散煤治理與大氣污染防治

文/雷宇

散煤治理與大氣污染防治

文/雷宇

自2015年開(kāi)始，我國(guó)338個(gè)地級(jí)及以上城市首次有了全指標(biāo)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)。從這個(gè)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)我們可以看到，全國(guó)約有80%的城市空氣質(zhì)量超標(biāo)，其中最重要的超標(biāo)因素就是PM2.5。從人口分布上來(lái)看，大概有85%人口生活在不達(dá)標(biāo)的城市里面。所以我們改善空氣質(zhì)量的挑戰(zhàn)非常大。

從區(qū)域來(lái)看，我國(guó)主要有兩片區(qū)域空氣質(zhì)量相對(duì)較差。一個(gè)是京津冀一帶，PM2.5濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他地區(qū)。另外一個(gè)是新疆喀什和田所在的南疆地區(qū)，那里主要是受到沙塵的影響?？傮w趨勢(shì)是北方城市的PM2.5濃度高于南方。通過(guò)分析我們可以看到一個(gè)非常重要的特征是冬季的污染遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于夏季的污染，有采暖需求的北方城市的空氣質(zhì)量總體上相對(duì)較差。

2013年國(guó)務(wù)院發(fā)布實(shí)施《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》以后，通過(guò)兩年多的治理，我國(guó)的空氣質(zhì)量有了明顯好轉(zhuǎn)。具體來(lái)看，全國(guó)的二氧化硫濃度下降了28%，PM10的濃度下降了10%，重點(diǎn)區(qū)域的空氣改善超過(guò)了全國(guó)的平均速度。從京津冀來(lái)看，二氧化硫的濃度下降了45%，幾乎下降了一半，PM2.5和PM10的濃度也下降了27%。這個(gè)成績(jī)不僅是因?yàn)槲覀兗哟罅四┒酥卫?，很大一部分也?lái)源于對(duì)能源和煤炭的控制。近兩年煤炭消費(fèi)總量的下降，在很大程度上助推了空氣質(zhì)量的好轉(zhuǎn)。

雖然近年來(lái)我國(guó)空氣質(zhì)量好轉(zhuǎn)非常明顯，重點(diǎn)區(qū)域PM2.5的降幅達(dá)到了20%左右。但是總體來(lái)看，我國(guó)PM2.5的濃度和發(fā)達(dá)國(guó)家的差距還是非常大的。

我們可以從兩個(gè)角度來(lái)說(shuō)明這個(gè)差距。一個(gè)是環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在我國(guó)的PM2.5年均濃度標(biāo)準(zhǔn)為35微克/立方米，而美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)是12微克/立方米，世界衛(wèi)生組織的指導(dǎo)值是10微克/立方米，我們的標(biāo)準(zhǔn)是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的三倍左右。另一個(gè)是實(shí)際濃度，去年我國(guó)338個(gè)城市平均的PM2.5濃度是50微克/立方米，而美國(guó)400余個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)2015年的平均濃度是8微克/立方米。從這個(gè)角度上來(lái)說(shuō)，我國(guó)實(shí)際的PM2.5平均濃度大概是美國(guó)平均濃度的6倍。所以，我國(guó)的空氣質(zhì)量和發(fā)達(dá)國(guó)家仍然有非常大的差距。雖然我們這兩年空氣質(zhì)量的改善非常明顯，但是以后還需要以更大努力來(lái)推動(dòng)空氣質(zhì)量的進(jìn)一步改善，才能使人民享受到更好的環(huán)境質(zhì)量。

根據(jù)清華大學(xué)等單位的研究，對(duì)于京津冀而言，民用部門對(duì)冬季PM2.5污染的貢獻(xiàn)接近一半，這些貢獻(xiàn)的來(lái)源主要是散煤等固體燃料燃燒排放的污染物。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，如果我們要減少冬季重污染天氣，或者通過(guò)這個(gè)來(lái)降低全年P(guān)M2.5的濃度，就必須更加關(guān)注冬季或者在民用能源的污染控制。

事實(shí)上，散煤治理比集中的燃煤治理具有更大的環(huán)境效益。這可以從兩個(gè)角度來(lái)解釋。

第一個(gè)角度是，假如我們減少或控制一噸散煤的燃燒，它的污染物削減量能夠比電廠減少一噸煤的削減量大得多。例如，使用散煤所產(chǎn)生的二氧化硫的排放系數(shù)為4千克/噸煤，而電廠鍋爐的則為0.8千克/噸煤；使用散煤產(chǎn)生的氮氧化物的排放系數(shù)為1.6千克/噸煤，而電廠鍋爐的則為0.8千克/噸煤；使用散煤產(chǎn)生的一次PM2.5的排放系數(shù)為11千克/噸煤 ，而電廠鍋爐的則為0.2千克/噸煤。所以，不管是二氧化硫、氮氧化物還是一次PM2.5，散煤的排放系數(shù)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電廠鍋爐。

而且，上述電廠鍋爐的排放系數(shù)還沒(méi)有考慮到超低排放的要求，如果

我們按照超低排放的要求，電廠鍋爐的排放系數(shù)會(huì)更低。

所以，以現(xiàn)在全國(guó)的平均水平來(lái)講，散煤和電廠鍋爐的排放系數(shù)差距會(huì)更大。這個(gè)差距尤其在一次PM2.5上會(huì)體現(xiàn)得更加明顯。其中最重要的原因是電廠有非常高效的末端除塵設(shè)備，但是對(duì)于散煤來(lái)說(shuō)，如果是直接在爐灶里燃燒，污染物基本上是直接排放的。

另外一個(gè)角度是，散煤燃燒基本都屬于低矮面源，排放高度非常低，排出來(lái)的污染物很快就會(huì)被人體呼吸到，對(duì)人體健康的影響更為直接。

所以從上述兩個(gè)角度來(lái)講，我們需要非常重視散煤的污染治理。

從國(guó)際經(jīng)驗(yàn)上來(lái)看，散煤治理事實(shí)上也是改善空氣質(zhì)量的一個(gè)非常重要推手。在過(guò)去的60年里，在美國(guó)整個(gè)煤炭的比重里，電力用煤從30%增長(zhǎng)到了95%。與此同時(shí)，商業(yè)、工業(yè)、民用的用煤，也就是散煤的使用大幅減少，目前基本上已經(jīng)沒(méi)有散煤燃燒。在這個(gè)過(guò)程中，美國(guó)一方面在電廠加大了末端治理的力度，另一方面減少了其他行業(yè)里治理相對(duì)困難的煤的消費(fèi)量。也就是說(shuō)，美國(guó)煤炭的使用被從小的、分散的設(shè)備逼到了更大的集中處理的設(shè)備里，通過(guò)這樣的過(guò)程，極大地推進(jìn)了煤炭消費(fèi)過(guò)程中污染物的減排。

在民用散煤的治理中，有多種技術(shù)選擇。一般來(lái)講，民用散煤治理可選的技術(shù)路線主要是集中供熱和分布式能源供暖。集中供暖主要包括熱電聯(lián)產(chǎn)和燃?xì)忮仩t，分布式能源供暖則包括電力、天然氣、優(yōu)質(zhì)煤以及太陽(yáng)能、沼氣等。

以京津冀地區(qū)為例，為了實(shí)現(xiàn)大氣污染治理的強(qiáng)化措施，京津冀非常強(qiáng)調(diào)散煤治理。

為了做好散煤治理，京津冀地區(qū)采取了三類措施。第一個(gè)是以熱電聯(lián)產(chǎn)和集中供暖替代分散散煤燃燒。也就是把煤炭的使用從小的污染設(shè)備逼到大的、但是易于治理的設(shè)備的思路；第二個(gè)是把煤炭改為氣、電等清潔能源，包括煤改氣和煤改電，目前這一做法在京津冀尤其是北京的南部和廊坊、保定等地正積極推進(jìn)；第三個(gè)就是改善煤質(zhì)，在集中供暖到不了，或者改氣、改電存在設(shè)施和實(shí)施困難的情況下，我們采取的主要做法就是改善煤質(zhì)。當(dāng)然這并不僅僅是改善煤質(zhì)本身，同時(shí)也包括改善適合比較好的煤質(zhì)的燃燒設(shè)備、爐具等。

在這些措施中，電代煤是一種新的措施，在京津冀地區(qū)的推廣力度比較大。要順利推進(jìn)以電代煤，一是要做好部門協(xié)調(diào)和任務(wù)分解工作，二是必須強(qiáng)化配套電網(wǎng)的建設(shè)，這恰好可以與國(guó)家電網(wǎng)的農(nóng)網(wǎng)改造工作配合起來(lái)，目前包括北京、天津、保定和廊坊都有相應(yīng)的建設(shè)計(jì)劃。

在散煤清潔化方面，北京計(jì)劃2016年改造463個(gè)村、近20萬(wàn)用戶；2017年計(jì)劃改造820個(gè)村、近27萬(wàn)戶；天津市武清農(nóng)村采暖“電代煤”涉及約20萬(wàn)戶，計(jì)劃空氣源熱泵替代10萬(wàn)戶，儲(chǔ)能式電采暖替代10萬(wàn)戶。河北的保定和廊坊也有相應(yīng)的計(jì)劃，保定計(jì)劃2016年完成387個(gè)村、20.2萬(wàn)戶“煤改氣”，2016冬季“禁煤區(qū)”范圍內(nèi)的512個(gè)村、26.4萬(wàn)戶取暖全部采用潔凈型煤或綠色焦炭過(guò)渡。廊坊市則計(jì)劃完成2416個(gè)村街、72.3萬(wàn)余戶居民清潔能源替代工作。

經(jīng)過(guò)初步測(cè)算，通過(guò)“煤改電”工程，2016—2017年京津冀地區(qū)將減少燃煤328.8萬(wàn)噸，相應(yīng)地會(huì)減少二氧化硫排放1.71萬(wàn)噸，氮氧化物0.53萬(wàn)噸，PM10 4.44萬(wàn) 噸、一 次PM2.5 3.55萬(wàn)噸。

在京津冀，散煤治理的具體工作已經(jīng)到了非常細(xì)的實(shí)施階段。在“十三五”規(guī)劃中，在其他一些受煤炭污染的地區(qū)，我們也會(huì)進(jìn)一步推進(jìn)這種細(xì)化的工作，同時(shí)加強(qiáng)禁煤區(qū)和煤炭質(zhì)量控制區(qū)的工作。

2016年5月，京津冀及周邊地區(qū)大氣污染防治協(xié)作小組召開(kāi)會(huì)議提出了一個(gè)禁煤區(qū)。這個(gè)禁煤區(qū)基本是在京昆高速以東、榮烏高速以北，天津、保定、廊坊與北京接壤的地區(qū)。這個(gè)區(qū)域需要達(dá)到的目標(biāo)是：除了煤電、集中供熱和原料用煤企業(yè)以外，其他的燃料用煤“清零”。

同時(shí)，在這個(gè)禁煤區(qū)以外，還有大量的區(qū)域我們將通過(guò)嚴(yán)格管理煤炭流通環(huán)節(jié)來(lái)保證煤炭的質(zhì)量，同時(shí)通過(guò)推廣高效的散煤使用設(shè)備來(lái)促進(jìn)這些地方的散煤治理。

下一步我們將進(jìn)行更多的定量分析，會(huì)更多地體現(xiàn)在大氣污染防治“十三五”中，這其中不僅包括對(duì)煤改電的分析，也包括對(duì)煤質(zhì)改善分析，散煤控制政策的分析等。在后面的工作中，從我們研究的角度來(lái)說(shuō)，還會(huì)進(jìn)一步和其他部委的研究單位加強(qiáng)合作與溝通，共同來(lái)推動(dòng)這個(gè)工作，為我們散煤的治理決策，提供更好的科學(xué)支撐。

(作者是環(huán)境保護(hù)部環(huán)境規(guī)劃院大氣環(huán)境規(guī)劃部副主任)