散煤治理與大氣污染防治

文/雷宇

散煤治理與大氣污染防治

文/雷宇

自2015年開始，我國338個地級及以上城市首次有了全指標空氣質量監測的數據。從這個空氣質量監測數據我們可以看到，全國約有80%的城市空氣質量超標，其中最重要的超標因素就是PM2.5。從人口分布上來看，大概有85%人口生活在不達標的城市里面。所以我們改善空氣質量的挑戰非常大。

從區域來看，我國主要有兩片區域空氣質量相對較差。一個是京津冀一帶，PM2.5濃度遠遠高于其他地區。另外一個是新疆喀什和田所在的南疆地區，那里主要是受到沙塵的影響?？傮w趨勢是北方城市的PM2.5濃度高于南方。通過分析我們可以看到一個非常重要的特征是冬季的污染遠遠高于夏季的污染，有采暖需求的北方城市的空氣質量總體上相對較差。

2013年國務院發布實施《大氣污染防治行動計劃》以后，通過兩年多的治理，我國的空氣質量有了明顯好轉。具體來看，全國的二氧化硫濃度下降了28%，PM10的濃度下降了10%，重點區域的空氣改善超過了全國的平均速度。從京津冀來看，二氧化硫的濃度下降了45%，幾乎下降了一半，PM2.5和PM10的濃度也下降了27%。這個成績不僅是因為我們加大了末端治理，很大一部分也來源于對能源和煤炭的控制。近兩年煤炭消費總量的下降，在很大程度上助推了空氣質量的好轉。

雖然近年來我國空氣質量好轉非常明顯，重點區域PM2.5的降幅達到了20%左右。但是總體來看，我國PM2.5的濃度和發達國家的差距還是非常大的。

我們可以從兩個角度來說明這個差距。一個是環境空氣質量標準，現在我國的PM2.5年均濃度標準為35微克/立方米，而美國的標準是12微克/立方米，世界衛生組織的指導值是10微克/立方米，我們的標準是美國標準的三倍左右。另一個是實際濃度，去年我國338個城市平均的PM2.5濃度是50微克/立方米，而美國400余個監測點2015年的平均濃度是8微克/立方米。從這個角度上來說，我國實際的PM2.5平均濃度大概是美國平均濃度的6倍。所以，我國的空氣質量和發達國家仍然有非常大的差距。雖然我們這兩年空氣質量的改善非常明顯，但是以后還需要以更大努力來推動空氣質量的進一步改善，才能使人民享受到更好的環境質量。

根據清華大學等單位的研究，對于京津冀而言，民用部門對冬季PM2.5污染的貢獻接近一半，這些貢獻的來源主要是散煤等固體燃料燃燒排放的污染物。從這個角度來說，如果我們要減少冬季重污染天氣，或者通過這個來降低全年PM2.5的濃度，就必須更加關注冬季或者在民用能源的污染控制。

事實上，散煤治理比集中的燃煤治理具有更大的環境效益。這可以從兩個角度來解釋。

第一個角度是，假如我們減少或控制一噸散煤的燃燒，它的污染物削減量能夠比電廠減少一噸煤的削減量大得多。例如，使用散煤所產生的二氧化硫的排放系數為4千克/噸煤，而電廠鍋爐的則為0.8千克/噸煤；使用散煤產生的氮氧化物的排放系數為1.6千克/噸煤，而電廠鍋爐的則為0.8千克/噸煤；使用散煤產生的一次PM2.5的排放系數為11千克/噸煤 ，而電廠鍋爐的則為0.2千克/噸煤。所以，不管是二氧化硫、氮氧化物還是一次PM2.5，散煤的排放系數都遠遠高于電廠鍋爐。

而且，上述電廠鍋爐的排放系數還沒有考慮到超低排放的要求，如果

我們按照超低排放的要求，電廠鍋爐的排放系數會更低。

所以，以現在全國的平均水平來講，散煤和電廠鍋爐的排放系數差距會更大。這個差距尤其在一次PM2.5上會體現得更加明顯。其中最重要的原因是電廠有非常高效的末端除塵設備，但是對于散煤來說，如果是直接在爐灶里燃燒，污染物基本上是直接排放的。

另外一個角度是，散煤燃燒基本都屬于低矮面源，排放高度非常低，排出來的污染物很快就會被人體呼吸到，對人體健康的影響更為直接。

所以從上述兩個角度來講，我們需要非常重視散煤的污染治理。

從國際經驗上來看，散煤治理事實上也是改善空氣質量的一個非常重要推手。在過去的60年里，在美國整個煤炭的比重里，電力用煤從30%增長到了95%。與此同時，商業、工業、民用的用煤，也就是散煤的使用大幅減少，目前基本上已經沒有散煤燃燒。在這個過程中，美國一方面在電廠加大了末端治理的力度，另一方面減少了其他行業里治理相對困難的煤的消費量。也就是說，美國煤炭的使用被從小的、分散的設備逼到了更大的集中處理的設備里，通過這樣的過程，極大地推進了煤炭消費過程中污染物的減排。

在民用散煤的治理中，有多種技術選擇。一般來講，民用散煤治理可選的技術路線主要是集中供熱和分布式能源供暖。集中供暖主要包括熱電聯產和燃氣鍋爐，分布式能源供暖則包括電力、天然氣、優質煤以及太陽能、沼氣等。

以京津冀地區為例，為了實現大氣污染治理的強化措施，京津冀非常強調散煤治理。

為了做好散煤治理，京津冀地區采取了三類措施。第一個是以熱電聯產和集中供暖替代分散散煤燃燒。也就是把煤炭的使用從小的污染設備逼到大的、但是易于治理的設備的思路；第二個是把煤炭改為氣、電等清潔能源，包括煤改氣和煤改電，目前這一做法在京津冀尤其是北京的南部和廊坊、保定等地正積極推進；第三個就是改善煤質，在集中供暖到不了，或者改氣、改電存在設施和實施困難的情況下，我們采取的主要做法就是改善煤質。當然這并不僅僅是改善煤質本身，同時也包括改善適合比較好的煤質的燃燒設備、爐具等。

在這些措施中，電代煤是一種新的措施，在京津冀地區的推廣力度比較大。要順利推進以電代煤，一是要做好部門協調和任務分解工作，二是必須強化配套電網的建設，這恰好可以與國家電網的農網改造工作配合起來，目前包括北京、天津、保定和廊坊都有相應的建設計劃。

在散煤清潔化方面，北京計劃2016年改造463個村、近20萬用戶；2017年計劃改造820個村、近27萬戶；天津市武清農村采暖“電代煤”涉及約20萬戶，計劃空氣源熱泵替代10萬戶，儲能式電采暖替代10萬戶。河北的保定和廊坊也有相應的計劃，保定計劃2016年完成387個村、20.2萬戶“煤改氣”，2016冬季“禁煤區”范圍內的512個村、26.4萬戶取暖全部采用潔凈型煤或綠色焦炭過渡。廊坊市則計劃完成2416個村街、72.3萬余戶居民清潔能源替代工作。

經過初步測算，通過“煤改電”工程，2016—2017年京津冀地區將減少燃煤328.8萬噸，相應地會減少二氧化硫排放1.71萬噸，氮氧化物0.53萬噸，PM10 4.44萬 噸、一 次PM2.5 3.55萬噸。

在京津冀，散煤治理的具體工作已經到了非常細的實施階段。在“十三五”規劃中，在其他一些受煤炭污染的地區，我們也會進一步推進這種細化的工作，同時加強禁煤區和煤炭質量控制區的工作。

2016年5月，京津冀及周邊地區大氣污染防治協作小組召開會議提出了一個禁煤區。這個禁煤區基本是在京昆高速以東、榮烏高速以北，天津、保定、廊坊與北京接壤的地區。這個區域需要達到的目標是：除了煤電、集中供熱和原料用煤企業以外，其他的燃料用煤“清零”。

同時，在這個禁煤區以外，還有大量的區域我們將通過嚴格管理煤炭流通環節來保證煤炭的質量，同時通過推廣高效的散煤使用設備來促進這些地方的散煤治理。

下一步我們將進行更多的定量分析，會更多地體現在大氣污染防治“十三五”中，這其中不僅包括對煤改電的分析，也包括對煤質改善分析，散煤控制政策的分析等。在后面的工作中，從我們研究的角度來說，還會進一步和其他部委的研究單位加強合作與溝通，共同來推動這個工作，為我們散煤的治理決策，提供更好的科學支撐。

(作者是環境保護部環境規劃院大氣環境規劃部副主任)