中国煤电扩张将面临空气污染和缺水风险

新闻稿 - 2013-12-19
中国近70%的能源消费都来自于煤炭,每年庞大的煤炭消耗量已经使其成为全球最大的煤炭消费国。2011年中国煤炭消费总量达到34.3亿吨,相当于全球其他国家的总和。其中电力行业是中国煤炭消耗的“主力军”,占全国煤炭消耗总量的近50%.

鉴于目前煤炭在中国能源结构中的主体地位,为了满足全球的第二大经济体的能源需求,中国规划了雄心勃勃的西部大型能源基地建设。然而,近年来中国大部分地区雾霾频发,严重的空气污染问题迫使中国政府开始在重点地区控制煤炭消费总量;同时,规划中的煤电基地与水资源分布的不对称,也导致缺水的风险进一步加大。绿色和平认为,未来燃煤造成的空气污染问题,和煤电开发与水资源不足的矛盾,将成为制约中国煤电扩张的两大因素,倒逼中国能源结构调整。

中国现有火电装机容量全球最大

中国在过去十多年间经历了经济的快速增长,能源的需求尤其是电力需求也随之迅猛增加,根据绿色和平最新整理编制的煤电厂数据库显示,到2011年,中国已建成运行的6MW以上的煤电厂总计2355个(表1,图1),装机容量达752GW,超过美国欧盟的煤电装机容量之和。全国煤电装机容量前五名的省份(江苏、广东、山东、内蒙、河南),装机容量之和就达295GW,远远超过欧盟的189GW

图1. 2011年中国已建成运行的2355座煤电厂分布图

全球最大的煤电扩张将集中于中国西部地区

作为全球第二大经济体,中国的能源需求依旧强劲。全国《“十二五”规划纲要》指出为满足能源增长的需求,将建设山西、鄂尔多斯、内蒙古东部地区、西南地区和新疆五大国家综合能源基地。《能源发展“十二五”规划》《煤炭工业发展“十二五”规划》计划在此范围内进一步开发16个煤电基地(图2),预计总装机规模超过600GW。

图2. “十二五”规划中的16个煤电基地与水资源分布图

 

绿色和平的煤电厂数据库统计数据显示,全国2011年之后在建和规划中的煤电厂数目达570座(表1,图3),装机规模超650GW,这意味着在2011年的基础上,还将增加86%的装机容量。全球范围而言,中国规划的煤电项目将占全世界计划新建规模的40%以上。新建的煤电厂主要集中在西北地区,新建煤电厂的前五大省份分别是内蒙古、陕西、甘肃、宁夏和安徽,算上排名第六的山西省,总计将新建煤电厂302座,装机容量达394GW,占全国新建规模的61%。这六个省的新建装机容量总和高于美国2011年的煤电装机容量。如果这些计划中的电厂全部建成运行,中国煤电厂的数量总计将达约2900座(图4),规模超1400GW。

图3.中国大陆在建和计划新建的570座煤电厂分布图

 

图4.中国大陆已建成和计划新建总计约2900座煤电厂分布图

如此大规模的煤电扩张计划显然和中国的新增火电需求不相匹配。自2012年以来,由于煤电的装机容量增速远大于电力需求的增速,再加上水电、可再生能源和燃气发电的增加,煤电机组的发电小时数已经大大减少。根据国家能源局数据显示,2012年火电的利用小时数为4965小时,比上年减少340小时。如果,继续推进现有煤电扩张计划,将会导致整体煤电机组利用率下降,同时也使得中国向能源清洁化的转变更为艰难。

中国煤电扩张的阻力与风险

1.煤电扩张造成的空气污染将导致更多健康损失

最近几年,中国一些重点区域,尤其是京津冀地区的空气污染问题及其造成的巨大公众健康损失引起了广泛的关注。绿色和平发布的《危险的呼吸—PM2.5的健康危害和经济损失评估研究》报告指出:PM2.5污染对公众健康有致命危害。在现有的空气质量下,2012年北京、上海、广州、西安四城市因PM2.5污染造成的早死人数高达8572人。

绿色和平最新发布的报告《雾霾真相——京津冀地区PM2.5污染解析及减排策略研究》指出:煤炭燃烧排放出的大气污染物是整个京津冀地区雾霾的最大根源,煤电正是京津冀首要的污染行业。

此外,根据中国环保部的2011年环境统计年报,燃煤火电是大气污染的主要因素之一,2011年火电行业排放二氧化硫、氮氧化物和烟尘分别占全国总量的36.9%,44.6%和16.9%。

为此,绿色和平委托美国大气污染模型专家安德鲁·格雷(H. Andrew Gray)博士对中国的煤电厂排放的PM2.5造成的公众健康损失进行评估。评估包括所有已运行和计划新建的总计约2900座煤电厂导致的过早死亡、哮喘等健康影响,同时也就单个省份进行同样的健康损失评估。

模型评估结果显示:

  • 2011年,中国已运行的2355座煤电厂导致了约25.7万例过早死亡(表1,图5),32万例儿童哮喘,6.1万例成人哮喘,34.4万人因呼吸系统或心血管系统疾病住院和200万人次的门诊治疗。其中25.7万例的过早死亡相当于2010年美国的煤电厂导致的1.32万例过早死亡的近20倍。

图5.中国大陆已建成运行电厂累计健康影响(单位:每10km*10km 网格死亡人数)

  • 计划新建的570座煤电厂将导致全国约3.2万例过早死亡(表1,图6),3.9万例儿童哮喘,7400例成人哮喘,4.2万人因呼吸系统或心血管系统疾病住院,2.5万人次的门诊治疗。

图6. 中国大陆在建和计划新建煤电厂累计健康影响(单位:每10km*10km 网格死亡人数)

  • 在建和计划新建煤电厂规模最大的六省份,其新建煤电厂将造成的公众健康损失为(表1):内蒙古(6100例过早死亡)、陕西省(4200例过早死亡)、宁夏(2700例过早死亡)、甘肃省(2600例过早死亡)、安徽省(2400例过早死亡)以及山西省(1900例过早死亡)。这六省计划新建的煤电厂将在未来导致总计19800例过早死亡,占全国新建电厂导致过早死亡人数的62%。

2.控制煤炭消费成为治霾的重要手段

由于东部地区空气污染的日益严重,今年9月国务院颁布的《大气污染防治行动计划》提出,京津冀、长三角、珠三角除热电联产外将不再审批新建燃煤发电项目。随后环保部等六部门也发布了《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》并首次提出实行煤炭消费总量控制,到2017年,在北京市、天津市、河北省和山东省压减煤炭消费总量8300万吨。此外,《上海市清洁空气行动计划(2013-2017)》也提出到2017年实现全市煤炭消费总量负增长。意味着在中国经济最为发达但是也是污染最严重的地区,开始限制煤电厂的扩张并且控制煤炭的消费总量。今年12月,涉及全国20多省份100多城市的严重雾霾天气,未来会有更多的省份开始控制煤炭的消费总量来治理大气污染。

3.水资源将限制煤电在西部的扩张

我国的煤炭资源与水资源呈逆向分布,未来在西北地区大规模发展和布局煤电将不可避免的受到水资源的限制,并引发严重的水资源危机。绿色和平的《噬水之煤》报告对《能源发展“十二五”规划》中涉及的16个煤电基地的耗水情况进行评估发现,至2015年全国大型煤电基地上下游产业链需水量总计约100亿立方米,相当于黄河正常年份可供分配水量370亿立方米的1/4以上,其中火电产业需水量占22%。

世界资源研究所的水资源风险评估工具(Aqueduct Water Risk Atlas)对中国煤水冲突的评估指出,新建煤电厂的前六大省份,其新增装机容量占全国新增的60%,但是该六省的水资源只占全国的5%;这些计划的煤电厂将位于严重缺水的地区,势必会抢占居民用水、农业用水和其他工业用水。

4.煤炭行业不再是全球投资的趋势

除了治理空气污染和水资源的不足将制约煤炭的消耗和扩张之外,最近两年由于中国经济增速的放缓,全球煤炭市场的冷清,越来越多的国家和金融机构开始将投资方向从化石能源转向可再生能源。今年9月,花旗银行的研究报告“不可思议:中国煤炭见顶”指出:“中国经济和能源领域正经历调整,需要对中国不断增长的煤炭需求重新评估”。另外,疲软的煤炭需求导致的包括中国在内的煤价大幅度下跌,使得投资煤炭行业不再诱人。著名投资银行高盛的研究报告指出投资动力煤的机会正在消失

中国应下决心减缓煤电扩张

由此可见,中国雄心勃勃的煤电扩张计划将面临空气污染和水资源不足等问题的制约,阻力重重。虽然目前由于治理空气污染和淘汰落后产能的压力,国家在大气行动计划中已经提到原则上不新建燃煤电厂项目,并加快重点省份钢铁水泥等工业产能淘汰,将在一定程度上放缓煤电厂扩建的速度,同时减少煤炭的消费。但是,目前的治理仍旧停留在东部调整工业结构的层面上,在能源结构的调整未见实质性的举措。中国现有的西部煤电扩张计划,一旦建成运行,意味着将在未来的30-40年的时间里继续污染大气,使得现有行动计划的治霾成效大打折扣。同时,扩建的煤电厂在西部缺水地区将不可避免的抢占居民用水、农业用水和其他工业用水,从而造成水资源危机。

因此,绿色和平认为中国应下决心减缓煤电扩张计划,通过开展煤炭总量控制来摆脱过于依赖煤炭的产业结构现状,加快能源结构调整,减少煤炭在能源消费中的比例,同时加快发展可再生能源,提高其在能源结构中的比例。

煤电厂数据库背景

煤电厂数据库是绿色和平汇总公开的中国煤电厂数据而来。原始数据来源世界资源研究所和普氏能源资讯。原始数据基于2011年中国煤电厂运行现状和2012年煤电项目新扩建情况。受时间和精力所限,并考虑其对大气污染的影响较小,装机量小于6兆瓦的燃煤电厂并不在本数据库之内。新疆、西藏、青海地区的煤电厂也不在本数据库。

煤电厂排放数据方面,由于中国的政府和公司并不像欧洲和美国那样公开报告每个电厂的排放数据,我们基于国家总排放量、已报告的大型装机设备的排放速率、可获得的特定电厂的信息、以及国家对电厂排放的相关要求和规定,估算了单个电厂的排放数据。

煤电厂健康影响的数据来自绿色和平委托美国大气污染模型专家安德鲁·格雷博士对中国煤电厂造成的PM2.5污染以及由此引起的健康损失进行的评估研究。研究使用三维非稳态拉格朗日烟团输送模型(CALPUFF)建模系统来评估中国2000多家运营中的煤电厂产生的污染物,以及这些排放物对PM2.5水平的影响。健康影响方面,我们使用了为世界卫生组织全球疾病负担(WHO Global Burden of Disease)研究开发的健康风险模型7对PM2.5暴露导致的死亡进行了评估,以及使用了最适用的流行病学的结果,和不同疾病的发病率和患病率的官方或学术数据。

附件

表1. 各省已运行和计划新建煤电厂数据、装机容量和造成的公众健康损失

 

省份

2011年已运行煤电厂

计划新建煤电厂

总计

公众健康损失(过早死亡/例)

数量/

装机容量/MW

数量/

装机容量/MW

数量/

装机容量/MW

已建

新建

总计

安徽

105

30750

34

39608

139

70358

11764

2430

14194

北京

11

3098

1

75

12

3173

1004

4

1008

福建

45

23734

9

10560

54

34294

2745

298

3043

甘肃

23

12967

34

51454

57

64421

6573

2563

9135

广东

90

52027

27

27490

117

79517

5823

721

6544

广西

73

11146

15

13637

88

24783

1766

382

2147

贵州

34

20316

20

23174

54

43490

6415

1798

8214

海南

10

5456

2

1400

12

6856

391

10

401

河北

156

38063

6

5845

162

43908

15239

328

15567

河南

109

49325

31

18492

140

67817

29861

1504

31366

黑龙江

84

16865

13

25755

97

42620

1399

123

1522

湖北

77

20010

13

12919

90

32929

8599

852

9452

湖南

56

19781

6

9740

62

29521

5000

439

5439

吉林

61

17042

10

9710

71

26752

1616

158

1774

江苏

235

65465

25

16435

260

81899

23223

955

24179

江西

44

15435

7

7112

51

22547

4268

293

4562

辽宁

101

31582

9

5512

110

37094

4660

114

4774

内蒙古

129

64602

129

163501

258

228103

21373

6075

27448

宁夏

28

17156

28

41245

56

58401

9467

2720

12188

山东

387

63112

29

26867

416

89979

28380

1399

29780

山西

121

44210

28

30140

149

74350

24278

1872

26149

陕西

56

23678

49

67564

105

91242

12853

4177

17030

上海

23

14834

3

2807

26

17641

4370

128

4499

四川

92

15718

9

12714

101

28432

6184

1062

7246

天津

29

10697

3

2750

32

13447

3669

146

3816

香港

2

6610

NA

NA

2

6610

276

NA

276

云南

30

10225

5

4800

35

15025

2136

247

2384

浙江

111

41011

19

13775

130

54786

10456

474

10931

重庆

33

7076

6

4620

39

11696

2930

452

3381

总计

2355

751990

570

649701

2925

1401690

256720

31726

288446

 

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