我國城市霧霾治理的能源結構調整研究

■ 嚴丹霖 博士生 高 璐（中國地質大學（武漢） 武漢 430074）

近些年來，城市霧霾天氣越來越引起人們的廣泛關注。我國霧霾天氣出現的范圍已經從最初的中東部地區擴展到東北、華北、華中、珠三角等地，霧霾天氣的嚴重程度和持續時間，也在不斷刷新各地的歷史紀錄。一些研究證實，公眾所熟知的PM2.5（直徑不大于2.5微米的懸浮顆粒物）是城市霧霾災害天氣形成的禍首，而燃煤產生的二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等污染物則是PM2.5 形成的主要原因。毋庸置疑，城市霧霾天氣對社會經濟造成的負面影響是巨大的：首先，較低的水平能見度嚴重影響交通行車安全，可能引發交通事故造成人民生命財產損失；其次，城市霧霾天氣引發的空氣污染將對動植物的成長和人體健康帶來危害，PM2.5 的吸入可能引發呼吸道、心腦血管疾病，甚至誘發癌癥。最后，持續嚴重的霧霾天氣將損害城市形象，從而減少旅游收入，降低外部企業的投資熱情，以及造成人才流失。鑒于城市霧霾天氣的眾多危害，公眾對霧霾治理的訴求不斷高漲。霧霾治理是一項龐雜的工程，涉及到諸多方面。然而，從PM2.5的形成原因來看，以煤炭消費為主的能源結構才是城市霧霾產生的根源，因此下文將從能源結構調整角度來探討我國城市霧霾治理的問題。

我國能源結構的基本現狀

表1 2001-2013 年一次能源生產總量及其構成

（一）我國能源供給結構現狀

我國國土面積廣闊，所蘊藏的能源種類多種多樣，但在能源儲量方面，煤炭資源占據主導地位。當前已探明的煤炭儲量超過3萬億噸。煤炭資源在我國能源供給結構中長期扮演著重要的角色，表1顯示了2001年以來我國一次能源生產總量及其構成。

在能源供給結構中，僅列舉出幾大主要能源：煤炭、石油、天然氣和水電、核電、風電，其他能源因生產量太小而暫不考慮。由表1可以發現，煤炭是我國能源供給的支柱，煤炭生產量占一次能源生產總量的比重從2001年的73%上升至2013年的75.6%，始終保持在73%以上，個別年份甚至達到77.8%。石油所占比重呈現逐年下降趨勢，由2001 年的16.3%下降到2013年的8.9%，下降了7.4個百分點。天然氣比重總體上在增長，但數值非常小。水電、核電、風電比重在波動中略有上升。我國能源供給結構總體上呈現“多煤、少油、缺氣”的特征。造成這種能源結構不平衡的現狀除了與我國煤炭儲量豐富的資源稟賦有關，還受到技術水平的影響。新中國成立至今，我國已經形成了較為完整的煤炭工業體系，煤炭開采技術發展迅速，技術水平相對比較成熟。然而，對于天然氣和石油等能源，由于其對開采技術的要求較高，可開發程度有限，我國的供給總量相對較少，進口依賴度偏高。此外，對于水電、核電、風電等新能源，我國的生產技術尚處于起步階段，短期內還無法大規模的滿足市場需求。

（二）我國能源消費結構現狀

能源供給結構在一定程度上決定了我國以煤炭資源為主的能源消費結構，我國能源消費結構嚴重失衡。煤炭資源占一次能源消費總量的比重長期保持在65%以上居高不下。石油占一次能源消費總量的比重由2001 年的21.8%下降到2013 年的18.4%，下降了3.4個百分點。天然氣占比極低，略呈上升趨勢。水電、核電和風電的消費量占比十分平穩，一直未突破10%。顯然，我國能源消費結構依然是以煤炭為主。

霧霾天氣產生的能源結構因素

城市霧霾天氣產生的原因包括自然因素和人為因素兩種類型。自然因素主要是指特定的天氣或者氣候條件，它具有較強的客觀性，不以人的意志為轉移，在此不做過多討論。人為因素是造成霧霾天氣的主要原因，也是可以通過發揮人的主觀能動性減少甚至規避的。人為因素包括：工業生產中污染物的排放、以煤炭為主的能源結構、機動車尾氣污染等等，在眾多人為因素中，以煤炭為主的能源結構是形成城市霧霾天氣的根源。

中科院的最新研究成果顯示，PM2.5的構成成分主要是：燃煤、工業污染、二次無機氣溶膠、生物質燃燒、垃圾焚燒、土壤塵以及汽車尾氣等，其中前三種成分所占的比重達到了69%。歸根結底，這三種成分的生成還是源于煤炭資源的大量消費。北方地區冬季對居民的集中供暖多依靠燃燒煤炭，與用煤量增長相伴隨的是排放至大氣中污染物的增加，而城市霧霾天氣的高發季節也在冬季，這也從另一個角度說明了我國以煤炭資源為主的能源結構對城市霧霾天氣擔負著不可推卸的責任。從PM2.5形成的主要原因來看，二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等污染物是罪魁禍首，統計數據表明，我國70%的二氧化碳和煙塵排放，90%的二氧化硫排放，都與低效燃燒煤炭息息相關。可見，以煤炭資源為主的能源結構是產生城市霧霾天氣的根源。

如果對城市霧霾天氣不加以治理，那么人民會繼續飽受其害，我國的社會經濟發展也會受到不良影響。如果為了治理霧霾，強制性減少能源利用量，又會阻礙我國社會主義現代化建設步伐，減少人民福利。為了既不縮減正常工業生產和居民生活所需耗費的能源總量，又有效地降低城市霧霾的嚴重程度，調整優化能源結構才是可行之路。而且，從全國大部分地區都遭受了霧霾襲擊，個別地區PM2.5指數甚至“爆表”的現實情況來看，調整優化能源結構已經刻不容緩，降低煤炭資源生產、消費量迫在眉睫。

霧霾治理的國外經驗

城市霧霾天氣并非中國獨有，國外許多國家在工業化進程中，也曾飽受霧霾之擾，通過政府和民眾的共同努力，他們不但有效治理了霧霾，而且積累了不少成功的經驗，可以為我國提供借鑒和指導。本文將從能源結構調整角度，來探討霧霾治理的國外經驗。

作為老牌資本主義國家的英國，受惠于工業革命，經濟在19世紀末-20世紀初得到迅速發展。然而，該國在經濟發展的同時卻疏于環境保護，倫敦工廠產生的廢氣形成濃重的煙霧，使倫敦得名“霧都”。1952 年底，著名的“倫敦煙霧事件”更是給公眾的生命健康和正常的生活秩序造成了極大的沖擊。英國人痛定思痛，著手開始霧霾治理。英國政府認識到能源結構是形成城市霧霾災害的根源之一，認為產業轉型是能源結構調整的重中之重，僅僅依靠高耗能制造工業發展經濟的傳統道路無異于飲鴆止渴，大力發展高科技產業、服務業等第三產業才可能使英國社會經濟迎來更加光明的未來。因此，治理霧霾必須從能源結構調整方面入手。1956年英國政府頒布了《清潔空氣法案》，對工業生產、電力供應和集中供暖使用的能源制定了限制性要求，規定市區范圍內和城市近郊區的所有工業企業都不得以煤炭和木柴作為生產燃料。逐步調整居民生活用能的結構，改造傳統使用煤炭燃燒的燃具設備，大規模推廣天然氣，同時，計劃擴大太陽能、海上風能的利用范圍。此外，英國政府公布了以調整優化國內能源消費結構的《能源法案》，預計到2020年，在英國的一次能源消費總量中，可再生能源占比達到30%，以此降低工業、供電、供暖以及交通等行業中的煤炭使用量。通過這些舉措，倫敦目前已從“霧都”轉變為著名的“生態之城”。

美國洛杉磯也于二十世紀四五十年代經歷了“光化學煙霧事件”的侵擾。美國環保署針對排放在大氣中的顆粒污染物，發布了對汽車和發電站能源利用的指導意見，要求輕型卡車和公共汽車從傳統燃料轉變為使用清潔能源，以減少污染物排放，為大氣清潔做貢獻。美國在優化能源結構，治理城市霧霾的工作中，比較有特色的是其研發采用的先進技術。加州空氣質量管理局于1988 年專門成立了技術進步辦公室，以期從技術角度幫助實現能源消費結構的優化。這些新技術包括電動汽車、燃料電池、可用替代燃料的機車、零VOC涂料和溶劑等。美國南海岸空氣品質管理局對改造采用燃料電池和混合技術為動力的機動車輛提供資金支持，并資助將建筑設備和柴油拖船所使用的能源升級為清潔能源。經過一段時間的治理，到20世紀80年代，洛杉磯的空氣質量得到了顯著的提升，城市霧霾天氣發生頻率明顯下降。

我國調整能源結構以治理霧霾的對策建議

第一，加強調整優化能源結構的政策法規保障，從制度層面限制PM2.5的形成。首先應制定國家以及各個省份能源結構調整的總體規劃，為每一階段設立具體的任務目標和行動方案，明確能源管理部門職能，加強對不同部門和不同行業的組織溝通，使各部門達成共識，通力合作，共同協調各種能源的供給消費結構比例。其次，出臺配套的政策法規，用法律來約束不清潔能源的利用范圍和利用額度，并采取有效措施提高政策法規的執行力度，發揮政府的引導和推動作用，這將在一定程度上限制PM2.5的形成。

第二，以科技創新和技術進步推進新能源和可再生能源的開發利用，從技術角度降低霧霾出現的頻率。首先，政府應鼓勵能源開發技術創新，并為研發新能源、可再生能源科技的企業或個人提供融資優惠政策或財政資金支持。其次，必須集聚一切可利用的創新資源，推進產學研一體化，以科研機構和高等院校為依托，建設新能源和可再生能源技術服務平臺，突破太陽能、風能、核能和生物質能等新能源及可再生能源的技術開發瓶頸，促進新能源產業的規模化生產。通過大規模供給新能源和可再生能源替代煤炭資源，從而減少煤炭燃燒產生的污染物排放，降低城市霧霾天氣出現的頻率。

第三，積極推進產業結構優化調整，通過產業結構轉型使城市重現藍天白云。這一方面需要進一步改造傳統高耗能產業，在工業企業中營造綠色生產理念，將經濟發展方式由粗放型向集約型轉變，采用先進機器設備，利用新能源或可再生能源，提高生產效率，減少能源消耗，降低污染排放；另一方面，加快推進服務業、高科技產業等第三產業的發展。不僅要不斷擴展第三產業的市場范圍，還應從質量上提高第三產業的整體水平，實現第三產業在國民經濟中所占比重的大幅提升。產業結構的調整優化作為能源結構調整的基礎，必將對城市空氣質量的提升做出巨大的貢獻。

第四，提高對外合作水平，爭取各種外部支持。首先，通過對外合作，學習發達國家開采新能源和可再生能源的經驗，引進國外的先進技術設備，利用這些設備降低我國煤炭替代能源的生產成本；其次，與霧霾治理成功國家進行專家交流和人才引進，請富有專業技術和實踐經驗的專家來華指導我國核能、風能、生物質能等新能源和可再生能源的開采管理工作，也可以選派我國相關人員赴國外學習，為創立一支專業化、高水平的能源人才隊伍做準備；再次，通過海外融資，吸引外商參與我國能源結構調整，為新能源和可再生能源的開發爭取資金支持，我國也應鼓勵有實力的能源開發企業進駐國外能源富集區，通過多種形式的合作參與國外能源開發，為我國開拓新能源和可再生能源的供應渠道。相信隨著清潔能源生產成本的降低，以及供給規模的擴大，我國將逐步改變以煤炭為主的能源結構，有效緩解城市霧霾嚴重的問題。

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