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大连能源结构对空气质量的影响及调整方向

2016-01-04 16:08:00    来源: 大连市统计局

近年来,全国多个城市和区域频发雾霾,形成人民群众的心肺之患,不仅大大增加造成相关疾病的风险,同时也给公众的生活及生产造成不便。空气质量持续恶化也逐渐超越环境领域,成为经济问题、社会问题,甚至累及政府的形象与权威。

大连作为全国优秀旅游城市、全国环境最优美的海滨城市之一,自然环境是其最具有历史价值和升值空间的恒久性资源,空气质量本应成为全国表率,但也未逃脱雾霾厄运。2014年,大连市空气质量优良天数282天,比2013年减少了8天,比2012年减少了70天;污染天气达到83天,空气达标率77.3%,比2013年下降了2.2个百分点,比2012年下降了18.9个百分点;大气环境质量在全国74的城市中排名第23位,比2013年下滑7位。空气污染已成为舆论的焦点,雾霾对人的健康和生命安全乃至整个社会的良好运转,都可能带来难以估量的破坏。本文从雾霾成因入手,研究大连能源结构对空气质量的影响,并探讨其调整方向。

一、大连雾霾的成因

雾霾包括雾和霾两种天气现象。雾是近地面层空气中水汽凝结或凝华的产物。霾也称灰霾,是空气中非水成物的集合体,能使大气混浊并导致能见度恶化。细颗粒物PM2.5是霾的最主要组成部分。雾本身不是污染,但产生雾的大气环境处于比较稳定的状态,空气中的污染物不易向外扩散,造成集聚效应。当空气中的小颗粒污染物遭遇水汽后变成人们肉眼可见的大颗粒物,在低气压、风小的条件下,低层空气中的水汽与霾相结合,形成雾、霾的混合物,随即雾霾天气就产生了。组成霾的颗粒基本在微米量级,颗粒直径越小,霾中混杂的有害物质对人体健康危害越大。

雾霾的形成主要有以下三种原因:

自产,燃煤排放和汽车尾气多。污染企业,包括石化产业、燃煤企业等等是空气中二氧化硫的主要贡献者;空气中氮氧化物主要来源于汽车尾气;加油站能产生有机性挥发物;工地扬尘是细小颗粒物PM10的主要贡献者;人类生产、生活都会产生空气污染物。

外来,京津冀等北部地区输送所致。外来输送也是大连雾霾的一大主要原因。近年来,京津冀地区雾霾严重,空气污染指数超300的严重污染天气也时而出现。在西北风的吹送下,这些雾霾会被输送过来。

气象,难以扩散的主因。静风、逆温的频繁出现,是空气污染物难以扩散的原因。空气污染物扩散,一是在水平方向上扩散,二是向高空垂直方向扩散;如果气象条件是静风,空气污染物就难以扩散。如果是逆温,就好比一个锅盖把空气污染物罩住,在这种情况下,势必会导致雾霾天气的产生。

二、大连能源结构对空气的影响

雾霾灾害是大气长期污染造成的结果,治理雾霾是一个长期的过程,除了气象条件不利于污染物扩散这一直接诱因外,造成严重雾霾天气的直接原因是大量能源消费,即大量燃煤供暖、煤炭发电及汽车尾气加重了环境负担。

2014年,大连全社会能源消费量3707万吨标准煤(等价值,下同),比2013年增长0.3%。大连能源消费呈现如下特点:

能源消费以化石能源为主。化石能源是指上古时期遗留下来的动植物的遗骸在地层下经过上万年的演变形成的能源。如煤(植物化石转化)、石油(动物体转化)、天然气等。2014年,大连市化石能源消费量(包含加工转换)3435.2万吨标准煤,占全社会能源消费量的90%以上。其中,煤品燃料消费量1724.2万吨标准煤,占46.5%;油品燃料消费量1688.3万吨标准煤,占45.6%,天然气消费量22.7万吨标准煤,占0.6%

1.化石能源消费量情况

指标

 能源消费量(万吨标准煤)

2010

2011

2012

2013

2014

能源消费总量

3215.37

3510.06

3720.62

3695.88

3706.80

  化石能源

2934.23

3247.24

3379.28

3408.10

3435.20

       煤品燃料

1664.02

1766.02

1643.64

1709.11

1724.17

  油品燃料

1265.10

1472.94

1724.75

1688.92

1688.34

  天然气    

5.11

8.29

10.89

10.07

22.69

 

近几年,化石能源消费量占全社会能源消费量的比重呈逐年提高趋势。2014年,比重为92.7%,比2010年提高了1.4个百分点。化石能源的使用过程中会新增大量温室气体CO,同时产生一些有污染的烟气,威胁生态环境。大连化石能源消费量比重较大且仍呈现逐年上升的态势,对大连空气质量造成很大负担。

高耗能行业能源消费比重大。近年来,大连市工业增加值占地区生产总值的比重虽然总体上呈现逐年降低态势,但仍然是经济增长的主要支撑。2014年,全市工业增加值占地区生产总值的比重由2010年的44.5%降至42.3%,回落了2.2个百分点,而在此期间工业发展对于能源的需求量却并没有因此而减少。2014年大连市工业能源消费量2012.6万吨标准煤,占全社会能源消费量的54.3%,其中六大高耗能行业能源消费量1403.1万吨标准煤,占全社会能源消费量的37.9%

 

2.2014年六大高耗能行业能源消费量情况

指标

能源消费量    (万吨标准煤)

占全社会比重  %

   全社会

3706.8

100.0

     工业

2012.6

54.3

     其中:电力、热力的生产和供应业

433.9

11.7

         石油加工炼焦及核燃料加工业

214.8

5.8

         化学原料及化学制品制造业

522.6

14.1

         非金属矿物制品业

169.4

4.6

         黑色金属冶炼及压延业

60.1

1.6

         有色金属冶炼及压延业

2.3

0.1


  高耗能行业的发展虽然换来了一定程度的经济增长,但高耗能往往伴随着高污染,付出的代价也是巨大的。2014年,大连市从事高耗能行业的企业545家,占规模以上工业企业数的18%,产值占规模以上工业的34.4%,能源消费量却占了规模以上工业的86.5%。其中,对雾霾天气有直接影响的燃煤供暖企业40家,供暖消耗煤炭561.2万吨,占26.9%;火力发电企业13家,发电消耗煤炭1157.2万吨,占55.4%。燃煤排放的烟尘粒小体轻,可长期飘浮在空气中,还可吸附各种金属粉尘、病原微生物,以及苯并芘等致癌物,这些可吸入颗粒物随人的呼吸进入体内,或滞留在呼吸道不同部位,或进入肺泡,对人体健康造成极大危害。燃煤烟尘还会降低大气透明度,影响植物的光合作用,是造成雾霾等空气污染的罪魁祸首。

民用机动车大幅增加。随着经济社会的快速发展,人们拥有的机动车数量越来越多。机动车排放“五毒俱全”,其中黑碳等颗粒物是天生PM2.5,氮氧化物和碳氢化合物在空气中二次反应也生成PM2.5。可以说,机动车就是一柄双刃剑,给人们的生活和工作带来便利的同时,也排放了大量的尾气。无论是相关机构,还是民间组织对外发布大气污染的成因时,机动车尾气排放都榜上有名,且十分靠前。2014年,大连民用车拥有量142万辆,比2010年增加了47万辆,增长了50%。其中,私人轿车拥有量62万辆,比2010年增加了24万辆,增长了63%。车辆拥有量大幅增长,必将增加尾气的排放,使排放量超过城市的容载量而影响城市的大气环境。

再生能源比重较低。近年来,随着能源需求量的不断增加和环保呼声的日益提高,再生能源受到人们越来越多的关注。再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等,它们在自然界可以循环再生。2014年,大连总发电量342.3亿千瓦时。其中,火力发电量217.4亿千瓦时,占63.5%;辽宁红沿河核电有限公司(2013年正式投入生产)的核能发电量119.6亿千瓦时,占35%;风力发电量3.8亿千瓦时,占1.1%;水力发电量1.5亿千瓦时,占0.4%。由此可见,火力发电仍然是大连最主要的发电方式,再生能源发电量仅占大连总发电量的1.5%。从长远看,满足经济社会可持续发展的需要,必须增加可再生能源的比例。

三、大连能源结构调整方向

调整能源结构,清洁高效使用煤炭。调整能源结构治理雾霾,通俗地说,主要就是减少煤炭消费。雾霾的主要原因包括汽车尾气排放、城市建设污染、煤炭排放等。治理汽车尾气如油品升级不会很难;城市建设污染也是可控的。而在大连能源消费结构中,煤炭占比近50%,煤炭还提供了近65%的电量。由于煤炭对能源消费的贡献和相对低廉的成本,使得减少煤炭消费变成治理雾霾过程中最困难的问题,也恰恰是最需要面对的问题。大规模进行煤炭替代,从技术上说应该没有太大问题,困难主要是如何进行低成本替代,目前使清洁能源具有与煤炭价格相比的竞争力还比较困难。如果短期无法大规模替代煤炭,那么,雾霾治理的另一个关注点应该是如何提高煤炭使用效率和更加清洁地利用煤炭。

减少煤炭消费,还需关注非供电企业。2014年,大连市火力发电煤炭消费量占全社会煤炭消费量的67%,而从近几年大连节能减排工作大力实施的成果来看,全市供电煤耗已从2010年的317.4克标准煤/千瓦时减少到2014年的303.8克标准煤/千瓦时。目前,日本供电煤耗为299克标煤/千瓦时,韩国供电煤耗为300克标煤/千瓦时,从近几年发展趋势看,日韩两国供电煤耗已基本趋于平稳。因此,大连市提高发电煤炭效率还有一定空间,但空间不大。非电力(33%的煤炭消费)的煤炭使用效率和清洁使用应成为大连治理雾霾的关键方面。由于其比较分散和不同行业消费特点不同,其治理会比电力行业更为困难。如何从政策上进一步提高和引导这33%煤炭的使用效率和清洁使用,也是政府在治理雾霾中需要关注的重点。

适度控制增量,大力应对机动车污染。提到雾霾成因,机动车污染难逃责任。目前在全世界范围内纯电动车均因核心技术不过关、续航能力短、价格较高、充电困难、安全隐患等问题而大大限制其规模化推广和应用,未来要实现大规模产业化仍举步维艰。所以在当前形式下防治机动车污染,一方面需要统筹兼顾,有序发展和适度控制机动车总体增量、总体使用率;另一方面,需要多管齐下,加大力度应对各类机动车的污染防治。201611日,大连市开始全市供应国五标准车用汽柴油,要切实加强油品供应升级后的市场监管,确保车用成品油达到相应标准;继续推进高污染车限行与淘汰,严格执行老旧机动车强制报废制度,强化营运车辆强制报废的有效管理和监控;鼓励发展和推广使用节能环保型汽车,推广使用天然气汽车和电动公交车、出租车,并逐步完善相关基础配套设施,对大排量乘用车提高消费税税率,对购置节能与新能源汽车给予一定补贴等政策,切实提高环保新能源汽车占比。

发展清洁能源,促进能源绿色发展。发展清洁能源已经成为当前全球应对能源和环境两大问题最积极、最有效的途径。对于大连来说,水电受到潜能限制,风电有一定的发展空间,但由于其基数太小,相当长一段时间内不能对改变能源结构起很大作用。辽宁红沿河核电有限公司投入生产后,仅两年时间,大连核电产量占到所有发电量的35%,基本与火电产量相当。核能持续运行时间长、电力供应稳定、不受气候的影响,且在其发电过程中,几乎不产生造成温室效应的二氧化碳,对环境的污染微小,是一种便捷的清洁能源。因此,核电是可以大规模替代煤炭的能源品种,在核电技术趋于更加安全和稳定的情况下,大力发展核电产业对于大连市能源结构的优化具有积极的意义。

 

参考文献:

1﹞中国气象局.2014年中国气候公报

2﹞曾少军,杨丽.中国能源结构调整的政策建议[A].加快转变经济发展方式研究(2010-2011

3﹞刘杰,耿艳君.对国外雾霾天气治理经验的借鉴[J].中国高新技术企业,20145

4﹞天津经济课题组.根治雾霾,刻不容缓[J].天津经济,20133