我国大气污染 80%以上是直接和间接地由化石能源燃烧排放造成的.这些污染物主要是粉尘、硫氧化物、氮氧化物,以及由此形成的 2 次和 3 次污染物,比如硫酸盐颗粒和硝酸盐颗粒. 换言之,我国大气污染的罪魁是化石能源的过度消费,这个问题再也不能回避了.
如何看待大气污染问题
我国在污染物控制上有失误, 没有及时做出安排,造成了积重难返. 其实我国对 PM2.5 问题也研究了好多年,发达国家 PM2.5 问题一出来, 国家环保部门就开始研究了,只是当时我国大气污染控制的精力主要放在 PM10 及其以上的颗粒污染物问题.当时本人参加了清华大学组织的大气污染控制战略研究, 这个研究早在 2007 年就提出了控制 PM2.5 的问题和控制煤炭过快增长的问题,那时就提出了在京津冀、长三角和珠三角地区控制煤炭消费. 只有广东听进去了, 所以广东的煤炭消费比例不到 50%,他们的大气质量比京津冀和长三角好的多.
过去我们集中精力控制 PM10 及其以上的大颗粒物,忽视了 PM2.5 以及其他更细小的颗粒物,我们对污染物的排放,尤其是化石能源排放的污染物认识不足. 2000 年我国只有 2 亿千瓦的发电装机, 发电量是美国的 1/5. 到了2008 年,我国发电装机也只有 6 亿千瓦,发电量也只有美国的 70%左右. 当时我们仅关注了二氧化硫排放的控制,从 2000 年开始要求所有的燃煤电厂必须安装脱硫装置,因此现在我国燃煤电厂脱硫做得比较好.但是我们没有要求脱硝,也就是没有控制氮氧化物. 正如北京大学唐孝炎教授所指出的,氮氧化物也是 PM2.5 形成的元凶之一. 我国从 2013 年才开始控制氮氧化物.另外,我们只在大型装置,比如电厂控制了烟尘和二氧化硫的排放,但是没有在烧散煤方面把好污染物排放关.这就导致了氮氧化物排放的失控、小型用户的二氧化硫和粉尘排放的失控.另外,化石能源总量大、增长快、环境标准要求不严. 比如 2002 年我国能源消费只有 14 亿吨标煤,现在年能源消费 40 亿吨标煤;2002 年我国仅消费 3 亿吨石油还不到,现在消费超过 5 亿吨石油. 同时我们的排放控制标准低,比如除了电厂、钢铁厂等大型用户外,大多数用煤的小用户的排放标准低、管理不严. 又比如美国的柴油硫含量是 10PPM,我们的国家标准时 2000PPM,是美国的 200 倍. 即使大气污染防治的国十条,也仅仅是要求到 2017 年达到 137PPM,仍然是美国的 10 倍多.
忽视大气污染问题不是环保部门一家的责任,经济发展和能源规划、生产组织部门都有责任,我们谁也没有想到我国化石能源增长这么快. 2004 年公布的国家能源中长期规划,2020 年能源消费 24 亿吨标煤,发电装机 9.6 亿千瓦, 其实我国在 2010 年就超过了 30 亿吨标煤和 10 亿千瓦. 2004 年我国新增装机突破了 5500 万千瓦,全国上下欢欣鼓舞,但是以后的情况让大家高兴不起来,从 2005年到 2013 年,加上淘汰掉的上亿千瓦的小火电,我国每年相当于新建电厂上亿千瓦, 其中 75%的装机和 80%的发电量是燃煤电厂. 现在我国电厂装机容量超过美国,发电量是美国的 1.4 倍, 且以燃煤发电为主, 约占发电量的80%,而美国燃煤发电不到 30%. 即使我们的燃煤电厂排放标准达到美国的标准,其排放也是美国的好多倍.此外,2002 年的时候,我国每年新增车辆只有 200 万辆,现在每年增加 2000 多万辆, 但是我们在采用汽车排放标准方面落后欧洲许多年,直到现在阴霾压城,大家在采用先进燃油标准问题上还是不积极.
还有就是我国化石能源消费比较集中.我国的经济中心是可以划线的,即从漠河到腾冲划一条线,我国主要的人口、城市和经济部署都集中在这条线的东面,大约 300万平方千米. 这 300 万平方千米,人口和经济最集中的京津冀鲁豫、 长三角和珠三角加起来不到 150 多万平方千米, 这片区域却消费了我国 70%多的能源. 大家想一想,150 万平方千米土地上有 10 亿人口,消费了 30 多亿吨煤炭,平均每平方公里每年消费 2000 吨煤炭,同时这里有上百个超百万人口的大城市,上亿辆汽车,即使我国的各项标准都与美国一样,环境质量也会比美国糟糕,何况我们的环境标准比欧美、日本低得多.
我们对引发大气污染的原因争论很多,但是只要把美国和中国一比较就知道问题出在哪里了.中美两国都拥有900 多万平方千米的土地,年消耗能源都是 30~40 亿吨标煤,但是美国只消耗 8 多亿吨煤,我们消费 40 亿吨煤,是美国的 5 倍多,美国的油品质量比我国好 200 倍,再加上我们人口密集、工业负荷重、排放标准低,污染比美国重是理所当然的.出现京津冀、长三角高污染地区更是自然的.
此外,我们不能认为发达国家大气污染控制花了 70~80年,现在还没有解决. 我们必须认识到,发达国家大面积的大气污染问题在上世纪 70 年代就基本解决了,现在是好中变优, 达到了世界卫生组织提出的高要求,PM2.5 实现10PPM. 我们是解决超过几百 PPM 的问题,我们的国家标准才只有 75PPM,况且就没有一个城市能够达标,北京年均超过 100PPM,河北石家庄等地的污染问题更加严重. 这个问题是人民的"心肺之患",不能视而不见,不能没有紧迫感.
中国能源发展战略的选择
既然我们知道雾霾问题主要是化石能源、特别是煤炭消费过高造成的,那么就要看看怎么改? 其实,10 年前做大气污染研究的时候,应该已经找出了解决办法,就是减少煤炭消费,增加可再生能源和天然气消费,所以 2005 年出台了《可再生能源法》.发展可再生能源就是为了减少化石能源的消费,广东一度也提出不再新建燃煤电厂. 但是做的不够,风电、太阳能发电不够重视,天然气也增加了,但是也不够. 煤炭增长像脱缰的野马飞奔,从一开始的每40 年增长 10 亿吨,到 14 年增加 10 亿吨,再到现在是 3~5年增加 10 亿吨, 不控制怎么办? 全球煤炭消费比例超过50%的国家屈指可数,超过 70%更是极个别. 去煤化是国际能源的大趋势,现在如果不看中国,全球其它国家的煤炭占比不到 20%,大约是 17%~19%.我们能不能每年降低煤炭占比 2 个百分点. 这样的话,到 2030 年,就可以从现在的 70%左右降低到 40%,再到 2050 年降低到 20~30%.
这是长期战略问题,不能一蹴而就. 我们能不能多用煤去发电,进行集中治理,尽可能减少煤炭的终端消费?还有终端消费的煤炭能不能洗得干净一点? 还有,现在减少煤炭增加天然气,大家都在抢天然气,但是天然气怎么用,哪些地方优先用,这些问题弄清楚后会更有效果. 我们惯性的思维是从中央各个部门到地方,再到央企,大家的思维就是这样,好东西优先供应大城市,像上海、北京、天津优先供应. 其实天然气优先供应给河北,比优先供应北京可以起到事半功倍的效果.
还有就是,接近一半的散烧煤怎么办?特别是京津冀鲁豫地区,尤其是河北、山东、河南的这一批小工业,一直没有有力的控制措施.现在限制煤炭消费很困难的情况下,能不能先把散煤弄干净?再就是普通的锅炉是不是也要装除尘、脱硫、脱硝的装置?这个必须去做,不去做,电厂实现零排放也解决不了燃煤的污染问题. 20 亿吨煤,初步算了一下,硫化物和氮氧化物至少超过了 2500 万吨,是电厂排放的 4~5倍,再加上千万吨的粉尘,所以小的污染源也要管住.
再一个是把油品质量提上去,所有的油品质量,包括拖拉机、大卡车,什么压路机、打桩机,内河和远洋的运输船只的用油,一些小企业的燃料油,含硫量是没有控制的,可能比汽车的污染排放还糟糕.这些看起来比较小的污染源也要管控好.
所以从技术来讲,我们必须考虑,就是千方百计地增加可再生能源和天然气,发展与之相关的核心技术.还有一个问题是从长远来看,体制机制和能源政策必须改变.我们必须重新审视我们能源政策, 不再是一般性的保障能源供应安全, 能源清洁化也要作为重要的指标, 环境安全也是安全. 我们在能源问题上国际化还不够, 片面强调以国内为主,不搞国际化,会造成一个矛盾,使我国能源体系和世界脱节. 在能源问题上我们出现了一个怪圈,什么东西好,什么东西用不起. 这是一个悖论,谈到天然气的问题,美国天然气的价格是我国的 1/4,欧洲天然气的价格是我国的 1/2,我国天然气的价格为什么这么贵?我们卖什么,什么就变便宜,买什么,什么就变贵,这个问题是我们自己造成的.为什么天然气有美国定价机制、欧洲定价机制和日本定价机制?
我国是能源消费大国,为什么天然气没有中国定价机制?这就是深层次的能源体制、机制改革问题.另外,在补贴政策上、价格政策上也需要反思.什么污染就治理什么,脱硫给加点钱,脱硝给加点钱,相当于在帮助煤炭成为最有竞争力的能源,而煤炭在全球是没有竞争力的,否则它的比例不会这么低. 我们为什么不敢让煤炭没有竞争力,让一些本来就应该退出市场的、没有竞争力的东西,在我们的补贴机制下有了竞争力. 比如煤制天然气,将来可能又出现一个很大的怪现象,现在已经看到了,比如液化天然气的汽车.为什么液化天然气的汽车这么流行,现在好多大卡车改成天然气,液化天然气的成本在两元多每立方米,压缩完了大概是 3 元/立方米,卖给大卡车司机 5 元/立方米,还很赚钱.现在柴油8 元/升,1 立方米的天然气可以替代 1.2 升的柴油,皆大欢喜,所以出租车改成烧天然气是出租车司机的福利.好多不合理的东西变得经济上很可行,这就是价格机制和体制机制造成的. 所以说需要在能源政策问题上,在长期治理大气污染的源头上下功夫,把能源从总体上弄干净,这就是说能源战略里面清洁化要有重要地位.
再就是排放标准,我们不能比欧美日更低,只有比他们更好才能保证我们的环境慢慢地好起来. 我们必须改变什么东西好就变贵的状况. 在欧洲,燃煤发电成本是比较贵的,比天然气发电、核电和可再生能源发电的经济性都要差一些.日本福岛核事故之后,能源供应那么困难,他们也没有增加煤炭进口,而是扩大天然气进口. 这不是和中国较劲,而是因为从整体经济性上,特别是考虑了环境因素之后,天然气比煤炭好多了.美国、欧洲和前苏联的大多数国家也是天然气发电比煤电更划算,这些都是环境标准不同造成的. 我们的环境标准低,燃煤发电就便宜,欧美日环境标准高,燃煤发电就贵得多.这就是环境成本的内部化问题
当然能源政策短期内很难改变, 但是现在不做规划,长期更难改变. 在是否放弃以煤为主的问题还是争论不休,还没有真正认真的反思. 比方说国务院发展研究中心出了一篇能源战略的报告,到 2030 年煤炭消费还要 47 亿吨标煤,这怎么得了? 现在不做改变,没有改变的决心,不仅 2030 年改变不了多少,2050 年也改变不了多少. 这个教训太深刻了. 能源结构问题我们不能视而不见,一定要有每年煤炭占比下降 1~2 个百分点、最好两个百分点的战略思维. 我们不能认为 30 年很久,其实是很快,现在如果不去做的话,就真的来不及了.
现在的争论是不用煤,用什么? 这又是一个大问题,也是一个长期问题,30 年前就问了这样的问题,现在继续问这样的问题,解决这个问题的思维必须改变,否则以煤为主的战略就不会改变. 全球大家都不用煤,全球煤炭比例最高的年份大概是 1925 年,比例占 55%,此后一路下滑,下滑到上世纪 70 年代的 19%. 除了中国之外,全球煤炭的比例现在也不到 20%,也就是 17%~19%. 20%是什么概念? 在能源这么一个大的系统里不超过 30%就算不上主流能源. 石油超过了 40%,天然气接近 30%,马上成为主流能源,煤炭在下降, 已经从主流能源降低为次要能源. 1950 年石油超过煤炭,1970 年进入后煤炭时代,现在是后化石能源时代,取而代之的将是可再生能源. 比如,欧盟提出 2050 年可再生能源占比超过 50%,甚至达到 100%. 当然达到 100%不可能,也没有必要,但是,超过 30%成为主流能源是可能的. 如果2050 年我们的天然气超过 30%、 可再生能源超过 30%、石油 20%, 给煤炭留的空间就只有 20%了; 如果再有点核电等,估计煤炭占比大约是 15%~17%,这就达到世界平均水平了. 所以说我国煤炭占比与世界接轨是可能的,习总书记要求我们要顺应世界潮流,能源的清洁化和低碳化就是潮流.
过去有一些国家, 由于历史的原因也是以煤为主,比如南非种族歧视期间,波兰加入欧盟之前,煤炭的比例都很高,但是外部环境改变之后,能源政策很快改变了,煤炭占比大幅度下降.波兰 2005 年煤炭占比还超过 80%,现在已经降低到 60%上下了,每年降低了两个百分点. 中国估计每年下降 1~2 个百分点也是可以的, 不是做不到的,现在是 70%上下,到 2030 年,每年下降 2 个百分点,届时就低于 40%了,然后每年再降低一个百分点,到 2050 年就可以降到 20%以下. 这样就达到全球的平均水平了,届时我国成为发达国家,我国能源结构和环境状况也应该与发达国家一样,这才能和我们的地位相称,否则就是算不上是发达国家,更谈不上美丽中国.
我国面临的困难更多一些, 因为我国人口密度大、工业负荷大,所以污染承载力比全球水平小得多. 所以一切都要严要求,美国现在 PM2.5 的国家标准是 15,欧盟和日本是 25, 我国是 75. 能不能要求我们主要的经济发展区域,也就是从漠河到腾冲的这条线的东边,到 2020 年都要达到 75,京津冀、长三角、珠三角达到 45,2030 达到欧盟的水平 25,2050 年达到美国现在的水平 15. 治理雾霾要有决心、信心和耐心. 这是一场攻坚战,更是一场持久战.
首先要从能源做起, 把快速暴增的能源消费增速降下来,最紧要的是要从减少煤炭消费、改善能源结构、提高排放标准做起. 只要我们持之以恒地做下去, 相信 2020 年、2030 年和 2050 年的目标都可以实现.
CPEM治理雾霾是一场持久战,首先要从能源做起,把快速暴增的能源消费增速降下来,最紧要的是要从减少煤炭消费、改善能源结构、提高排放标准做起.只要我们持之以恒地做下去,2020、2030 和 2050 的目标都可以实现.