霧霾治理與能源結構調整

牛祿青

英國文豪、《霧都孤兒》的作者狄更斯曾在他的另外一部小說《荒涼山莊》中寫過這么一段話：到處是霧。霧籠罩著河的上游，在綠色的小島和草地之間飄蕩；霧籠罩著河的下游，在鱗次櫛比的船只之間，在這個大而臟的都市河邊的污穢之間滾動，滾得它自己也變臟了。

狄更斯生活在19世紀的英國，那時候還沒有“霧霾”這個詞。如果狄更斯看到現在的北京，他一定會在“霧”后面加上“霾”，并且驚訝于北京與倫敦之間的相似。

自去年入冬以來，霧霾頻頻在北京、天津、河北、河南、山東、山西、東北等長江以北地區肆虐。最嚴重時，十面霾伏，窗外什么也看不見，紅綠燈都看不清，多地空氣污染指數爆表，多條高速公路遭封路或限流，首都機場大面積航班取消。

根據中國氣象局發布的《2016年中國氣候公報》，盡管2016年霧和霾過程總次數少于2015年，但也先后出現了8次大范圍、持續性中到重度霾天氣過程。其風云三號氣象衛星監測顯示，2017年1月2日我國中東部霾區面積超過70萬平方公里。2017年1月3日，中央氣象臺發布大霧紅色預警，這是自我國2014年大霧預警標準修訂后，中央氣象臺首次發布大霧紅色預警，同時繼續發布霾橙色預警。

世界衛生組織之前發布的報告顯示，從2005年到2010年，全球因空氣污染的死亡率上升了4%，其中中國上升了5%。2010年，北京、上海、廣州、西安四城市因PM2.5污染造成7770人早死。

空氣污染不僅侵蝕著人們的生命健康，也消耗著辛苦積累的物質財富。據經合組織（OECD）研究，僅2010年，空氣污染給中國和印度造成的經濟損失就分別高達1.4萬億和0.5萬億美元。

為了與霧霾抗爭，有人用著昂貴的空氣凈化器，但你不可能永遠待在家里；可能戴著高科技過濾口罩，但你也會面臨吸入氧氣不足和細菌侵襲的風險；可能到空氣清新的海南購房逃避霧霾，但高昂的費用和旅途的奔波也不見得有多劃算。上述這些被動的抗爭是微不足道的，而且還有點掩耳盜鈴的感覺，根本不可能解決霧霾，只有全社會以壯士斷腕的精神和釜底抽薪的決心，從根源上主動來科學治理霧霾，才有可能讓霾遠離我們。

霾從何來？

霧霾是特定氣候條件與人類活動相互作用的結果。高密度人口的經濟及社會活動必然會排放大量細顆粒物（PM 2.5），一旦排放超過大氣循環能力和承載度，細顆粒物濃度將持續積聚，此時如果受靜穩天氣等影響，極易出現大范圍的霧霾。PM2.5（空氣動力學當量直徑小于等于2.5微米的顆粒物）被認為是造成霧霾天氣的“元兇”。

多方數據表明，華北等地PM2.5與化石能源燃燒有很大關系。2016年7月8日，環保部環境規劃院發布2015年度全國PM2.5跨省輸送矩陣。2015年，北京PM2.5來源中，本地污染排放貢獻66%，其中，河北輸送占18%，天津、山東輸送分別占4%。這個數據殘酷地告訴我們，即使河北完全不向北京輸送污染物，按照平均水平，北京的污染物水平也只能減少1/3，本地產生的污染物足以造成嚴重的霧霾。

2014年4月，北京市環保局局長陳添介紹了北京大氣細顆粒物（PM2.5）來源的解析結果。通過模型解析，北京全年PM2.5來源中，區域傳輸約占28%—36%，本地污染排放占64%—72%。而在本地污染源中，機動車占比高達30%以上。

北京市環保局2017年1月3日介紹，2016年北京空氣質量持續改善，PM2.5年均濃度73微克/立方米，同比下降9.9%。PM2.5主要來自于燃煤、機動車等的一次排放和二次轉化，空間分布呈現由南向北濃度逐漸降低的梯度特征。

就具體的污染物來源來看，北京市環保監測中心主任張大偉介紹，北京的二氧化硫主要來自于燃煤一次排放，非采暖季燃煤問題已得到較好解決，采暖季燃煤仍為北京二氧化硫的主要來源。北京的主要污染物中，氮氧化物主要來源于機動車等污染排放，二氧化氮成為北京非采暖季大氣污染治理的重點。北京二氧化氮空間分布特征為城區和南部地區濃度較高，且交通站二氧化氮濃度明顯高于城市環境，平均濃度為城市環境的1.5倍，反映了機動車排放的影響，全年秋冬季平均濃度明顯高于春夏季節。

據介紹，隨著社會經濟的發展，北京的機動車保有量呈逐年增加趨勢，機動車污染已成為北京市本地PM2.5的首要來源；其中，揮發性有機物、氮氧化物排放量分別占全市排放總量的38%、50%左右。

北京市環科院副院長潘濤曾表示，北京本地PM2.5主要來源于兩類污染物，一個是氮氧化物，另一個是揮發性有機物（PM2.5的前提物）。這兩類污染物排放來源占第一位的都是移動源，包括小客車、大貨車、渣土車等。

北京市環保局披露的數據顯示，機動車、燃煤、工業生產、揚塵成為北京市大氣細顆粒物（PM2.5）的主要來源。

歐洲能源管理師、中德可再生能源合作中心執行主任陶光遠從2015年開始，參與了河北省提高能效和大氣污染治理的中德合作研究。他撰文透露說，河北省現在每年燒3億多噸煤炭，燒幾千萬噸汽油和柴油。

眾所周知，中國（除了河北）的鋼鐵產量位居世界第一，而河北省的鋼產量位居第二。2016年，河北省生產了2億多噸鋼，2億噸左右的生鐵。河北省約1億噸左右的煤，用于鋼鐵廠和煉焦。這就占了河北省燃煤消耗的1/3左右，毫無疑問，是煤耗的第一大戶。而鋼鐵廠燒結機的煙氣排放，煉焦的熄焦工藝、煉焦爐炭化室的焦油煙氣泄漏、煉焦煙氣的排放，是這個領域最大的大氣污染源。

其次是工業和供暖的燃煤鍋爐，每年要燒幾千萬噸煤。這個領域的環保改造已經進行了3年多，現在大部分鍋爐的煙氣排放都經過了污染物減排處理，說通俗一點兒，就是給煙囪戴了口罩，因而污染物排放下降的速度也很快，不過各個鍋爐的技術改造水平差異很大，因此各個鍋爐之間污染物的排放量差異較大。在這個領域，還有很大的減排潛力。一些中小企業的小鍋爐，污染物排放量很大。但是，這些小鍋爐的數量特別大，因此環保管理工作特別困難。

河北省燃煤電廠每年的煤耗還略多于工業和供暖燃煤鍋爐的煤耗，不過燃煤電廠的鍋爐煙氣處理最近幾年來有了很大的改進。因此，總的污染物排放量反而低于工業和供暖燃煤鍋爐的排放。中央政府已經決定燃煤發電廠還要進行超凈排放改造。在超凈排放改造完成后，河北省燃煤發電廠的污染物排放在全省大氣污染物排放總量所占的比例，就微乎其微了。

河北省水泥廠的燃煤煙氣排放也是一個污染物排放大戶，其排放總量估計不會超過工業和采暖燃煤鍋爐。下來就是機動車了。河北省的機動車每年燒幾千萬噸汽柴油。

陶光遠介紹說，原西德的霾是在上世紀90年代初基本得到治理的，那時德國的小汽車采用的還是歐2標準，德國單位國土面積上的小汽車密度比今天的河北要密集。而京津冀地區絕大多數小汽車已經采用歐3、歐4和歐5的標準了，尾氣污染物的排放應該比90年代初德國小汽車的尾氣污染物排放低得多。

燃油中硫含量過高會使三元催化劑中毒，而所謂的三元催化是降解尾氣中的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）和有機揮發物（VOC）的，現在生產的小汽車都帶有尾氣三元催化器。因此，降低燃油中的硫含量是機動車尾氣治理的前提。不過，中國小汽車的三元催化器是否更換的及時，實際的尾氣排放中各種污染物是否在標準的上限之下，很多專家是心存疑慮的。

在機動車污染方面，陶光遠指出，大的問題還是出在柴油機動車，特別是柴油大貨車上。中國的柴油，過去硫含量是很高的，為800～2000ppm，是小汽車用汽油的80～200倍；加上柴油大貨車的單位里程油耗是小汽車的好幾倍，因此，其尾氣中的二氧化硫排放量自然就是小汽車的幾百倍了。只有一些大城市的公交車公司，能夠用到硫含量上限為300ppm的所謂清潔柴油。

自2013年中國政府決定大規模治理大氣污染以來，中國的煉油產業大規模地建設加氫裂解裝置，降低柴油中硫含量。柴油的平均硫含量在不斷地下降，不過現在平均下降到什么水平，從公開媒體上，鮮見得到。

最后一個大的污染源是農村、城中村和城鄉結合部的家庭小燃煤爐/鍋爐的采暖——即所謂的散煤燃燒采暖。陶光遠說，盡管這個污染源的煤耗只有全省煤耗的1/10左右，卻居然是河北最大的大氣環境污染源，而且污染物排放量巨大：一次煙氣顆粒物排放量達到幾十萬噸/年，二氧化硫接近100萬噸/年。

以上幾個大的污染源，陶光遠估計占到了河北省煤耗的大約70%左右，大氣污染物的排放量估計占到80%左右。總的來說，京津冀地區的大氣污染，主要還是化石能源燃燒惹的禍。

能源結構調整勢在必行

全國性的霧霾問題，讓大家進一步認識到現有的能源結構調整勢在必行。國務院做出加快調整能源結構、實施跨區送電項目、合理控制煤炭消費總量等決定，表明國家把“加快調整能源結構”作為治理霧霾的一個重要舉措來推進。

中國水利水電規劃設計總院副總工程師易躍春表示，建設特高壓輸電通道，對長三角、珠三角、京津冀、環渤海等重點地區的霧霾治理，能夠起到積極的緩解作用。打個比方，京津冀地區的裝機在6000萬千瓦左右，通過一回特高壓直流或兩回特高壓交流，可輸送電力800萬至1000萬千瓦，可替代當地裝機10%以上，相當于把超過當地10%的能源生產排放物分散到遠方更大范圍，避免過于集中排放，這對減少當地的霧霾將起到顯著效果。

華北電力大學經濟與管理學院院長牛東曉認為，要有效治理霧霾，應該增加清潔能源發電占比，減少煤炭的低效直燃，對火電機組進一步“上大壓小”，用先進環保高效的大型超臨界火電機組替代落后低效發電機組，進一步發展風電、核電、太陽能發電、燃氣發電、頁巖氣發電、煤層氣發電等新型能源。

為了有效地調整能源結構，我們要大力發展堅強智能電網，包括多種清潔能源發電與先進環保煤電的聯合輸送，高電壓、遠距離、大容量的跨區送電，因地制宜的分布式清潔能源發電以及靈活電價引導下的智能用電，發揮各自所長、互相補充，大力推廣新能源汽車、家用電能替代等。

中國環科院副院長柴發合建議，將來要進一步調整能源結構，加大清潔能源供給，優化煤炭使用方式，提高清潔煤技術和燃煤污染防治水平。“開工一批水電、核電項目，增加天然氣供應，加快頁巖氣技術研究和資源開發，因地制宜發展風電、太陽能、生物質能、地熱能，推動分布式能源發展?！?/p>

中國工業環保促進會會長楊朝飛指出，大氣污染源頭治理的關鍵在于技術突破?！爱斍肮夥l電技術飛快發展，世界發電效率最高、連續3年世界前6名都是中國企業，預計2025年太陽能發電成本會低于煤炭。”

在河南省十二屆人大七次會議鄭州代表團會議上，省人大代表、鄭州市長程志明提出，今年治霾注重源頭治理，即燃煤、燃油（汽車尾氣）等，促進能源使用結構的調整。他舉了一個例子，鄭州一年煤炭消耗量是2800多萬噸。現在，北京年煤炭消耗量已經降低到1000萬噸以下，成效很大。

PM2.5在線源解析結果表明，導致鄭州市空氣污染的主要來源依次是燃煤源（占比25%～37%）、機動車（占比為19%～26%）、工業源（占比9%～11%）、揚塵（占比6%～13%）。

今年兩會，河南省政協委員劉紅軍帶來“關于治理大氣霧霾，加大對生物柴油推廣示范企業支持力度”的建議。

他說，生物柴油是以廢棄動植物油脂為主要原料生產的清潔可再生液體燃料，使用后排放的少量二氧化碳與植物光合作用時能被完全吸收，可以減緩溫室效應，減少霧霾天氣。但是河南目前生物柴油基本上都是直銷供應，很難進入中石油、中石化銷售渠道。

他建議相關部門加大對生物柴油推廣示范企業的支持力度，促進河南生物柴油進入成品油銷售體系，實現改善空氣環境質量的目的。比如：選好選準生物柴油推廣示范企業，對其有針對性地進行一對一扶持；由省能源局牽頭，協調中石油、中石化簽訂收購協議，解決產品銷售后顧之憂；打造全省生物柴油應用推廣亮點城市，起示范帶頭作用。

1月5日，在《能源發展“十三五”規劃》及《可再生能源發展“十三五”規劃》新聞發布會上，國家能源局副局長李仰哲從六個方面點出了《能源發展“十三五”規劃》的核心內容：

第一，在能源消費總量和強度方面，規劃提出，到2020年把能源消費總量控制在50億噸標準煤以內；“十三五”能源消費總量年均增長2.5%左右，比“十二五”低1.1個百分點；“十三五”期間單位GDP能耗下降15%以上。

第二，在能源結構調整方面，規劃明確，“十三五”時期非化石能源消費比重提高到15%以上，天然氣消費比重力爭達到10%，煤炭消費比重降低到58%以下。按照規劃相關指標推算，非化石能源和天然氣消費增量是煤炭增量的3倍多，約占能源消費總體增量的68%以上。清潔低碳能源將是“十三五”期間能源供應增量的主體。

第三，在能源發展布局方面，規劃將風電、光伏布局向東中部轉移。新增風電裝機中，中東部地區約占58%；新增太陽能裝機中，中東部地區約占56%，并以分布式開發、就地消納為主。同時，放緩煤電建設節奏，嚴格控制煤電規模。

第四，在能源系統效率和發展質量方面，規劃提出，一是有效化解過剩產能，更加注重運用安全、環保、技術、質量等標準，淘汰落后產能；二是加快補上能源發展的短板，包括加快抽水蓄能電站、天然氣調峰電站建設，加大既有的熱電聯產機組、煤電機組靈活性改造力度，統籌推進油氣管網建設等；三是推進煤電超低排放和節能改造，“十三五”期間要完成煤電機組超低排放改造4.2億千瓦，節能改造3.4億千瓦；四是嚴格控制新投產煤電規模，力爭將煤電裝機控制在11億千瓦以內。

第五，在能源安全戰略保障方面，規劃明確，一是加大新疆、鄂爾多斯盆地等地區的勘探開發力度，加強非常規和海上油氣資源開發；二是有序推進煤制油、煤制氣示范工程建設，推廣生物質液體燃料。在利用國際資源和市場方面，規劃提出，抓住“一帶一路”建設機遇，推進能源基礎設施互聯互通，加大技術裝備和產能合作。同時，規劃還要求，著力推進相關領域石油消費減量替代，大力推廣新能源汽車，大力推進港口、機場等交通運輸“以電代油”、“以氣代油”。

第六，在創新引領方面，規劃強調，加快推進關鍵領域的技術裝備研發和示范，推動電網、油氣管網等基礎設施公平開放接入，有序放開油氣勘探開發等競爭性業務。在產業模式創新方面，規劃提出，積極推廣合同能源管理、綜合能源服務等，構建能源生產、輸送、使用和儲能體系協調發展、集成互補的智慧能源體系。

霧霾治理難點

燃煤排放是華北地區污染的第一大來源。整個華北地區每年要消耗的燃煤是4億噸，占全國的1/10。環保部的統計數據顯示，我國常規煤炭占到能源消費的67%，清潔能源占比只有13%，為發達國家占比的1/3到1/4，這是導致霧霾的根本原因。

曾被稱為“霧都”的倫敦，也是在煤炭使用上發力治理，才恢復天清氣朗的。美國佐治亞大學歷史系副教授麥赫姆指出，倫敦擺脫霧霾的主要手段是禁止家庭和工廠燒煤。為此，它于1956年頒布了《清潔空氣法》，自上而下加強監管。此外，當時正值英國傳統制造業生產向海外轉移，國內開始產業轉型，幾年時間霧霾狀況便減輕，城市的空氣質量明顯改觀?！督鹑跁r報》曾引述美國加利福尼亞州空氣資源理事會一名前負責人的言論，稱這些治理霧霾的經驗表明，真正的成功秘訣是“政府選擇不需燒煤的經濟增長”。

在我國，治理霧霾最大的難點也在于“煤炭”。國內的能源結構以煤炭為主，短期內難以下調煤炭的比重。若改變現有能源結構，就意味著對既有的經濟發展模式產生沖擊，不僅影響到相關地方的GDP政績和既得利益，而且操之過急還會影響到就業和社會穩定，實現起來頗為復雜。

中科院院士、國家氣象局前局長秦大河分析，國家費了很大勁才將煤炭在能源消耗的占比從70%降到現在的66%，本世紀中葉將降到55%左右。煤是二氧化碳排放的主要來源，煤的問題短時間解決不了，霧霾也難以治好。

大力壓減工業燃煤，強化重點污染企業治理和改造，積極采取措施促進煤炭清潔高效利用，同時要整治散煤燃燒，成為大家的共識。除此之外，他認為霧霾的根治需要重大科學技術的突破來助力。盡管在中美兩國共同發表的《中美氣候變化聯合聲明》里，中國明確將清潔能源使用率在2030年提高到20%左右。但他認為，這對徹底解決霧霾問題作用甚微。要解決霧霾，必須要降低每一樣產品的能源消耗量。單位GDP能源消耗量如果能夠降到1/3、1/4，就需要有重大發明?！翱上КF在從教育到科學都做得不夠，實用技術這部分也不夠?！?/p>

中國環境保護部總工程師萬本太認為，除了能源結構調整這一根本性措施，治理霧霾也應在汽車尾氣上發力。

美國洛杉磯也曾受霧霾之困。洛杉磯于1975年通過立法實現了所有汽車都安裝尾氣凈化器，這在治理當地霧霾上是一關鍵性的技術舉措。實踐證明，這項舉措得到了很好的效果。

萬本太具體舉例稱，基于北大、清華等高校專家們的研究，對于北京來說，汽車排放量是主要的污染物，占一次排放30%左右。為了從源頭上控制這類污染，就需要使用清潔能源作為替代?！艾F在是國家通過各種政策鼓勵大家用清潔能源，不是不鼓勵。包括車，像北京你要買一輛電動車，國家出錢補助你很多錢的。所以方方面面的政策鼓勵你搞清潔能源。”

但目前的困局是，國內“盤子太大”，清潔能源的推廣使用難以在朝夕之間完全實現。而且，清潔能源的推廣還需要解決投資不足以及技術水平有限兩方面的問題。

治理空氣污染，各國都經歷了一個較為漫長的過程。英國花了50多年，德國花了30多年，日本花了20多年……盡管硬性類比并不科學，但我們可以從這些國家的經驗和教訓中窺得一二，對自己身處的狀況有更清晰的認知。產業轉型和能源結構優化之難，也決定了我國霧霾治理不可能畢其功于一役。正因如此，必須標本兼治，久久為功。