干净煤电皇城国际行专题报道
 
王志轩:煤电是中国治霾环节
2014年09月24日
 

燃煤发电(以下简称煤电)是致霾仍是治霾,谜底在中国是很是清晰的。中国煤电燃煤虽然占煤炭消费量的50%以上,但由于煤电不竭提高污染节制程度以及具有电厂布局范畴大、排放烟囱高的特点,管理后排放到空气中的污染物只是导致雾霾的次要缘由之一;而城市中热电联产的煤电机组,由于替代了大量的无污染节制或者污染节制程度低的散烧煤锅炉,间接上对减轻雾霾的影响阐扬了次要传染感动,若是再加快散烧煤转为电煤、以电代煤、以电代油的程序,煤电治霾将会阐扬更显著的传染感动。

        1 社会总成本最低的环境经济学道理是煤电治霾的理论根据

        天然环境能够经由稀释、接收、降解等物理、化学或生物传染感动,使排放到环境中的必然命量的污染物在必然时间内,不影响人类康健,环境的这类传染感动称为自净才能,自净才能的限度即为环境容量。环境容量的概念至多告诉咱们两点:一是在环境容量内排放必然命量的污染物并不对人类康健和生态环境构成不成接管的影响;二是逾越环境容量排放的污染物会对环境会发生损害,损害程度一般会跟着排放量的添加而增大。由于人类活动很难杜绝向环境排放污染物,因而,从经济成长与环境庇护相协调的理念出发,研究在环境中排放污染物的合理限值,成为制定环境质量尺度及污染物排放尺度的次要底子。

        从环境经济学道理可知,污染的合理限值便是社会总成本最低时所对应的污染物排放量。社会总成本为污染管理成本和环境损害成本之和,由污染物管理量与边际管理成本、污染物排放量与边际损害成本等要素决定。

        一般环境下非论对一个企业仍是对区域的污染管理,污染物排放管理边际成本跟着污染管理成果提高而增大(如除尘效率为99%时去除每千克烟尘管理的费用要大大高于除尘效率为90%时去除每千克烟尘管理的费用)。当管理效率接近零排放时,管理边际成本往往呈指数式快速添加。而边际损害成本与此相反,即跟着污染管理成果增大而削减。当边际管理成本曲线与边际损害成本曲线订交之时,订交点所对应的排污量便是社会总边际成本最低时的排放量。

        虽然在环境经济学中能够经由各类方式将污染损害成本货泉化,但对一些特殊的环境损害行为货泉化时很是坚苦。所以在实践中,往往连系污染物特征、社会总成本、环境容量、污染管理技术成长情况等要素确定排放限值。明显,当制定的排放限值过严或者过宽时,表白污染管理办法过度或者不足。

       以上阐述申了然非论雾霾影响多么严峻,非论从单个污染源仍是区域污染排放看,也非论污染源多么复杂,理论上具有一个社会总成本最低的污染排放量,也充实申了然污染排放尺度并不是越严越好。我国修订发布的《环境庇护法》继续对峙了修订前的规定即:“按照国度环境质量尺度和国度经济、技术前提,制定国度污染物排放尺度”。

       美国、欧盟等发家国度和地域在制定燃煤电厂大气污染物排放限值时便是采用了“最佳可行技术(Best Available Technology Economically Achievable, BAT)”的方式,也可直译为“经济上可完成的最佳可行技术”。“最佳可行技术”的特征也能够暗示为:在一般煤质和运转工况下,电站除尘设备的效率可达99.5%以上,烟气脱硫效率可达95%以上,烟气脱硝效率可达80%以上。若是在多么的底子长进一步提高污染节制要求,则污染节制设备所发生环境效益较着下降,经济价格较着上升,污染节制设备本身的能量耗损和本钱耗损较着增大。因而,除非在特定地域(如我国的出格排放限值地域)且颠末充实论证外,不该采纳得不偿失的过严做法。在我国目后面临的布局型污染和大量散烧煤具有的环境下,过度地对燃煤电厂多么容易监管的企业不竭加严要求以至提出近“零”排放要求,会大大超出最优社会总成本。

       而煤电治霾便是按照我国雾霾特点以及动力、环境的现实环境,根据社会总成本最优的环境经济学道理提出的。

       常常能够碰到这类逻辑表述:雾霾污染次要缘由之一是燃煤,电厂燃煤占全数燃煤的50%以上,处理了电厂燃煤污染便是抓住了管理雾霾的环节。这类表述看似“严密”,但现实并非如斯。一个较着的例证便是北京市的燃煤电厂改为燃气电厂。北京燃煤电厂原煤耗损量为927万吨(发电643万吨、供热284万吨),此中,高井电厂、高碑店电厂、国华一热、京能热电(以下简称四家电厂)耗损燃煤913万吨,约占全市燃煤的40%,可是2012年,这四家电厂占北京市二氧化硫、氮氧化物、烟(粉)尘三项大气污染物排放量合计仅为2.5%,这类替代从间接环境效益看很小;而从间接环境效益看,在天然气紧缺的前提下,用燃气替代散烧煤的成果要大大优于替代燃煤供热电厂,更无益于区域环境质量的改善。由于燃气热电联产替代的成本要大大高于燃煤热电联产,北京的替代方案使燃气发电高于燃煤发电约0.2元/千瓦时以上,污染物消减成本大幅度添加。如此中一家电厂的年运转成本添加10.2亿元,污染物削减增量成本达700元/千克,高于全社会平均污染管理成本数百倍,也构成为被替代的煤电固定资产的华侈,添加了电厂投资方的风险。从动力供应的平安性看,燃气与燃煤发电供热比拟,气源的靠得住性和供应系统的靠得住性降低。从处理就业看,四家电厂员工数千人,而新建燃机名目可供给的岗位仅200-300摆布,不到很是之一,大都职工将面临转岗和安设。

       再来看排污收费对电厂的传染感动。据“北京网”报道,北京市环保局在5月6日发布了本年一季度排污收费环境,大幅提高二氧化硫、氮氧化物、化学需氧量、氨氮等四项次要污染物的排污收费尺度,此中二氧化硫、氮氧化物排污费的收费尺度由每公斤0.63元,提高到10元,提高了约15倍,四家电厂第一季度排污费共计1847.66万元,占北京市总收费8800万元的21%。良多媒体在引用时将四家电厂交费数量作为标题问题,较着给人的印象是四家电厂是北京市次要污染源的印象,对收费增大透显露表扬立场。

       四家燃煤电厂采用的是全世界上最严酷的排放尺度,烟尘、二氧化硫、氮氧化物三项大气污染物年排放总量占北京市总排放量2.5%,排污费却占到了20%多。若是进一步削减污染物排放,其节制成本远高于每公斤10元的排污费用,可见排污收费对燃煤电厂曾经起不到任何推动管理的传染感动,只不外是为收而收,进一步鞭打快牛罢了!对于这类理论上不合理、实践上错误但却有发扬光大之势的环境办理政策赐与表扬的做法,只能说是一种嘲讽和悲哀。

        2 中国环境污染特点和动力特点决定了煤电是治霾的环节

要回覆煤电能否是治霾的环节,必需从动力布局、成长阶段、动力布局、经济性等多方面系统分析考虑。从近期来看,要快速、经济无效减缓霾的影响,煤电起环节传染感动。次要基于以下根底判断:

        1、我国雾霾的发生并持续加重是矫捷车排放污染、燃煤排放污染、工业污染、城镇化特别是大城市快速扩张带来的大规模拔擢的污染、农业生产污染、农村污染以及城市糊口生计型污染分析传染感动的成果,但从宏观和全体来看,矫捷车污染排放和燃煤污染排放是次要缘由。

        2、不合的区域、不合的季节,雾霾的特点是不合的,构成的缘由也不合,不能用某次或者短时间测定的某些样本,冒然确定雾霾或PM2.5中某种污染物的比例,轻率得出哪种污染源占多少比例的结论,从而采纳所谓的针对性对策。由于雾霾构成的复杂性、监测样本的数量灿忠淮位、监测和阐发方式的局限性,近几年对雾霾成因的研究,往往出现统一个机构或统一个研究者在不合期间发布的成果不合,或者不合机构不合研究者在统一时间发布成果不合。不合地域的研究成果不合,这恰是雾霾特点的客观反映,可是这些某次发布的全面性研究成果对言论和决策的影响发生了很大的误导传染感动,值得鉴戒。

        3、对于燃煤排放影响而言,不能以燃煤量的多少来衡量污染物排放量的大小,也不能用某种污染源排放量的大小来衡量对雾霾影响的大小,更不能以电力排放量比例高来证明对雾霾的影响大,必需连系污染节制技术、污染源布局和经济布局分析阐发。在我国每年约40亿吨原煤使用中,50%摆布为电力所用,由于电力排放量逐年削减加上电源布局和排放编制的特点,煤电排放的影响是逐年削减的;燃煤对环境发生污染的主如果8亿吨散烧煤,又一次有大量低污染节制程度的燃煤工业污染源排放,这部门对环境的污染在近些年是逐步加重的。

        4、热电联产的燃煤电厂是处理在燃气不足的前提下,改善环境质量、保障城市供热的最佳选择,是城市环境质量改善的功臣。也恰是我国在近几十年不竭提高城市燃煤热电联产的比例,替代了成千上万小锅炉的污染。雾霾污染加重不是燃煤热电联产所为,把雾霾发生帽子扣在城市燃煤热电联产的头上,不只是张冠李戴的错误,并且由此发生的错误决策会耽搁治霾大计。

        5、风能、太阳能等干净可再活跃力替代保守化石动力是必然趋向,是策略选择,但不是短期内能完成的,用加快可再活跃力的成长来处理雾霾问题,今朝是杯水车薪、远水疑惑近渴。

        6、用天然气替代煤炭是管理雾霾的无效选择,但天然气(包罗煤制气、致密气、煤层气、页岩气等)在十多年以至更长时间内是欠缺的,并且本钱代价要大大高于煤炭。像美国的页岩气革命对其动力布局和经济性所发生的成果,能否能够在中国复制有很大的不确定性。即便美国页岩气革命很是成功,煤电发电量的比例出现下降,但2013美国燃煤发电量的比例仍然为各类动力发电之最,高达39%。

        7、继续对峙动力、环境、经济协调成长的准绳,即要对峙在达到不异的经济成长和环境庇护的成果下动力成本最低准绳,而不是不讲分析效益、只求手段、只求概况政绩,灿忠淮诬三七二十一便是要减煤。

       若是以上判断是合适现实的,是合适客观规律的,那么经由把散燃烧煤转换为煤电,提高煤炭转换为电力的比重,提高电力在终端动力消费中的比重,提高以电代煤、以电代油的比重,在污染物排放总量恒定或削减的环境下,提高而不是削减电力污染物排放量比例,那么煤电便是治霾的环节,并且是必然选择。

        3 不科学的认识和环境办理轨制是煤电治霾的次要妨碍

       跟着我国雾霾污染的疯狂,燃煤污染屡屡被人们口诛笔伐。虽然与煤沾边的财产无一不遭到影响,但影响最大的仍是煤电厂。经由媒体造势、专家与“砖家”指导、苍生与好处相关方的推动、国有电力企业带头,促生了一轮又一轮针对煤电厂不竭趋严的环保要求。

        从几个标记性步履能够看出这一趋向。一是排放尺度不竭趋严。2011年修订发布的《火电厂大气污染物排放尺度》(GB13223-2011)曾经达到世界最严尺度,大都现有燃煤电厂需进行不合程度环保设备鼎新。二是总量节制要求不竭趋严。在“十一五”电力二氧化硫曾经下降28.8%的底子上,《节能减排“十二五”规划》要求电力二氧化硫和氮氧化物别离降低16.3%和29%。三是对达到总量节制要求的时间不竭缩短。部门处所为了超额、提前完成污染物减排任务,进一步压缩环保设备鼎新完成时间,将3年或者2年任务压缩为1年上下。四是施行出格排放限值的范畴扩大、施行时间提前。施行出格排放限值的范畴由重点地域的重点城市主城区扩大到整个重点地域;仅实施烟尘出格排放限值扩大到二氧化硫、氮氧化物和烟尘三项污染物;时间刻日从“十三五”施行间接严酷到2014年岁尾,如近期环保部门要求京津冀地域燃煤电厂在2014年岁尾前完成出格排放限值鼎新。五是环境影响评价要求严上加严。部门煤电名目按照燃机大气污染物排放尺度、“近零”排放要求审批。六是处所要求比国度要求更严。如浙江要求2017岁尾前,现有60万千瓦及以上火电机组达到燃气机组排放尺度;山东、广东等环保部门亦对煤电厂提高了更高要求。七是以北京为代表,掀起了矣忠淮紊用燃气替代城市燃煤供热电厂的飞腾。以北京是为例,四家电厂须在2017年前封闭,改为燃机发电供热。八是《环境庇护法》修订发布,全面强化了环保办理要求。如环境质量尺度制定、超标惩罚等趋严;如处所当局“对国度环境质量尺度中已作规定的名目,能够制定严于国度环境质量尺度的处所环境质量尺度”,而多么的规定在批改前的环保法中只针对排放尺度;再如,添加了对违法排放污染物的按日持续惩罚的要求,降低了对超标排放的企业限制生产、停产整治、破产、封闭施行机关的门槛。《环境庇护法》虽然在来岁1月1日实施,相信新一轮的趋严步履会提前拉开序幕。

        从行政许可法的准绳和环境办理手段、方针看,环保要求该当是有增有减,相互协调,当一个新的要求提出之后,应响应削减或者改变本来的其他要求,如当排放尺度趋严时,排污收费响应削减或者撤销。但从实践的成果看,对燃煤电厂的环保要求只需不竭堆叠和趋严,而没有响应的削减和改善,就像一道道绳索,对煤电企业进行了几次绑缚。问题的本质不在于能否对企业绑缚——由于环保要求是刚性的——而在于若何精确绑缚。既便是包粽子,一小我、用一根合适绳子即可,而不能是一个粽子多人(多个部门)包,线绳、麻绳、皮筋、塑料绳以至铁丝(多种方式)一路上。虽然起决定性传染感动的往往是最严的那道绳索,但多层、多头的要求及监管耗损了大量的行政本钱和华侈了大量的企业精神。

        从全局来看,单一行业的效率和污染物节制程度的提高并非便是合理的。如趋严环保要求,煤电厂能够大概削减多少污染物排放?这些削减的污染物排放占工业排放多少?占全国排放多少?这些污染物排放削减对环境质量的改善有多大?对雾霾的减轻能贡献多少?削减这些污染物的经济价格是多少,若是把这些钱用到其他污染节制方面会发生什么样的成果?以气代煤的环境效益、经济效益、社会效益、分析效益、动力平安环境若何?又一次有,为什么“十一五”期间电力污染物总体减排了,雾霾却添加了?大幅度提高排污收费尺度真的能起到减排传染感动吗?

        如对燃煤电厂进行污染物总量节制就值得商榷。对于煤电厂排放的烟尘、二氧化硫、氮氧化物这三项典型大气污染物,按照其污染的性质、环境质量尺度的要乞降电厂不变排放的特征,各国根底采用的污染物排放浓度节制或者在环境质量分管率要求下按照扩散理论算计出的小时排放量速度(如日本采用P值法电厂总量节制)。虽然美国也对二氧化硫采用过总量节制方式,可是其方针、方式与我国的总量节制要求是完全不合的。我国对电厂实施的污染物总量节制的要求,从机制与实践成果看,并不是为了降低污染物排放,也不是为改善区域环境质量——由于完全能够经由趋严或调整污染排放尺度、环境影响评价、环境规划的方式达到这一方针——而似乎是为相关部门添加一种行政审批的对象。

        浓度节制在一轮又一轮的趋严步履中,煤电企业经受了一轮一轮的技术鼎新和煤质不竭提高的浸礼:新建或刚鼎新完成的脱硫、除尘、脱硝安装又需要从头鼎新,有的脱硫设备推倒重来,有的刚建成脱硫设备的电厂关停拆除,火食稀少的戈壁电厂需要高效脱硫、脱硝和高效除尘,含硫量特低的电厂仍需脱硫,曾经达到世界最严酷的排放尺度的燃煤电厂要大规模达到燃气电厂尺度…….仿佛只需有胆量、只需有要求,电厂就能够大概做到一样。

        处理“雾霾”问题是一个涉及到天然和人文、生产和消费、排放与大气扩散、动力总量优化与布局优化等要素共同构成的动力、环境、经济、社会的系统优化问题,不能只将其当作一个简单的污染排放问题,更不能简单地采纳限制燃煤电厂特别是用燃气替代燃煤供热电厂的办法,也不能一味采纳提高排放尺度、提高排污收费的方式。只需在科学认识的底子上和科学的环境办理前提下,煤电治霾才能阐扬应有的传染感动。现实上若是对排污企业收费采纳的是“不超标不收费,超标按累进收费”的话,不只理论上合理,更会推动企业依法运转,更好地阐扬排污收费的传染感动。

       4 煤电治霾应把握有“度”并要对峙绿色成长

       也许会有人担心,若是燃煤大量发电,污染物排放环境能否不成承受?

        起首,我国煤电大气污染节制程度达世界前辈。此中烟尘在1980年年排放量约400万吨,2012年降低到约150万吨;二氧化硫在“十一五”以来较着下降,由2005年的年排放1300万吨下降到2012年的883万吨;氮氧化物年排放900多万吨,且呈下降趋向。每千瓦时火电发电量烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放别离为0.39克、2.26克、2.4克,达到世界前辈程度。其次,能够做一个简单的算计,即傍边国有40亿吨煤炭用于发电——这是今朝可能预测到中国动力煤使用的峰值,从达到这个水日常普通时间点、环保技术成长程度趋向和合理的排放节制要求趋历来看,其烟尘、二氧化硫、氮氧化物三项污染物的年排放量别离大致在50万吨、200万吨、200万吨摆布,并且只需环境需要和经济能够大概承受,电厂的排放量又一次会更低,若是再经由对电站的合理布局,常规污染物排放完全能够满足我国环境容量的需要。更为次要的是,电力行业把其他工业、民用范畴的动力煤、一部门矫捷车用油的污染替代为电力排放,将进一步大大改善人群稠密地域的环境质量。

        别的,从外界看来或者从一些“专家”来看,中国选择经由煤电治霾并不是好的选择,在以替代化石动力特别是替代煤炭为特征的动力变化中,选择煤电治霾是不是倒退?中国若何应对二氧化碳排放持续添加的环境?中国若何处理煤炭的锁定效应?毫无疑这些问题都是中国面临的严重挑战,可是面临中国动力本钱禀赋、国际动力形势、成长阶段、污染特征、治霾急需,多么的选择是两利相权取其重、两害相权取其轻的选择,当然也是精确和必然的选择。

         现实上,据国际动力署(IEA)统计,世界金融危机之后美国2009年到2012年,煤电的比重由45.44%下降到38.31%,但 OECD欧洲则由24.82%上升到26.61%,英国由28.0%上升到39.87%,德国由44.27%上升到46.88%。而然气发电的比重美国由22.80%提高到29.83%,OECD欧洲由23.57%下降到18.63%,英国由44.63%下降到27.69%,德国由13.50%下降到11.46%。对煤与天然气比例升与降起决定性传染感动的是动力代价的变化,如2009年到2012年, 美国天然气代价由3.89(美元/百万英热单元)下降到2.76,欧盟则由8.52提高到11.03,英国由4.85提高到9.46。另据欧洲政策研究核心主任Daniel Gros研究,以2013岁首年月天然气发电为26欧元/兆瓦时、燃煤发电为10.5欧元/兆瓦时的代价程度和燃煤电厂效率为42%、燃气电厂效率为58%的前提下,二氧化碳代价低于38欧元/吨时,燃煤电厂的互助力要高于燃气电厂(《基石》2013年第1卷第3期43页)。这充实申了然不考虑经济性要素的动力变化是不成持续的,也申了然动力变化的艰难性、盘曲性和复杂性。中国在选择煤电治霾的过程中,只需经由统筹规划,科技立异,科学办理,才会将无益的方面进一步阐扬,将无害方面进一步降低。

       煤电治霾的同时,煤电必需向绿色标的目的成长。“绿色”是一个相对概念,煤电的绿色即相对于其他动力,也相对于本身成长。煤电向绿色方面的成长,并不便是不竭趋严环保要求,而是要统筹协调。要在平安、高效、绿色、经济、便利、协调的准绳下,达到系统最优。不考虑整个动力系统的效率,不考虑全社会的环境污染环境,不从全体上考虑改善环境的经济性,而一味追求煤电的低排放或者近“零”排放,并不是处理污染的最好的法子。从现实来看,处理布局性的污染是重中之中;从长远来看,煤电的绿色成长是煤电生命力地址。

       在煤电向绿色标的目的的成长上有以下几个路子:一是经由科技前进,提高设备参数和工艺,不竭提高动力转换效率,提高污染节制程度,量体裁衣斥地和使用二氧化碳的接收、捕集、使用、埋存技术;二是提高运转维护程度;三是经由热电联产等编制加大动力的梯级把持和本钱的分析把持,提高煤炭能量和本钱的把持率;四是经由电网安排和电网技术,做好与各类电源优化运转;五是经由特高压技术推动大范畴的动力、电力和环境容量的优化拔擢。有人担心在西部拔擢大容量的电厂具有地域污染和区域污染输送问题,虽然这类担心是能够理解的,但只需细心阐发则是能够消弭的。一是我国的环境律例特别是环境影响评价轨制不会答应这些工作发生;二是现有的污染节制技术是完全能够满足环境庇护要求;三是西部的大气环境容量相对敷裕,特别是对酸性大气污染物的自净才能要大于东部;四是人丁密度低,天然环境对大气污染物影响的敏感性相对较低。总之,经由统筹协和谐科技立异,能够做到环境容量本钱的优化,煤电向绿色标的目的成长也有很大空间。

       正如进修国际前辈经验只能是进修道理和方式,而不是机械照搬、肤浅地仿照或者全面追求发家国度动力布局概况看似合理的数据和调整布局的行为(如美国天然气发电比例提高我国也要提高)一样,处理中国的环境问题特别是雾霾问题,只能按照中国动力、环境、经济的现实环境,深刻细心算好中国人本人的账,怎样合算就怎样干。要清醒地认识到,若是咱们不消煤电治霾,破费的钱会更多,受雾霾污染的时间会更长。

     (作者为中国电力企业结合会秘书长) 

 
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