华能国际电力股份有限公司上安电厂,于河北省石家庄市井陉县上安镇,隶属于华能国际电力股份有限公司,总装机容量254万千瓦,河北南网最大电厂。2010年3月曾被河北省环保厅公布其二氧化硫排放超标,超标最大值2846毫克/立方米,达到现行标准对于重点地区煤电厂排放要求的57倍。绿色和平的在地工作人员——“追霾少年”去到北京-天津-河北(京津冀)空气污染重点区域,寻找并见证PM2.5的来源。煤电、钢铁、水泥是京津冀首要的污染行业。

煤电、钢铁、水泥是工业废气量排放最大的行业,治理好这三个行业是改善空气质量的关键。新一届政府陆续出台的系列旨在降低污染物排放量的政策文件走对了大方向即通过削减地方煤炭消费配额和过剩行业的去产能来控制地方重工业的进一步扩张。但治理东部地区的雾霾不能依靠煤电的西进和煤制气的大力发展,这只是污染的区域转移。最终解决雾霾问题需要行政、经济手段两手抓,一方面将煤炭的减量目标覆盖到全国范围,大力发展清洁能源;一方面出台碳税、资源税提高煤炭的使用成本。

 

煤炭为主的能源结构是大气污染的主因

过去的20多年里,中国经济依托着改革红利、人口红利和环境红利飞速发展。2012年中国的GDP已经达到8.227万亿美元,成为世界第二大经济体,GDP相当于2000年的6.87倍。与此相对应的是,2011年的工业废气的排放量也相当于2000年的4.88倍[1]近几年各地频繁出现的极端空气污染正揭示出中国的环境红利已经消失殆尽,部分地区的污染物排放量远超环境承载能力。

从废气排放量来看,电力行业、非金属矿物制品业和黑色金属冶炼及压延加工业是排放量最大的三个行业,分别占到总的工业废气排放量的30.1%、19.3%和25.7%[2],这一数据也将污染的源头指向煤电、钢铁、水泥三大行业。

煤电、钢铁、水泥行业是煤炭消费的大户,2011年这三个行业的煤炭消费量达到全国煤炭消费总量的65.8%,而生活消费占比仅为2.7%[3] 。根据德意志银行的研究,煤炭燃烧对中国的PM2.5的贡献度高达45%[4]。2009年,环境保护部周生贤部长就提出以煤为主的能源结构是我国大气污染的主因。

拿京津冀、长三角和珠三角三个城市群来看,这三个城市群仅占全国6.3%的国土面积,却消耗了全国40%的煤炭,生产了全国50%的钢铁,大气污染物排放集中,重污染天气在区域内大范围出现,呈现明显的区域特征。

再从电力消费的角度来看,非金属矿物制品业和黑色冶炼及压延加工业在2011年消费了8166.2亿度电,远超同年居民生活用电5620.06亿度。由此可以看出,如果中国在未来能有效地对这两个行业进行治理和去产能,一方面不但能降低其自身废气的排放,另一方面也可以降低对于电力的需求,这对于大气污染物的减排可以说是一举两得。

 

治理大气污染,不能靠拆“西”墙补“东”墙

高效的末端治理是减排的必由之路。2012年12月发布的《重点区域大气污染防治“十二五”规划》提出,要确保燃煤电厂的综合脱硫效率达到90%以上,另外对钢铁行业和水泥行业也有不同程度的明确要求。但问题是,仅做好末端治理是否就能确保空气质量的改善?对此,新一届政府已经给出了较为明确的答案。

2013年9月出台的《大气污染防治行动计划》,除了强化末端减排外,开始从淘汰落后产能、抑制“两高”产业的角度入手,并且首次正式提出了京津冀鲁四省2017年要在2012年的基础上削减燃煤消费8300万吨,“两高”行业的新增产能要实行等量或减量置换。并且提出了更积极的空气质量改善目标,2017年,京津冀、长三角、珠三角地区的PM2.5浓度要在2012年的基础上分别下降25%、 20%和15%。

《行动计划》出台后,国务院又在10月中发布了《关于化解产能过剩矛盾的指导意见》,明确未来5年淘汰8000万吨钢铁产能,并对高耗能行业实施惩罚性电价、水价。近日国土部也出台政策,对钢铁、水泥、电解铝等产能严重过剩的行业项目一律不安排新增建设用地。

在对钢铁、水泥等行业去产能的同时,作为主要污染者的煤电也被进行了一定程度的限制。《行动计划》中提出京津冀、长三角、珠三角等区域新建项目禁止配套建设自备燃煤电站;耗煤项目要实行煤炭减量替代;除热电联产外,禁止审批新建燃煤发电项目。但可惜的是,煤电西进和煤制天然气发展的提速已经成为了解决东部地区空气污染和消化煤炭过剩产能的手段之一。

山西和内蒙古被规划为能源的外送中心,这无疑将对未来两省的空气质量造成负面影响。2011年山西和内蒙古两省已经对外输出电力达1833亿度,超过了两省同年总用电量的50%。近一年,太原和呼和浩特的空气质量指数分别为109和108,仅仅比排名24名的北京稍好。但这两个省份却为京津冀地区和山东输送大量的电力。

西部的水资源短缺也是煤电西进的一大隐忧。西部省区大型煤电基地的规划规模跟当前的供水能力存在明显的供需矛盾,亟需评估水资源过度使用造成的环境后果以及煤电基地建设的合理性。特别是内蒙古、宁夏、山西、陕西等省区水资源需求和供给缺口巨大,如不调整规划,将导致严重的水资源危机。

从全国来看,近些年煤电厂的平均利用小时数不断下降,2012年的火电发电设备平均利用小时数甚至不到5000小时,这与理想的利用小时数相差将近20%。如此情况下,煤电厂还不断上马,据统计中国计划新建的煤电厂装机数558GW,占全世界的40%。

中国国家应对气候变化战略研究和国际合作中心主任李俊峰曾指出:中国的煤电发电量占全部发电量的近80%,这么多年来,中国形成一个固化思维:不用煤炭用什么?美国的能源消耗总量与我国相当,但煤炭占比仅20%左右,而我国占到了70%。我国的有效国土面积占全世界的6.6%,却消耗了50%以上的煤炭。中国一个国家用了全世界一半的煤,这并没有必然的合理性。

对于发电来说,中国的选择很多,例如可再生能源在控制地方煤炭消费方面作用明显。2012年,全国各类可再生能源发电量总计达到10061亿千瓦时,节省了近3.3亿吨标准煤。如能实现“十二五”规划中的全国风电及太阳能装机目标,便可每年减少煤炭消费8655万吨。

而西部煤制天然气发展的提速更是对西部本已缺水的生态环境造成了进一步的冲击。煤制天然气是一个非常密集的用水过程,1吨煤制天然气要消耗6吨水。世界资源研究所提供的资料显示,煤制天然气在冷却、生产及净化过程都离不开水。中国大部分计划新建的煤制天然气站都地处干旱或半干旱地区,在满负荷生产的情况下每年大约要消耗5亿至7亿立方米淡水,几乎占2011年该地区工业用水总量的20%。这些项目将严重加剧这些地区长期面临的缺水问题。

除了水耗问题外,温室气体的排放也是煤制气的一大隐患。近日,美国杜克大学发表的报告也指出,煤制气的项目生命周期的二氧化碳排放量比燃煤高出36%~108%。作为史上投资规模最大的煤制气的一部分,中国政府最近已批准建设的9 座大型工厂,每年将生产超过370亿立方米的合成天然气。以通常40年的煤制气工程生命周期为例,政府规划的9座大型工厂一旦建成,将排放210亿吨的二氧化碳——这是传统天然气工厂温室气体排放量的7倍,也将超过中国近期投资风能和太阳能发电厂的温室气体减排总和。

如果为了解决东部的空气污染问题而加重了西部的水资源短缺和空气恶化,无疑是有失公平的,并且仅仅是拆“西”墙补“东”墙而已。

 

解决雾霾问题需要行政、经济手段两手抓

再次回到《大气污染防治行动计划》,可以发现京津冀鲁8300万吨的煤炭减量目标已经初步体现出中央政府打算以煤炭消费量为切入点,开始通过在重点地区抑制“两高”产能,来逐步实现经济转型和改善空气的双重目的。然而可惜的是,此次控煤目标只涵盖了京津冀鲁四个省份,长三角和珠三角的经济发达省份以及内蒙古、山西、河南这些燃煤消费大省都未能出台相应的控煤目标,这就为未来的污染转移埋下了隐患。

重点区域的控煤政策的缺失,这已经并非第一次了。环境保护部曾经试图将区域煤炭控制列入《重点区域大气污染防治“十二五”规划》,但在最终的版本中却消失得无影无踪。今年两会上七名政协委员联名提交“关于空气污染严重地区实行煤炭消费总量控制的提案”,但至今为止,出台控煤方案的地区也仅仅包括京津冀和山东。

前不久哈尔滨出现的极端空气污染也再一次证明了空气污染并非仅仅是京津冀鲁的问题,更需要覆盖全国的详细政策,尽早出台全国的煤炭消费减量目标,从而避免污染的区域性转移,以及为了解决东部地区的空气污染而造成西部地区水资源短缺等环境不公平现象。

另外,燃煤成本的扭曲也是导致煤炭消费量逐年上升的原因之一。根据《煤炭的真实成本》研究显示,仅2007年,我国煤炭开采、运输和使用造成的外部成本就高达当年GDP的7.1%。如果能将这些环境成本外部化,无疑将在一定程度上抑制煤电、钢铁、水泥等行业的扩张。

除了上述两点之外,如何能真正地做到区域协同治霾也是至关重要的。近期出台的北京关停煤电厂、保定汽车单双号限行的政策都体现出各地政府仍在各自为战。举例来说,北京计划关停的煤电厂都是为奥运会修建,技术先进。用天然气替代虽然能做到一定程度上的污染物减排,但是如果将这些天然气去替代河北的小煤炉,无疑会产生更大的减排效果。另外,河北的污染问题主要是工业排放,地方政府在控煤影响GDP和就业的背景下,不得已只好拿汽车下手,但2011年整个河北的机动车排放氮氧化物总量仅为工业排放量的1/3[5]

无疑,来自地方政府的多重阻力是导致“减煤难”的重要原因。地方政府的最大担忧就是煤炭减量或是削减高耗能高污染行业的产能会影响当地GDP的发展。在今年两会期间,谈及京津冀地区的大气污染,高污染、高耗能产业最密集的河北省成了众矢之的。河北省省长张庆伟曾经透露,目前河北有2亿多吨钢铁产能,计划削减6000万吨。而中央更想要的削减目标是1亿吨。与此同时,河北还有2亿多吨水泥产能,煤炭消耗超过2亿吨,这些全部都是区域空气污染的最大元凶。类似情况也发生在城市一级的行动方案上。比如说,石家庄市在6月19日发布的《大气污染治理攻坚行动实施方案(2013-2017年)》中,也提出了雄心勃勃的PM2.5治理目标,即到2017年底,PM2.5浓度在2013年基础上下降30%;在治理污染最大的源头燃煤上,提出了不批准最新的燃煤项目,关停小锅炉等原则性措施。但是最终能落实多少总量削减,未能提及。

这多少反映了中国在治理大气污染政策上的尴尬——即使民众呼声很高,即使中央也有治理决心,但长期以来“以GDP论英雄”的价值观已经在地方形成惯性,直接导致了具体行动方案的“难产”。要想空气治理有明显成效,最根本的是要打破将GDP增长作为地方政绩考核第一标准的成规,正如习近平主席今年在全国组织工作会议上的谈话中指出的,“再也不能简单以GDP增长率来论英雄,决不能牺牲环境换取经济增长。”

 

结语

空气污染问题,说到底是中国长期以来粗放式发展累积的结果。要想彻底扭转其恶化的趋势,必须从根本上转变发展方式,用煤炭消费总量削减倒逼产业调整与能源结构调整,下猛药治重病,牺牲一部分环境影响恶劣的GDP,用短期的阵痛换来长期的可持续发展,保障公众健康的长期福祉。要下决心解决中国的雾霾问题,政府就必须行政手段和经济手段两手抓:一方面将现有在京津冀鲁实施的控煤目标逐步扩展到全国,并真正落实“两高”行业的产能淘汰计划;另一方面出台碳税和资源税,逐步提高煤炭的使用成本。



[1] 《2012中国环境统计年鉴》。

[2] 《2012中国环境统计年鉴》。

[3] 《中国能源统计年鉴2012》。

[4] China: Big bang measures to fight air pollution.

[5] 《2012中国环境统计年鉴》。