火電脫銷行業分分析

　　一直沉寂的脫硝行業在這個春天成為焦點，分析認為，行業爆發點正在臨近。
　　根據“十二五”規劃綱要，今后5年，氮氧化物排放量要削減10％。控制氮氧化物排放，火電行業是重點之一。脫硝市場啟動在即，脫硝行業是否已經準備好了？與脫硫市場啟動情況類似，國內仍然面臨缺少核心技術等問題，能否避免重走脫硫市場的彎路？
　　電力行業成為排放老大
　　氮氧化物排放的快速增長抵消了二氧化硫減排的成果
　　“十一五”期間，我國二氧化硫排放量下降14.29％。但是，氮氧化物排放的快速增長加劇了區域酸雨的惡化趨勢，部分抵消了我國在二氧化硫減排方面所付出的巨大努力。研究結果顯示，氮氧化物排放量的增加使得我國酸雨污染由硫酸型向硫酸和硝酸復合型轉變，硝酸根離子在酸雨中所占比例從上世紀80年代的1/10逐步上升到近年來的1/3。
　　中國工程院院士、北京大學教授唐孝炎說:“現在來看，在全國，特別是在珠江三角洲、長江三角洲、京津冀等地區的大氣污染很嚴重，都是復合型污染。我國大氣污染特點不僅是多污染物排放，更是多污染物高濃度排放，這是其他國家沒有的。多污染物高濃度排放就造成大氣之間發生各種各樣的物理和化學反應，形成二次污染物。大氣氮氧化物會影響大氣的氧化性，造成光化學污染、二次顆粒物大大增加、灰霾問題等，已經到非解決不可的地步了。”
　　氮氧化物不僅會傷害人體健康，還會產生多種二次污染。比如，氮氧化物是生成臭氧的重要前體物之一，也是形成區域細粒子污染和灰霾的重要原因，從而使我國珠江三角洲等經濟發達地區大氣能見度日趨下降，灰霾天數不斷增加。
　　氮氧化物污染問題越發嚴重，究竟哪些行業是氮氧化物排放的重點行業？答案首先是電力行業，因為排放量巨大，迫切需要進行控制。
　　根據中國環保產業協會《中國火電廠氮氧化物排放控制技術方案研究報告》的統計分析，2007年火電廠排放的氮氧化物總量為840萬噸，比2003年增加了近40.6％，約占全國氮氧化物排放量的35％～40％。
　　我國2007年單位發電量的氮氧化物排放水平為3.1克/千瓦時，同世界主要工業國家比較，高于美國、日本、英國、德國等發達國家1999年的單位發電量排放水平。
　　因地制宜因爐制宜
　　合理使用燃料與污染控制技術相結合、燃燒控制技術和煙氣脫硝技術相結合
　　盡管企業生存狀況艱難，但脫硝是火電行業在“十二五”期間必須完成好的節能減排工作。
　　“兩會”前夕，《火電廠大氣污染物排放標準》(二次征求意見稿)公布。從2012年1月1日開始，要求所有新建火電機組氮氧化物排放量達到100毫克/立方米；從2014年1月1日開始，要求重點地區所有火電投運機組氮氧化物排放量達到100毫克/立方米，而非重點地區2003年以前投產的機組達到200毫克/立方米。
　　根據目前執行的《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223—2003)，自2004年1月1日起，通過建設項目環境影響報告書審批的新建、擴建、改建燃煤電廠建設項目氮氧化物最高允許排放濃度在450~1100毫克/立方米之間。可見，要滿足新的排放標準，燃煤電廠還有很長的路要走。
　　近幾年，我國高效率大容量機組增速較快，單位發電量的煤耗有所降低，而且這些機組大多采用了較為先進的低氮燃燒技術，同時，在役機組也采取了低氮燃燒改造和煙氣脫硝工作，對降低氮氧化物排放水平起到了一定作用，使氮氧化物排放量的增加速率明顯小于總裝機容量和煤耗量的增長率。但從整個行業來說，對氮氧化物排放的控制尚處于起步階段，難以滿足環保要求。
　　去年開始實施的《火電廠氮氧化物防治技術政策》確定了這樣的防治技術路線:倡導合理使用燃料與污染控制技術相結合、燃燒控制技術和煙氣脫硝技術相結合的綜合防治措施，以減少燃煤電廠氮氧化物的排放；燃煤電廠氮氧化物控制技術的選擇應因地制宜、因煤制宜、因爐制宜，依據技術上成熟、經濟上合理及便于操作來確定；低氮燃燒技術應作為燃煤電廠氮氧化物控制的首選技術。采用低氮燃燒技術后，氮氧化物排放濃度不達標或不滿足總量控制要求時，應建設煙氣脫硝設施。
　　截至2009年年底，全國已投運的煙氣脫硝機組接近5000萬千瓦，約占煤電機組容量的8％。據介紹，這些已建成的電廠煙氣脫硝設施絕大部分都采用了選擇性催化還原工藝(SCR)，這也是目前世界上應用最多、最為成熟且最有成效的一種煙氣脫硝技術，其脫硝效率一般可達80％～90％，氮氧化物排放濃度可降至100mg/m3左右。但是，一次投資費用和運行成本較高。
　　拿出過硬的“金剛鉆”
　　廣泛采用的SCR工藝中，催化劑是瓶頸之一
　　據預測，新標準實施后，到2015年，需要新增煙氣脫硝容量8.17億千瓦，若都以安裝高效低氮燃燒器和SCR，以老機組改造每千瓦脫硝裝置投資為280元、新機組每千瓦脫硝裝置投資為150元計，共需脫硝投資1950億元。以每臺機組年運行5000小時，每度電脫硝運行費用為0.015元計，2015年需運行費用612億元/年。
　　這是一場誘人的環保盛宴，但要攬上這“瓷器活兒”，必須得拿出過硬的“金剛鉆”。
　　與發達國家相比，我國燃煤電廠氮氧化物排放控制尚處于起步階段，國內脫硝工程基本采用全套進口或引進技術和關鍵設備的方法建設，不僅建設投資大、運行費用高，采用引進技術還需要支付高額的技術使用費。
　　對于SCR工藝而言，催化劑是其主要瓶頸之一，催化劑的配方和生產工藝的關鍵技術目前為國外企業所掌握。近幾年國內有的企業雖已分別引進或擬引進日本、德國、美國等國的技術，但規模均較小，處于試生產階段，且受到國內原材料品質的影響，還難以生產出品質優良的產品。
　　據專家介紹，因為工藝要求嚴格，做出合格的催化劑產品對每一個企業都是挑戰，但潛在的市場讓很多國內企業紛紛上馬這一項目。東南大學教授孫克勤說:“催化劑的生產是燒制青花瓷，但很多企業都當做燒磚來做，產品質量是否能夠保證？如果使用了質量不好的催化劑，必將會造成很大的損失。”
　　催化劑的價格昂貴，每立方米的標價約為5萬元，一臺600MW的燃煤機組，需要600立方米左右的催化劑，約占整個脫硝工程造價的40％。此外，催化劑的使用壽命較短，一般3年左右就需要更換，更換后催化劑的再生技術尚需探索，一臺60萬千瓦機組每年更換催化劑的費用高達1000萬元。而催化劑中含有大量重金屬，處置方法有待于進一步開發，否則，將會造成污染轉移。
　　現在從事脫硝的企業大部分由過去的脫硫企業演變而來，他們對于脫硫產業發展中的教訓應該更為印象深刻。今年2月，重慶遠達環保公司主編的首個電力行業脫硝標準《火電廠煙氣脫硝(SCR)裝置檢修規程》由國家能源局正式發布，而是否能夠得到貫徹實施、能發揮多大的作用還有待觀察。
　　行業分析
　　脫硝市場啟動三類企業受益
　　中投顧問環保行業研究員侯宇軒認為，一旦脫硝市場啟動，就整個市場而言，受極大利好的將有3類企業
　　一類是催化劑生產企業，這類企業若具有強大的產能釋放能力將是最大的受益者，因為催化劑的成本占整個脫硝裝置投資的30％~50％；其次是設備生產企業，這類企業直接受益于設備安裝，舊火電機組的更新換代和新建火電機組的新興需求利好設備生產企業；再次是項目設計企業或是一條龍服務企業。
　　他也指出，在市場爆發的情況下，并不是所有的企業都能分得一杯羹，具有強大競爭力的企業通常是少數。比如，有強大的火電集團為后盾，有豐富的項目經驗，有良好的品牌效應，有較為核心的技術的這類企業都將是競爭中最有資本的企業。
　　盡管有脫硫市場的成熟經驗可以借鑒，但根據我國的實際情況，在利用國外技術的基礎進行創新才是獨立發展的重要途徑之一。脫硝系統復雜，變量因素的增多對性能指標的調試增添了負擔，如何在實際運用中研發出具有自主知識產權的新技術將是脫硝產業發展的重點。以大型企業牽頭，集中行業力量進行突破是主要措施，政府也應對新技術開發提供政策、資金支持。
　　據中投顧問發布的《2010~2015年中國環保產業投資分析及前景預測報告》顯示，脫硝業務前景明朗。“十一五”末火電機組存量帶來的脫硝市場潛在容量將異常突出，考慮到“十二五”期間新增火電機組，未來國內脫硝市場對于有較多項目經驗、有技術優勢和成本優勢的企業而言將是非常大的市場空間。
　　中投顧問研究總監張硯霖指出，若按照政策實行節能減排的發電調度，讓上了脫硫脫硝裝置、煤炭消耗低的燃煤發電大機組多發電，將極大地影響電廠的利潤。火電行業贏利三要素分別是到場煤炭價格、上網電價與上網電量，現階段前兩者差距不大，而上網電量的調控將直接影響火電企業的盈利情況，此舉或將成為推動火電企業積極增加環保投入的有力舉措。
　　工業鍋爐:不能照搬電廠技術
　　與電站鍋爐相比，工業燃煤鍋爐對于城市氮氧化物水平影響更大。據統計，全國共有50余萬臺工業鍋爐，20萬臺左右的爐窯，較大規模的工業鍋爐/爐窯將在未來相當長的一段時間內存在。而工業燃煤鍋爐/爐窯每年的總能源消耗和污染排放均位居全國工業行業第二位，僅次于電站鍋爐。
　　這些工業鍋爐/爐窯多為低空排放，對城市大氣污染貢獻率高達45~65％，而且布局相當分散，大多分布在城市或居民區的周邊。這些鍋爐采用的燃煤品質差而且差異大，污染物排放強度高，氮氧化物排放濃度高達500~1000mg/m3。更為重要的是，目前幾乎所有工業鍋爐/爐窯均未安裝脫硝裝置。
　　浙江大學教授吳忠標說:“現在的技術基本都是針對電站鍋爐的，而火電廠的煙氣脫硝技術不能直接應用于工業鍋爐/爐窯。”比如，電廠采用的SCR脫硝工藝絕大多數是用液氨作為還原劑，但工業鍋爐多位于城市周邊等人口相對稠密的地方，液氨作為重大危險源，使用不方便。另一方面，這一工藝對中、高硫煤的適應性差，而我國工業鍋爐普遍使用中、高硫煤，堿土金屬含量偏高，會加速催化劑的中毒。因此，工業鍋爐脫硝不能照搬電廠的技術，也不能照搬國外的技術。
　　對此，吳忠標建議建立工業鍋爐/爐窯的排放清單，弄清楚排放情況。在發展的過程中，小鍋爐應該逐漸被淘汰，而大型工業鍋爐/爐窯要通過低氮燃燒和脫硝工藝，實現達標排放。
　　柴油車:處理技術需創新
　　快速增加的機動車讓生活更加便捷，但也讓道路擁堵成為“城市病”之一，同時也成為了城市尤其是大城市空氣污染的主要貢獻者。
　　根據環境保護部發布的《中國機動車污染防治年報(2010)》，2009年全國機動車保有量接近1.7億輛，我國首次成為世界汽車產銷第一大國。2009年，全國機動車排放污染物5143.3萬噸，其中氮氧化物583.3萬噸。
　　控制機動車氮氧化物排放，重點在柴油車。雖然汽油車的保有量大，但氮氧化物分擔率低，而以大型載客車和重型貨車為主的柴油車排放的氮氧化物量超過了60％。相比汽油車的三效催化劑，柴油車在氮氧化物控制方面還沒有成熟的技術路線，技術也更為復雜。
　　中國科學院生態環境研究中心教授賀泓認為，柴油車氮氧化物控制應該從燃油品質、機內凈化和后處理技術3個方面同時著手，協調發展。
　　賀泓說:“目前柴油車氮氧化物控制的后處理技術出現了多種技術共存的態勢，每種技術都有各自的優點與亟待解決的問題。”同時，他指出，國外對于汽油車的氮氧化物控制已經有了成熟的技術，但對于柴油車的研究還比較少，這也是我們的一個機遇，與國外在同一條起跑線上競爭。“冒一點風險，走出自己的一條路，即使不能競爭過對方，也可以降低技術引進的成本。”