论天然气在环保节能事业中的应用及其发展趋势

论天然气在环保节能事业中的应用及其发展趋势
摘要：在我国经济结构与能源结构面临重大调整的时代背景下，天然气作为一种重要的燃料和化工原料，因其具有的排放率、污染率低，利用效率高，适应性强等优点广泛应用于电力、冶金、交通以及居民生活的方方面面，为节能减排事业的顺利进行做出了巨大的贡献。

本文从天然气在环境保护和节约能源等两大方面，阐述了天然气的应用在经济转型过程中的特点和优势，并对其发展趋势进行了全面的分析和展望。

关键词：天然气；环境保护；节能减排；应用；发展
Abstract: in the countr y’s economic structure and the energy structure face significant adjustments in the background, natural gas as a kind of important fuel and chemical raw materials, because of its low rate of emissions, pollution, the use of high efficiency, strong adaptability advantages such as widely used in electric power, metallurgy, transportation and residents every aspect of life, for energy conservation and emission reduction of career smoothly made great contribution. This article from natural gas in environmental protection and energy saving two aspects, etc, this paper expounds the application of natural gas in the economic transformation in characteristics and advantages, and the development trend of the comprehensive analysis and prospects.
Keywords: natural gas; Environment protection; Energy conservation and emission reduction; Application; development
1 我国的天然气资源概述
改革开放以来，随着国民经济持续快速的发展，以煤炭消费为主的能源结构逐渐凸显出利用效率低下、排污量高等弊端，尽管国家陆续颁布了一系列提高煤炭能源利用率的新举措，但与先进国家相比，我国的能源利用仍存在着不小的差距。

为适应经济结构的调整，促进社会不断向着资源节约型和环境友好型转变，高效、清洁的新能源的开发就成为了决定我国节能减排事业成败的关键。

在这一背景下，天然气作为一种重要的燃料和化工原料，因其具有的排放率、污染率低，利用效率高，适应性强等优点，广泛应用于电力、冶金、交通以及居民生活的方方面面。

由于具有含水率低、硫化物少等特性，天然气也常被用于甲醛、氨等其他工业原料的合成。

我国拥有丰富的天然气储量和可供开发的资源基础，全国第二轮油气资源评价结果显示，全国天然气总资源量为38.04万亿立方米，其中陆上为29.9万亿立方米，近海为8.14万亿立方米，并具有着相当大的勘探潜力。

而随着勘测、开
采技术的成熟，政府也加大了天然气开发、管道建设等方面的投入，从政策上鼓励燃气领域的民营化及城镇居民对天然气的使用，并收到了较好的效果。

近年来，国家相继颁布了《节能中长期专项规划》、《中国应对气候变化国家方案》、《中国的能源状况与政策白皮书》和《中华人民共和国节约能源法》等政策法规，以促进天然气应用的健康发展，天然气在经济发展和环境保护中的作用和地位可见一斑。

2 天然气在环境保护方面的作用
由于煤炭中灰分与硫分的含量较高，且煤炭在我国能源消费中的比例长期高达70%以上，因此，工业较为发达的大中型城市多面临着主要成分为CO2、NOX、以及SO2等的烟雾污染。

其中CO2将导致促使全球变暖的温室效应，给环境保护和人类的生存带来极大的威胁，SO2则会与空气中的水蒸气反应而形成酸雨，给土地、水体等造成不利影响。

我国每年的CO2排放量都在7亿t以上，SO2则在2000万t以上，且排放量的90%均来自燃煤，这些烟尘的排放已经成为我国生态环境恶化的重要原因。

天然气由于氢碳原子比高而具有较大的CO2减排能力。

在SO2方面，国家标准规定二类天然气中的H2S含量不得＞20mg/m3，一类天然气不得＞6mg/m3。

按照煤中硫含量1％计算，1MJ的煤炭硫含量为340mg，而1MJ的二类天然气硫含量仅为0.54mg，因此天然气在SO2减排上同样具有巨大的优势。

而与含氮量较高的煤炭相比，天然气基本不含氮化物，因此燃烧产生的NOX仅为67g/GJ～267g/GJ，大大低于煤炭燃烧产生的NOX值（255g/GJ～857g/GJ）。

实践表明，将天然气作为煤炭或石油的替代燃料，可以消除绝大部分的烟尘，在净化大气的同时，缓解了全球气候的暖化现象，并减少了NOX等大量排放所造成的光化学污染。

此外，天然气驱动的吸收式冷凝器不含HCFCs或CFCs等制冷剂，而采用溴化锂或氨与水相配合的液体，杜绝了制冷剂对臭氧层的影响和破坏。

3 天然气在节约能源方面的作用
天然气的节能原因主要是由于其具有的较高的利用效率。

以目前主要行业的平均能耗水平和利用效率来看，2010年我国燃煤工业锅炉平均热效率在70％～80％之间，民用热效率仅30%左右，而天然气工业锅炉的热效率一般可达90％~95%，民用热效率可达55%~65%，同时天然气的化工能耗通常也比煤炭低30%~45%，明显高于各行业目前的基本水平。

目前，我国能源统计部门主要是针对耗能企业计算节能减排量。

其中节能量是通过企业的单位GDP能耗来衡量的，并以此制定了《单位GDP能耗统计指标体系实施方案》、《单位GDP能耗监测体系实施方案》与《单位GDP能耗考核体系实施方案》。

减排量计算中所指的主要污染物，则是指化学需氧量（COD）和
SO2。

为了规范各地的节能减排工作，国家还发布了《主要污染物总量减排统计办法》、《主要污染物总量减排监测办法》与《主要污染物总量减排考核方法》。

因此，可根据上述方案、方法中规定的手段和参数，在生产出相同有效产物（电、热能等）的条件下，计算煤炭和天然气的能源消费量和污染物的排放量。

计算表明，与煤炭相比，天然气无论应用于哪个行业都具有巨大的节能减排潜力。

1m3天然气与相应可替代的煤炭相比，可节约能量11％～73％，减排CO247％～84％，NOX44％～95%，SO2和烟尘近100％。

另外，由于我国民用燃煤效率低，因此天然气在城市燃气行业的节能潜力最大，节能量可达天然气用于各行业平均值的1.9～2.8倍，CO2和SO2的减排量则是平均值的1.65～3.6倍。

可见，要实现国家节能减排的综合目标，必须加快产业升级与能源结构调整的步伐，使发展过快的煤炭高污染行业，逐渐向着清洁的天然气生产转化，在加大淘汰电力、钢铁、建材、电解铝、电石、平板玻璃等高能耗行业落后产能的力度的同时，提高土地、环保、节能、技术、安全等方面的准入门槛，鼓励发展低能耗、低污染的先进生产技术，并通过耗能行业的余热余压利用、水污染治理、燃煤电厂SO2处理、重点行业的节水改造、大宗工业废弃物的资源综合利用及垃圾资源化利用等发展循环经济。

4 天然气的发展趋势展望
综上所述，作为一种高效、清洁、储量丰富的新型燃料，天然气在我国工业、民用能源事业中具有极为广阔的市场前景，然而目前天然气在开发中仍面临着探明率较低，大规模加工处理难度高等现实问题，加之天然气的运输存储要求复杂，配套管网的建设维护成本较高，在没有政府补贴的情况下，缺乏参与市场竞争的价格优势。

因此，为顺利实现节能减排的目标，政府应对天然气的推广给予必要的政策支持，在调节好经济建设与可持续增长间平衡的基础上，拓展天然气的应用空间。

而天然气的开发也应结合其燃烧稳定，发热量大、残渣遗留少等优点，通过深化技术奠定其在民用燃料、发电燃料、电动机燃料等产业中的优势地位，并积极探索新的用气领域，向着诸如天然气空调、天然气热泵、天然气电，甚至陶瓷、玻璃、纸张及食品加工等制造领域发展，不断缩短我国与发达国家在能源利用方面的差距。

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