拓展天然气市场的探讨

【摘 要】通过实例对锅炉油（煤）改气进行了技术、经济分析对比，探讨了锅炉油（煤）改气的具体过程。

【关键词】低碳经济；天然气市场

1.天然气实现低碳经济的有利条件分析

1.1低碳技术的类型

第一是减碳技术,是指高能耗、高排放领域的节能减排技术,煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发技术等。第二是无碳技术,核能、太阳能、风能、生物质能等可再生能源技术。第三是去碳技术：比较典型的就是二氧化碳捕获与埋存（CCS）。

1.2实现低碳技术的具体途径

1.2.1阳光经济

太阳能资源虽然丰富，但由于太阳能的不稳定性，且现阶段太阳能发电的成本是煤电水电的5-10倍，作为稳定的常规能源使用具有很大的局限性。

1.2.2风能经济

风能作为一种地域性、季节性的资源，很难作为常用能源进行利用。

1.2.3氢能经济

氢能作为现在开发的一种新能源，但应用成本、技术及领域的限制，不可能大面积进行普及。

1.2.4生物质能经济

以大量消耗粮食和油料作物为代价的生物燃料开发，一定程度上引发了粮食、肉类、食用油价格的上涨。

1.2.5天然气

目前，我国天然气市场处于初始阶段，天然气使用开发、天然气市场体系和价格体系均有待完善。虽然如此，天然气仍是实现发展低碳经济，近十年二十年，甚至四十年内的必然选择。

1.3天然气实现低碳经济的有利因素

1.3.1节能减排又成为当今的主题，发展天然气符合时代要求

我国政府宣布，到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放要比2005年下降40%至45%，并作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。2700多公里的西气东输二线西段工程到2010年工程全面投产时，将对改善我国能源结构、发展低碳经济起到十分重要的作用。引进的这300亿立方米天然气可将我国天然气消费比例提高1至2个百分点，每年可替代7680万吨煤炭。同用煤相比，这些天然气可减少二氧化硫排放166万吨、二氧化碳排放1.5亿吨、烟尘排放60万吨、氮氧化物排放36万吨。

1.3.2发展低碳经济短期内依靠新能源不现实，天然气是发展低碳经济的必然选择

各国都在大力倡导三个技术，一个是清洁能源技术，一个是农业项目，还有发展新能源。从能源发展的趋势看，所谓的新能源要在较短的时期内，一定的时期内替代化学能源有一定的困难，我们分析一下当今世界化学能源再一次消费结构中的比例占到87%，煤炭占15%，石油占23%，天然气占29%，生物质能只有21%，煤炭还是比较高的，35%。从我国来看更高，我国的能源结构，是煤炭占到了70%左右，石油是19%，天然气只有3%，加起来占87%。

2.天然气的二氧化碳减排量计算

2.1二氧化碳排量理论计算公式

二氧化碳与碳的换算 ：碳的分子量为12,二氧化碳的分子量为44,44/12＝3.67。

CO2排放量的计算：CO2排放量计算关系式 Q=（E×A－B）×R×44/12

其中：Q—CO2排放量（t）；E— 能源消费总量（MJ）；A— 单位能源含碳量（t-C/MJ）；B— 固碳量（t）；R—氧化率。

能源消费实物量折算为能量单位，即 E=α×E0

其中：α—能源折算系数（MJ/t）；E0—能源消费实物量（t）；能源含碳量=E×β

其中：β—能源潜在排放系数（t-C/MJ）。

根据能源含碳量= E×β=E×A，所以β=A

固碳量=固碳产品产量×单位产品（能源）含碳量×固碳率

净碳排放量=E×β－B＝E×A－B

实际碳排放量=（E×A－B）×R

实际二氧化碳（CO2）排放量=44／12（E×A－B）×R

对于燃烧器具排放二氧化碳的量的可由下式进行计算：燃烧器具排放二氧化碳的量（kg）＝（燃烧器具消耗一次能源的量×一次能源的单位热值）/1MJ×1MJ热值的一次能源二氧化碳排放量（kg）或燃烧器具排放二氧化碳的量＝（燃烧器具的有效利用一次能源的量/器具的燃烧效率）×一次能源的单位热值/1MJ×1MJ热值的一次能源二氧化碳排放量。

2.2二氧化碳排量实例计算

2.2.1用户每日消耗一次能源的二氧化碳排放量

当城市用户使用天然气替代液化气、煤可以减排二氧化碳的量，我们以上海为例进行分析，上海天然气用户年平均使用量310m3,月平均量25.9m3，日平均量0.863m3，折算成日使用液化石油气为0.282 m3，折算成日使用煤炭4.72kg。

天然气在城市用户常用生活燃料中二氧化碳排放量中最小，液化气其次，煤则是二氧化碳排放量最大，用户每日消耗液化气、煤炭的二氧化碳排放量分别是天然气的1.17倍、8.09倍。

2.2.2出租车每日消耗一次能源的二氧化碳排放量

以昆明城区现有出租车约7500辆，平均每辆车日行驶350千米消耗93号燃油约31.5升，折合使用天然气28.03m3,使用柴油25.15L。

天然气在出租车消耗的一次能源中二氧化碳排放量中最小，汽油其次，柴油则是二氧化碳排放量最大，出租车每日消耗汽油、柴油的二氧化碳排放量分别是天然气的1.22倍、1.24倍。

2.2.3公交车每日消耗一次能源的二氧化碳排放量

平均每辆车日行驶300千米消耗90号燃油约84升估算，折合使用天然气74.75m3,使用柴油67.08L。

天然气在公交车消耗的一次能源中二氧化碳排放量中最小，汽油其次，柴油则是二氧化碳排放量最大，出租车每日消耗汽油、柴油的二氧化碳排放量分别是天然气的1.22倍、1.24倍。

2.2.4锅炉每日消耗一次能源的二氧化碳排放量

①蒸汽锅炉：以工业蒸汽1.0MPA,270度为例，10吨/小时蒸发量的热量为30吉焦。锅炉效率按60%计算，需要燃烧50吉焦的煤炭。每公斤标准煤发热量7000大卡×4.1868=29307千焦耳。每吨发热量为1000×29307KJ=29.307×103×103KJ=29.307吉焦。所以：每小时需要燃烧标准煤量为50÷29.3=1.7吨，以每天工作10小时计算，其用量为：1.7×10=17吨。燃柴油锅炉的热效率85%，天燃气锅炉的热效率85%,分别折合使用天然气9933.6m3/d,使用柴油7666.0kg/d,使用重油8608.3kg/d。

天然气在锅炉消耗的一次能源中二氧化碳排放量中最小，柴油其次，煤炭则是二氧化碳排放量最大，锅炉每日消耗汽煤炭、重油、柴油的二氧化碳排放量分别是天然气的2.55倍、1.41倍、1.24倍。

②热水锅炉。以热水锅炉1.0MPA,180度、10吨/小时为例. 10吨/小时蒸发量的热量为7.63吉焦。锅炉效率按60%计算，需要燃烧12.72吉焦的煤炭。每公斤标准煤发热量7000大卡×4.1868=29307千焦耳。每吨发热量为1000×29307KJ=29.307×103×103KJ=29.307吉焦。所以：每小时需要燃烧标准煤量为12.72÷29.3=0.434吨，以每天工作8小时计算，其用量为：0.434×8=3.477吨。燃柴油锅炉的热效率85%，天然气锅炉的热效率85%,分别折合使用天然气2021.16m3/d,使用柴油1559.77kg/d,使用重油1751.51kg/d。

天然气在锅炉消耗的一次能源中二氧化碳排放量中最小，柴油其次，煤炭则是二氧化碳排放量最大，锅炉每日消耗汽煤炭、重油、柴油的二氧化碳排放量分别是天然气的2.55倍、1.41倍、1.24倍。■

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