藍天保衛(wèi)戰(zhàn)似乎取得了階段性的勝利,但是在霧霾漸漸不再之后,臭氧及二氧化氮的威脅仍在。與此同時,為了保住勝利的果實,清潔能源轉(zhuǎn)型仍然十分必要。
能源與清潔空氣研究中心分析師
自向大氣污染宣戰(zhàn)以來,中國以全世界最快的速度推進PM2.5空氣污染的治理。2019年全國平均PM2.5濃度下降了27%。同時,二氧化硫平均濃度下降了55%。這讓藍天保衛(wèi)戰(zhàn)中提出的2020年治霾目標,即PM2.5濃度水平比2015年下降18%,提前一年達成。
能源領域的減排是大氣質(zhì)量改善的主要貢獻者,這得益于2013年后中國的煤炭消耗量逐年下降,以及廢氣治理技術的升級。隨著大型發(fā)電廠與工業(yè)源頭廢氣排放控制措施落實率達到100%,相對容易實施的減排措施已經(jīng)采取,2019年清潔能源投資亦已顯著降溫。
筆者認為,今后能源領域?qū)⒁媾R新的挑戰(zhàn),包括:1.聚焦新污染物,主要是持續(xù)惡化的臭氧污染,以及治理進展緩慢的二氧化氮污染;2.保持并加快向清潔能源轉(zhuǎn)型;3.在供暖上,開拓“煤改氣”以外的解決方案。
霧霾之外的威脅
與PM2.5和二氧化硫相比,另外兩種威脅公眾健康的污染物——臭氧及二氧化氮的污染治理進程令人擔憂。
2019年,全國夏季臭氧濃度比2015年上升了11%。全國除了四個省,其余各省的臭氧水平都有增長,其中增長最多的是安徽、天津和山西省。二氧化氮平均濃度下降速度緩慢,四年間只下降了9%。
臭氧和二氧化氮會成為中國向大氣污染宣戰(zhàn)的下一批攻堅目標。加州、倫敦、西德和意大利等發(fā)達國家空氣污染嚴重地區(qū)均有類似的發(fā)展歷程。發(fā)達國家的氮氧化物排放在1990年代達到頂峰,比二氧化硫排放達峰晚了大概10年。
能源與工業(yè)排放是臭氧和二氧化氮污染的主要來源。其中氮氧化物主要來自電廠、工業(yè)以及機動車燃燒煤炭、燃油和天然氣。
地面臭氧污染來自于氮氧化物與揮發(fā)性有機化合物(VOCs)在陽光下的反應。在中國,人為臭氧排放主要來源于工業(yè)(平均占31%)、交通(20%)和電廠排放(16%),可以看出,超過三分之二的臭氧污染來源于能源消費和工業(yè)排放。
“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”和其他相關行動方案包含氮氧化物和揮發(fā)性有機物污染的防治措施,但缺乏大氣臭氧和氮氧化物的污染具體減排目標。制定明確的臭氧與氮氧化物污染減排目標無疑有利于保障公眾健康。
氮氧化物污染治理進展緩慢,臭氧污染日益嚴重,顯示了末端治理政策的局限性——這些污染物很難通過過濾的手段來控制。例如,燃煤電廠脫硫率能達到99%以上,但是氮氧化物處理設施脫硝率最高只能到達90%。
能源轉(zhuǎn)型的必要
在2013年大氣污染防治攻堅戰(zhàn)開始和《大氣污染防治行動計劃》發(fā)布之前,中國的煤炭消費平均每年增長7%,這意味著即使空氣污染治理技術實施升級,空氣污染也依然會惡化。
從2013年到2018年,煤炭消費減少了3%,而且主要減少的是工業(yè)鍋爐和居民用煤等這些排放量最高的領域。在這種新趨勢下,排放控制技術升級的減排效果不再被煤炭用量的增長抵消,空氣質(zhì)量快速好轉(zhuǎn)。
但由于對建筑材料的需求激增,導致2019年煤炭消耗量有所回升。中國的經(jīng)濟政策從去杠桿化轉(zhuǎn)為刺激內(nèi)需,新建建筑項目的建筑面積刷新了記錄,并刺激鋼鐵、玻璃和其他建筑材料的需求增長。
我們預測,2019年前11個月中國全年燃煤量同比增長3%,煤炭、鋼鐵和水泥產(chǎn)量分別增長4.5%、7%和6%。燃油消耗量在前9個月增長6%,而2017年和2018年同期增長率分別只為4%和5%。
能源需求增長的后果體現(xiàn)在空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)上:2019年前11個月,全國PM2.5濃度下降了2.9%,降速同比去年慢了很多;臭氧濃度上升了6%;即使在鋼鐵廠和發(fā)電廠上大量投資實施了NOx排放控制措施,NO2濃度僅維持不變。京津冀及周邊地區(qū)“2+26”城市,以及長三角這兩大重點區(qū)域完成了秋冬季大氣污染治理目標,在11月和12月維持PM2.5濃度下降,但第三大重點區(qū)域汾渭平原在這兩個月份PM2.5濃度都有所上升。
與此同時,2019年非化石能源和電動車投資呈下降趨勢。2019年前11個月,新增風力發(fā)電裝機容量下降4%,新增太陽能發(fā)電裝機容量下降53%,新增水電裝機容量下降53%,新增核電裝機容量下降31%。經(jīng)歷前半年的增長后,電動車銷量在7月到11月間同比下降了32%。
清潔取暖的挑戰(zhàn)
加速清潔能源發(fā)電投資將會是保證能源領域?qū)諝馕廴局卫碜鞒龃罅ω暙I的關鍵,充足的清潔發(fā)電量能夠推進工業(yè)和民用煤改電、汽車油改電政策的實施。
京津冀地區(qū)工業(yè)和民用煤改電是驅(qū)動PM2.5和二氧化硫排放減少的主要因素,2019年該地區(qū)的農(nóng)村清潔取暖率達到了43%。
采暖污染和工業(yè)鍋爐排放減少主要依賴于煤改氣政策。但中央開始重新關注能源安全,意味著政府不會鼓勵天然氣消費大幅增長。
在未來幾年為成千上萬的家庭提供清潔取暖將會是一個很大的挑戰(zhàn),因為天然氣供應受限,而電熱取暖對電網(wǎng)和發(fā)電系統(tǒng)的要求很高。這包括對地源熱泵的高效利用,建筑能源效率的提高,在發(fā)電量較高時優(yōu)先輸送或使用風電和太陽能電的智能電網(wǎng)和智能取暖系統(tǒng)。
建筑能源效率是一個重要的投資契機,相關工程可以吸納當?shù)貏趧恿?,刺激農(nóng)村經(jīng)濟總需求,減少對當?shù)匮a貼燃料的需求。
沒有多少人會相信,以高度依賴煤炭和超大排放量而聞名于世的中國能源領域,能在過去幾年的時間里對空氣污染治理作出如此巨大的貢獻。而清潔能源轉(zhuǎn)型正是這場空氣污染戰(zhàn)中的獲勝關鍵。