我國城市霧霾治理的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整研究

■ 嚴(yán)丹霖 博士生 高 璐（中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） 武漢 430074）

近些年來，城市霧霾天氣越來越引起人們的廣泛關(guān)注。我國霧霾天氣出現(xiàn)的范圍已經(jīng)從最初的中東部地區(qū)擴(kuò)展到東北、華北、華中、珠三角等地，霧霾天氣的嚴(yán)重程度和持續(xù)時(shí)間，也在不斷刷新各地的歷史紀(jì)錄。一些研究證實(shí)，公眾所熟知的PM2.5（直徑不大于2.5微米的懸浮顆粒物）是城市霧霾災(zāi)害天氣形成的禍?zhǔn)?，而燃煤產(chǎn)生的二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等污染物則是PM2.5 形成的主要原因。毋庸置疑，城市霧霾天氣對社會經(jīng)濟(jì)造成的負(fù)面影響是巨大的：首先，較低的水平能見度嚴(yán)重影響交通行車安全，可能引發(fā)交通事故造成人民生命財(cái)產(chǎn)損失；其次，城市霧霾天氣引發(fā)的空氣污染將對動植物的成長和人體健康帶來危害，PM2.5 的吸入可能引發(fā)呼吸道、心腦血管疾病，甚至誘發(fā)癌癥。最后，持續(xù)嚴(yán)重的霧霾天氣將損害城市形象，從而減少旅游收入，降低外部企業(yè)的投資熱情，以及造成人才流失。鑒于城市霧霾天氣的眾多危害，公眾對霧霾治理的訴求不斷高漲。霧霾治理是一項(xiàng)龐雜的工程，涉及到諸多方面。然而，從PM2.5的形成原因來看，以煤炭消費(fèi)為主的能源結(jié)構(gòu)才是城市霧霾產(chǎn)生的根源，因此下文將從能源結(jié)構(gòu)調(diào)整角度來探討我國城市霧霾治理的問題。

我國能源結(jié)構(gòu)的基本現(xiàn)狀

表1 2001-2013 年一次能源生產(chǎn)總量及其構(gòu)成

（一）我國能源供給結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀

我國國土面積廣闊，所蘊(yùn)藏的能源種類多種多樣，但在能源儲量方面，煤炭資源占據(jù)主導(dǎo)地位。當(dāng)前已探明的煤炭儲量超過3萬億噸。煤炭資源在我國能源供給結(jié)構(gòu)中長期扮演著重要的角色，表1顯示了2001年以來我國一次能源生產(chǎn)總量及其構(gòu)成。

在能源供給結(jié)構(gòu)中，僅列舉出幾大主要能源：煤炭、石油、天然氣和水電、核電、風(fēng)電，其他能源因生產(chǎn)量太小而暫不考慮。由表1可以發(fā)現(xiàn)，煤炭是我國能源供給的支柱，煤炭生產(chǎn)量占一次能源生產(chǎn)總量的比重從2001年的73%上升至2013年的75.6%，始終保持在73%以上，個(gè)別年份甚至達(dá)到77.8%。石油所占比重呈現(xiàn)逐年下降趨勢，由2001 年的16.3%下降到2013年的8.9%，下降了7.4個(gè)百分點(diǎn)。天然氣比重總體上在增長，但數(shù)值非常小。水電、核電、風(fēng)電比重在波動中略有上升。我國能源供給結(jié)構(gòu)總體上呈現(xiàn)“多煤、少油、缺氣”的特征。造成這種能源結(jié)構(gòu)不平衡的現(xiàn)狀除了與我國煤炭儲量豐富的資源稟賦有關(guān)，還受到技術(shù)水平的影響。新中國成立至今，我國已經(jīng)形成了較為完整的煤炭工業(yè)體系，煤炭開采技術(shù)發(fā)展迅速，技術(shù)水平相對比較成熟。然而，對于天然氣和石油等能源，由于其對開采技術(shù)的要求較高，可開發(fā)程度有限，我國的供給總量相對較少，進(jìn)口依賴度偏高。此外，對于水電、核電、風(fēng)電等新能源，我國的生產(chǎn)技術(shù)尚處于起步階段，短期內(nèi)還無法大規(guī)模的滿足市場需求。

（二）我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀

能源供給結(jié)構(gòu)在一定程度上決定了我國以煤炭資源為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重失衡。煤炭資源占一次能源消費(fèi)總量的比重長期保持在65%以上居高不下。石油占一次能源消費(fèi)總量的比重由2001 年的21.8%下降到2013 年的18.4%，下降了3.4個(gè)百分點(diǎn)。天然氣占比極低，略呈上升趨勢。水電、核電和風(fēng)電的消費(fèi)量占比十分平穩(wěn)，一直未突破10%。顯然，我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)依然是以煤炭為主。

霧霾天氣產(chǎn)生的能源結(jié)構(gòu)因素

城市霧霾天氣產(chǎn)生的原因包括自然因素和人為因素兩種類型。自然因素主要是指特定的天氣或者氣候條件，它具有較強(qiáng)的客觀性，不以人的意志為轉(zhuǎn)移，在此不做過多討論。人為因素是造成霧霾天氣的主要原因，也是可以通過發(fā)揮人的主觀能動性減少甚至規(guī)避的。人為因素包括：工業(yè)生產(chǎn)中污染物的排放、以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)、機(jī)動車尾氣污染等等，在眾多人為因素中，以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)是形成城市霧霾天氣的根源。

中科院的最新研究成果顯示，PM2.5的構(gòu)成成分主要是：燃煤、工業(yè)污染、二次無機(jī)氣溶膠、生物質(zhì)燃燒、垃圾焚燒、土壤塵以及汽車尾氣等，其中前三種成分所占的比重達(dá)到了69%。歸根結(jié)底，這三種成分的生成還是源于煤炭資源的大量消費(fèi)。北方地區(qū)冬季對居民的集中供暖多依靠燃燒煤炭，與用煤量增長相伴隨的是排放至大氣中污染物的增加，而城市霧霾天氣的高發(fā)季節(jié)也在冬季，這也從另一個(gè)角度說明了我國以煤炭資源為主的能源結(jié)構(gòu)對城市霧霾天氣擔(dān)負(fù)著不可推卸的責(zé)任。從PM2.5形成的主要原因來看，二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等污染物是罪魁禍?zhǔn)?，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，我國70%的二氧化碳和煙塵排放，90%的二氧化硫排放，都與低效燃燒煤炭息息相關(guān)?？梢?，以煤炭資源為主的能源結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生城市霧霾天氣的根源。

如果對城市霧霾天氣不加以治理，那么人民會繼續(xù)飽受其害，我國的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展也會受到不良影響。如果為了治理霧霾，強(qiáng)制性減少能源利用量，又會阻礙我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)步伐，減少人民福利。為了既不縮減正常工業(yè)生產(chǎn)和居民生活所需耗費(fèi)的能源總量，又有效地降低城市霧霾的嚴(yán)重程度，調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)才是可行之路。而且，從全國大部分地區(qū)都遭受了霧霾襲擊，個(gè)別地區(qū)PM2.5指數(shù)甚至“爆表”的現(xiàn)實(shí)情況來看，調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)已經(jīng)刻不容緩，降低煤炭資源生產(chǎn)、消費(fèi)量迫在眉睫。

霧霾治理的國外經(jīng)驗(yàn)

城市霧霾天氣并非中國獨(dú)有，國外許多國家在工業(yè)化進(jìn)程中，也曾飽受霧霾之?dāng)_，通過政府和民眾的共同努力，他們不但有效治理了霧霾，而且積累了不少成功的經(jīng)驗(yàn)，可以為我國提供借鑒和指導(dǎo)。本文將從能源結(jié)構(gòu)調(diào)整角度，來探討霧霾治理的國外經(jīng)驗(yàn)。

作為老牌資本主義國家的英國，受惠于工業(yè)革命，經(jīng)濟(jì)在19世紀(jì)末-20世紀(jì)初得到迅速發(fā)展。然而，該國在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)卻疏于環(huán)境保護(hù)，倫敦工廠產(chǎn)生的廢氣形成濃重的煙霧，使倫敦得名“霧都”。1952 年底，著名的“倫敦?zé)熿F事件”更是給公眾的生命健康和正常的生活秩序造成了極大的沖擊。英國人痛定思痛，著手開始霧霾治理。英國政府認(rèn)識到能源結(jié)構(gòu)是形成城市霧霾災(zāi)害的根源之一，認(rèn)為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重中之重，僅僅依靠高耗能制造工業(yè)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的傳統(tǒng)道路無異于飲鴆止渴，大力發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè)、服務(wù)業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)才可能使英國社會經(jīng)濟(jì)迎來更加光明的未來。因此，治理霧霾必須從能源結(jié)構(gòu)調(diào)整方面入手。1956年英國政府頒布了《清潔空氣法案》，對工業(yè)生產(chǎn)、電力供應(yīng)和集中供暖使用的能源制定了限制性要求，規(guī)定市區(qū)范圍內(nèi)和城市近郊區(qū)的所有工業(yè)企業(yè)都不得以煤炭和木柴作為生產(chǎn)燃料。逐步調(diào)整居民生活用能的結(jié)構(gòu)，改造傳統(tǒng)使用煤炭燃燒的燃具設(shè)備，大規(guī)模推廣天然氣，同時(shí)，計(jì)劃擴(kuò)大太陽能、海上風(fēng)能的利用范圍。此外，英國政府公布了以調(diào)整優(yōu)化國內(nèi)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的《能源法案》，預(yù)計(jì)到2020年，在英國的一次能源消費(fèi)總量中，可再生能源占比達(dá)到30%，以此降低工業(yè)、供電、供暖以及交通等行業(yè)中的煤炭使用量。通過這些舉措，倫敦目前已從“霧都”轉(zhuǎn)變?yōu)橹摹吧鷳B(tài)之城”。

美國洛杉磯也于二十世紀(jì)四五十年代經(jīng)歷了“光化學(xué)煙霧事件”的侵?jǐn)_。美國環(huán)保署針對排放在大氣中的顆粒污染物，發(fā)布了對汽車和發(fā)電站能源利用的指導(dǎo)意見，要求輕型卡車和公共汽車從傳統(tǒng)燃料轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂们鍧嵞茉?，以減少污染物排放，為大氣清潔做貢獻(xiàn)。美國在優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，治理城市霧霾的工作中，比較有特色的是其研發(fā)采用的先進(jìn)技術(shù)。加州空氣質(zhì)量管理局于1988 年專門成立了技術(shù)進(jìn)步辦公室，以期從技術(shù)角度幫助實(shí)現(xiàn)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。這些新技術(shù)包括電動汽車、燃料電池、可用替代燃料的機(jī)車、零VOC涂料和溶劑等。美國南海岸空氣品質(zhì)管理局對改造采用燃料電池和混合技術(shù)為動力的機(jī)動車輛提供資金支持，并資助將建筑設(shè)備和柴油拖船所使用的能源升級為清潔能源。經(jīng)過一段時(shí)間的治理，到20世紀(jì)80年代，洛杉磯的空氣質(zhì)量得到了顯著的提升，城市霧霾天氣發(fā)生頻率明顯下降。

我國調(diào)整能源結(jié)構(gòu)以治理霧霾的對策建議

第一，加強(qiáng)調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的政策法規(guī)保障，從制度層面限制PM2.5的形成。首先應(yīng)制定國家以及各個(gè)省份能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的總體規(guī)劃，為每一階段設(shè)立具體的任務(wù)目標(biāo)和行動方案，明確能源管理部門職能，加強(qiáng)對不同部門和不同行業(yè)的組織溝通，使各部門達(dá)成共識，通力合作，共同協(xié)調(diào)各種能源的供給消費(fèi)結(jié)構(gòu)比例。其次，出臺配套的政策法規(guī)，用法律來約束不清潔能源的利用范圍和利用額度，并采取有效措施提高政策法規(guī)的執(zhí)行力度，發(fā)揮政府的引導(dǎo)和推動作用，這將在一定程度上限制PM2.5的形成。

第二，以科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步推進(jìn)新能源和可再生能源的開發(fā)利用，從技術(shù)角度降低霧霾出現(xiàn)的頻率。首先，政府應(yīng)鼓勵(lì)能源開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新，并為研發(fā)新能源、可再生能源科技的企業(yè)或個(gè)人提供融資優(yōu)惠政策或財(cái)政資金支持。其次，必須集聚一切可利用的創(chuàng)新資源，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研一體化，以科研機(jī)構(gòu)和高等院校為依托，建設(shè)新能源和可再生能源技術(shù)服務(wù)平臺，突破太陽能、風(fēng)能、核能和生物質(zhì)能等新能源及可再生能源的技術(shù)開發(fā)瓶頸，促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；a(chǎn)。通過大規(guī)模供給新能源和可再生能源替代煤炭資源，從而減少煤炭燃燒產(chǎn)生的污染物排放，降低城市霧霾天氣出現(xiàn)的頻率。

第三，積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型使城市重現(xiàn)藍(lán)天白云。這一方面需要進(jìn)一步改造傳統(tǒng)高耗能產(chǎn)業(yè)，在工業(yè)企業(yè)中營造綠色生產(chǎn)理念，將經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，采用先進(jìn)機(jī)器設(shè)備，利用新能源或可再生能源，提高生產(chǎn)效率，減少能源消耗，降低污染排放；另一方面，加快推進(jìn)服務(wù)業(yè)、高科技產(chǎn)業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。不僅要不斷擴(kuò)展第三產(chǎn)業(yè)的市場范圍，還應(yīng)從質(zhì)量上提高第三產(chǎn)業(yè)的整體水平，實(shí)現(xiàn)第三產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中所占比重的大幅提升。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整優(yōu)化作為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的基礎(chǔ)，必將對城市空氣質(zhì)量的提升做出巨大的貢獻(xiàn)。

第四，提高對外合作水平，爭取各種外部支持。首先，通過對外合作，學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家開采新能源和可再生能源的經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，利用這些設(shè)備降低我國煤炭替代能源的生產(chǎn)成本；其次，與霧霾治理成功國家進(jìn)行專家交流和人才引進(jìn)，請富有專業(yè)技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專家來華指導(dǎo)我國核能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等新能源和可再生能源的開采管理工作，也可以選派我國相關(guān)人員赴國外學(xué)習(xí)，為創(chuàng)立一支專業(yè)化、高水平的能源人才隊(duì)伍做準(zhǔn)備；再次，通過海外融資，吸引外商參與我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，為新能源和可再生能源的開發(fā)爭取資金支持，我國也應(yīng)鼓勵(lì)有實(shí)力的能源開發(fā)企業(yè)進(jìn)駐國外能源富集區(qū)，通過多種形式的合作參與國外能源開發(fā)，為我國開拓新能源和可再生能源的供應(yīng)渠道。相信隨著清潔能源生產(chǎn)成本的降低，以及供給規(guī)模的擴(kuò)大，我國將逐步改變以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)，有效緩解城市霧霾嚴(yán)重的問題。

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