看看燃煤發電的真實成本
來源:互聯網 時間:2019-03-25 字體:[ ]

能源圈內外有一種說法經常出現:可再生能源是富人的遊戲,窮國家還是需要依靠便宜的煤炭。

在這兩代人的生活經驗裏,煤電為我國電力發展做出了巨大的貢獻,也因此容易覺得這個“經驗主義”的論斷有些道理。但事實真的是這樣嗎?

從電價來看,我國煤電確實不貴。但這種最直觀的經濟成本僅僅是評估能源成本的一個角度。需要把更多的注意力放到那些隱藏其後,貫穿能源全生命周期的成本,比如,環境成本。或許燃煤發電帶來的環境破壞早已不是新問題,但是有多少人能夠把這些環境破壞換算成成本,跟電價聯係起來考量煤電的“實惠性”呢?

在我國目前的定價機製中,煤炭的生產、運輸到發電的環境外部成本尚未完全地在價格中體現出來。國際環保組織綠色和平在2017年給燃煤發電的環境外部性算了一筆經濟賬:2017年中國煤電的環境外部成本約為0.159元/千瓦時。在碳價攀升、生產運輸成本內部化後,到2030年,其成本會飆升至0.3元/千瓦時。

十年前呂某讀過一個報告,是幾個國際環保組織聯合發布的關於探究煤炭真實成本的研究成果,叫做《煤炭的真實成本》。這份報告就指出煤炭汙染所造成的危害有:空氣汙染、水汙染、土壤汙染、土地塌陷和生態破壞、重金屬汙染和對氣候變化的加劇。今天剛好是世界水日,咱們就以水為例:

水汙染

  • 開采階段:煤礦排放的廢水汙水、煤矸石的堆放若處理不當,經雨淋後廢液會滲入地下水係,對地下水造成汙染。例如,去年陝西榆林小壕兔鄉地下水錳超標事件主要是由於煤礦廢液滲漏。

  • 燃煤發電階段:燃煤電站的廢水主要包括淨化站產生的含泥廢水,循環冷卻水排汙,水處理的再生和反洗廢水,脫硫廢水等。廢水中重金屬、油、懸浮物含量較高,若處理不當會造成嚴重的環境汙染。

水損耗

  • 開采階段,中國95%的煤炭在開采時都要使用大量的地下水,據環保組織綠色和平測算,每開采1噸煤炭要破壞2.54立方米地下水資源。這會導致地下水位下降、地表水係枯竭,破壞礦區的水均衡係統,導致一係列的周邊村莊城鎮缺水、水土流失等。

  • 燃煤發電階段,據水資源公報數據顯示,2015年全國火電直流用水量達到480.5億立方米,為工業中用水量之首。

更糟的是,由於資源稟賦,中國53%的煤炭保有儲量位於缺水地區,30%位於用水緊張的地區。從中國煤礦及火電廠與基線用水壓力圖能夠看出,我國煤炭和火電廠的選址與水資源壓力大的地區高度重合。

圖片來源:世界資源研究所

長期以往,不僅會導致煤炭與其他產業爭水,也會惡化地方的“水質型缺水”的狀況。關於修訂環保稅、規範企業技術、項目環評對水資源的考量,都需要更多的改變。

其次是健康影響,煤電對於健康的影響分為直接影響和間接影響。直接影響主要是指煤炭行業的從業人員職業性損傷,中國煤控項目的報告指出,“中國煤礦工人長期的職業暴露與煤工塵肺(即塵肺病)的發生有顯著的正相關,煤工塵肺的綜合檢出率為4.85%。”而間接影響主要是燃煤發電造成的大氣汙染和煤電廠產生的溫室氣體排放所導致的相關健康效應對於人體健康的危害。

相較於已經減少(但依然大量)的大氣汙染物排放,煤電極高的二氧化碳排放在目前看來還難以大規模消減。利茲大學在2014年的一個研究中指出,中國煤電全生命周期的的碳排放為1230g/kwh。跟據China Power的數據,2017年煤炭和依賴煤炭的工業以7.19噸的二氧化碳排放占據全球碳排的20.7%。

眾所周知,以二氧化碳為首的溫室氣體是導致氣候變化的關鍵,而氣候變化的加劇會引起極端天氣事件(包括寒潮和熱浪)頻發,這會導致發病率和死亡率的提高,以及傳染病的傳播。據世界衛生組織預計,在2030年到2050年間發生的氣候變化將多造成每年25萬人的死亡——這些看似聳人聽聞的數字,都將真實地發生在生活的世界。

和燃煤發電相比,以風電光伏為代表的可再生能源在能源的生命周期裏對資源的消耗較少、汙染較小且可控。接上水日的主題,呂某依然引用利茲大學2014年的研究,研究對比了中國各種能源在全生命周期的耗水量,由下圖可以看出,中國煤電全生命周期的耗水量約為風電的6倍。當然,呂某雖然支持可再生能源,但也不至於盲目擁護。我知道很多人對風電光伏自身的能耗、汙染和環境效益有一些異議,這個話題呂某會在下周找機會和大家詳聊。

數據來源:Feng et al, 2014


片來源:綠色和平

除了能源消耗少,環境破壞小,風電光伏其實也沒有想象中昂貴。據國際可再生能源署的數據,2009年到2018年全球光伏組件成本下降了80%、風電每度電的發電成本下降了50%。國際能源署預測光伏發電將會成為我國最經濟的發電方式

“到2020年前後,中國普遍的太陽能光伏項目成本將比新建和已有的燃氣電廠成本更具經濟性,到2030年,比新建燃煤機組和陸上風電成本更具經濟性。到2040年,新的太陽能光伏發電成本將低於已有燃煤發電廠的預計運營成本。”

說到這兒其實呂某想到了一個跟咱們中國情況挺類似的國家:印度,之後找時間可以專門寫篇文章跟大家分析一下。(忽然發現,呂某在一篇文章裏一口氣給自己立了兩個flag……)

一句話總結,在把煤電全生命周期的環境外部成本貨幣化後,會發現“煤電是便宜的”這種經驗主義的觀念是不對的。當選擇能源、判斷能源便宜與否的時候,不僅需要關注能源當下的成本情況,也不能忽視能源對環境質量和個人健康造成的損害。


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