霧霾的成因與治理

周馮琦+劉新宇

霧霾的形成機理比較復(fù)雜，難以在短期內(nèi)取得治理成效。治理霧霾既是迫切的也是長期的重大任務(wù)，必須要同城市發(fā)展、經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和能源變革、環(huán)境治理統(tǒng)一考慮，作為一項重大國家任務(wù)，納入總體規(guī)劃之中。其中轉(zhuǎn)變就地平衡的電力發(fā)展方式和過度依賴煤炭的能源利用方式是解決霧霾問題的關(guān)鍵。

經(jīng)濟、能源發(fā)展方式出了問題

霧霾是由于氣溶膠粒子形成的，過去人類活動較弱時，這些干氣溶膠粒子主要產(chǎn)生于自然過程；然而，近年來，人類活動排放的污染使大氣中的干氣溶膠濃度大大提高，進而使霧霾現(xiàn)象更為頻繁和嚴重。如果遇到異常靜穩(wěn)天氣和山體阻礙污染物擴散等因素，霧霾天氣就會持續(xù)數(shù)日。由以上分析可見，在霧霾天氣形成過程中，氣象、地形只是外因，由人類活動造成的氣溶膠污染才是內(nèi)因，是真正的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

霧霾問題的產(chǎn)生，既與我國經(jīng)濟發(fā)展方式有關(guān)，更與能源發(fā)展方式有關(guān)。嚴重霧霾污染，表面上是由不利氣象條件所引發(fā)，但根本原因則是長期以來不可持續(xù)的經(jīng)濟發(fā)展方式、不合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)、能源發(fā)展方式等積累所致，尤其是我國“電力就地平衡”為核心的能源發(fā)展方式。

2013年1月發(fā)生較嚴重霧霾的城市中有不少產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重、資源利用方式粗放。以石家莊為例，經(jīng)濟貢獻排名前十的行業(yè)——黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)，石油加工煉焦及核燃料加工業(yè)，電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)等——占工業(yè)總產(chǎn)值的近七成，卻占污染排放總量的九成以上。這些產(chǎn)業(yè)所消耗的能源多以煤炭和石油等一次能源為主，而且能源利用效率也僅為日本、歐盟等國家和地區(qū)的1/3左右。

我國的發(fā)展過于依靠石油、煤炭等，且對外依存度逐年提高，成為能源安全一大軟肋。

另外，我國電力就地平衡的發(fā)展模式一直延續(xù)至今。也就是說，哪里缺電，就在哪里建電廠。但我國煤炭、石油等能源資源與能源需求呈逆向分布格局，客觀上需要在全國范圍優(yōu)化配置能源資源。在以“電力就地平衡”為核心的能源發(fā)展方針指導(dǎo)下，目前我國京津冀魯?shù)貐^(qū)光火電機組裝機就達1.3 億千瓦，長三角地區(qū)火電裝機 1.4 億千瓦，換算到單位面積的裝機容量，華北地區(qū)是西北地區(qū)的 13 倍，長三角地區(qū)是西北地區(qū)的 26 倍。

化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)，能源資源分布與電力裝機逆向分布的格局，不僅導(dǎo)致了煤電運力緊張，更導(dǎo)致了嚴重的生態(tài)問題。目前，我國二氧化硫和二氧化碳排放量均居世界首位，我國東部地區(qū)環(huán)境承載能力已超過極限。數(shù)據(jù)顯示，東中部地區(qū)PM2.5高于安全值5-8 倍。而京津冀魯、長三角地區(qū)、華北地區(qū)正是我國受霧霾嚴重影響的區(qū)域，這些區(qū)域也是我國經(jīng)濟發(fā)展最快的地區(qū)，說明工業(yè)生產(chǎn)和生活的能源消耗在城市發(fā)展過程中造成的污染給環(huán)境帶來的壓力已不可承受，能源發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變迫在眉睫。

解決霧霾問題的關(guān)鍵

轉(zhuǎn)變就地平衡的電力發(fā)展方式和過度依賴煤炭的能源利用方式是解決霧霾問題的關(guān)鍵。

霧霾形成與控制機制復(fù)雜，應(yīng)充分重視相關(guān)基礎(chǔ)科研工作。氣溶膠粒子的來源復(fù)雜多樣，難以在短期內(nèi)取得治理成效。治理霧霾既是迫切的也是長期的重大任務(wù)，必須要同城市發(fā)展、經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和能源變革、環(huán)境治理統(tǒng)一考慮，作為一項重大國家任務(wù)，納入總體規(guī)劃之中，需要從優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、發(fā)展方式轉(zhuǎn)型和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和供應(yīng)方式、嚴控機動車尾氣污染、實行區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控等方面入手。

霧霾主要源于化石能源的直接燃燒利用，而我國以煤為主的能源結(jié)構(gòu)決定了短期內(nèi)不可能實現(xiàn)大比例的可再生能源替代。能源生產(chǎn)和消費方式的根本轉(zhuǎn)變，不僅是實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展轉(zhuǎn)型、城鎮(zhèn)化、確保能源安全的唯一出路，而且是防治大氣污染，治理霧霾、建設(shè)生態(tài)文明的根本出路所在。

電能具有清潔高效、使用便捷的特點。所有一次能源都能轉(zhuǎn)換成電能。應(yīng)轉(zhuǎn)變就地平衡的電力發(fā)展方式和過度依賴煤炭的能源利用方式，以“以電代油、以電代煤、電從遠方來”的思路治理霧霾，電力是推動能源發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的中心環(huán)節(jié)。

從能源消費角度來看，“以電代油、以電代煤”可以提高電力在終端能源中的消費比重。一般來講，除航空和軍事等少數(shù)領(lǐng)域外，如軌道交通、汽車等方面的能源供應(yīng)都可以逐步使用電力滿足需求。發(fā)達國家的經(jīng)驗表明，電能占終端能源消費比重每提高1個百分點，能源強度下降3.7個百分點。

從生產(chǎn)和輸送角度來看，“電從遠方來”意味著我們要在國內(nèi)優(yōu)化電源布局，加快大水電、大煤電、大核電以及大的可再生能源基地建設(shè)，加快建設(shè)以特高壓為骨干網(wǎng)架的堅強智能電網(wǎng)，推動電力資源大范圍優(yōu)化配置，注重利用清潔能源。此外，國外的清潔電力也可以通過逐漸成熟的特高壓輸電技術(shù)引入中國。

能源供應(yīng)方式的變革需要動“大手術(shù)”，如何動“大手術(shù)”？一方面應(yīng)把電力平衡作為能源平衡的重要支撐，把發(fā)電作為一次能源轉(zhuǎn)換利用的重要方向，把電網(wǎng)作為能源配置的重要基礎(chǔ)平臺，在國內(nèi)優(yōu)化電源布局，進而推動能源空間配置的優(yōu)化。另一方面要大力發(fā)展清潔能源產(chǎn)業(yè)，提高清潔能源利用比例，把提高電氣化水平、推廣新能源汽車作為優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、提高能源效率的重要舉措。

尤其要加快智能電網(wǎng)建設(shè)和應(yīng)用，積極促進廠網(wǎng)協(xié)調(diào)。智能電網(wǎng)能夠?qū)⒌兔芏取㈤g歇性的風(fēng)能、太陽能等可再生能源轉(zhuǎn)換的電能，通過技術(shù)手段穩(wěn)定供給用戶使用，達到劣電優(yōu)用；通過優(yōu)化配置能源品種以提高經(jīng)濟性和能源效用；具有支撐分布式電力生產(chǎn)者與消費者角色轉(zhuǎn)換的功能。清潔能源通過智能電網(wǎng)便能實現(xiàn)方便的市場交易。

推廣公務(wù)新能源汽車也是治理霧霾的有效路徑之一

在造成霧霾污染的眾多因素中，機動車尾氣排放是最為重要的一個，推廣應(yīng)用新能源汽車則有利于減少機動車尾氣污染。霧霾是由細顆粒物（PM2.5）形成的，上海來源于機動車的細顆粒物占到相當(dāng)大比重。2012年，上海民用汽車保有量達到212.86萬輛，其中個人民用汽車保有量為141.32萬輛，非私人汽車大約有70萬輛（包括政府公務(wù)、公交、出租、郵政、環(huán)衛(wèi)等用車以及企事業(yè)單位、社會組織等擁有車輛）；如果能利用政府財力將非私人汽車中的20萬輛替換為新能源汽車，則估計可使上海本地人為PM2.5污染從目前水平上減少5%左右。