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治霾,中国还需要多少年

2017年02月15日 11:20 来源于 财新网
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与世界其他国家相比,中国治霾的速度是最快者之一,因为可以学习和借鉴西方国家治霾的经验和教训,并且可以采用当今最先进的技术,一定不会像很多国家那样用几十年
陶光远
陶光远,财新网“未来能源”专栏作家。1979年本科毕业于陕西机械学院(现西安理工大学)自动控制专业,1983年获清华大学系统工程专业硕士学位。后在中国科学院应用数学研究所工作,并在国家经委(现国家发改委)综合运输研究所兼职。1988年赴德国,在柏林工大进修学习,曾任在纽伦堡的德中经贸合作中心副总经理。2009年获“欧洲能源管理师”证书,并受“欧洲能源管理师”全球培训联盟委托担任中国培训项目负责人。2011年10月起,在德国能源署(dena)与中国可再生能源学会合作成立的中德可再生能源合作中心担任执行主任职务。

  【财新网】(专栏作家 陶光远)从2013年中国政府正式开始大规模治理大气污染开始,已经整整四年过去了。在2016年12月4日至2017年1月7日四场连续长时间的重霾天之后,人们对治霾的信心受到很大冲击。很多人在问一个问题:治霾,我们还需要多少年?

  记得有一次与钢铁企业的同道们午餐。大家聊完治霾的困难后,我问大家,你们说是40年前河北省年产200万吨钢的时候遇到的困难大,还是河北省年产2亿吨钢的当下遇到的困难大?大家稍微停顿了一下,异口同声地说,当然还是那个时候的困难大。

  是啊,那时候我们多困难啊!七十年代末,我在西安上大学,在电力供应紧张的冬季,几乎每天晚上用电高峰时就停电,学校开了柴油发电机,也只能限教学楼的教室使用,宿舍里要点蜡烛。

  那时候全国各个城市的人均住房都只有几平方米。那时候盖房子缺钢筋,搞个几十吨计划外的钢筋,恨不得要让省长批条子。中国的钢材要进口,化肥要进口,连水泥也要进口。我是亲眼看见很多农民用进口化肥的包装袋做衣服,衣服前面的字是“尿素”,后面的字是“日本制造”。

  那时候我们刚刚打倒了“四人帮”。结束了文革十年的浩劫后,百废待兴。虽然各个方面都非常困难,但全国人民团结一心,为早日实现国家的四个现代化努力工作。

  我清楚地记得,1981年在北京上研究生时,中国女排拿了世界杯冠军,隔壁大学的同学们喊出了“团结起来,振兴中华”的口号,我们学校的同学们喊出了“从我做起,从现在做起”的口号。

  从那时起,30多年来,我们中国人民努力奋斗,今天终于实现了国家的现代化,把100多年来无数仁人志士梦寐以求的理想,变成了现实。而我们这一代人,从始至今经历并参与了这场中国自1840年来连续时间最长的高速发展期,真是幸运。

  现在中国遇到的严重污染问题,当然是由于过去几十年以来在工业生产规模和人民生活水平高速发展时忽视了环保工作相适应发展,而且也不是能够在很短时间内可以治理好的。

  但是现在看来,这些困难从技术上和经济上解决起来都不是很困难。在中国发生严重污染的领域,西方发达国家以前也都发生过严重污染,同时也都有成功治理的案例和经验,我们可以学习和借鉴。

  只要我们选对了方法,又抓紧时间,团结一心,不作假,不蛮干,做实事,5年之内,河北省的大气环境质量,肯定会有根本性的改观。10年之内,肯定会有彻底的改观。

  1958年“大跃进”,全国炼钢,不过才炼了1000多万吨合格的钢。今天我们中国是世界的钢铁大王,年产近10亿吨钢,占全球钢产量的大约一半,其中2亿多吨在河北省。

  在普钢领域,发达国家在成本上竞争不过我们,绝大多数发展中国家则因为钢铁行业规模太小,根本就无法与我们竞争,我们得以在这个重要的工业领域占据了全球垄断地位,每年也创造了几万亿元人民币的GDP。

  即便将来生产每吨钢增加几十元的环保成本,也不会改变中国钢铁工业在国际市场竞争中的优势地位。这对于我们的经济和社会发展,对于我们国家的安全,无疑是非常有利的。这不正是我们几十年以前梦寐以求的目标,怎么今年就只把它看作是负担了呢?

  与世界其他国家相比,中国今天治霾的速度是最快的之一,因为可以学习和借鉴西方国家治霾的经验和教训,并且可以采用当今最先进的技术。我国治霾一定不会像很多西方国家那样用几十年。

  事实上,中国现在治霾的速度,在全世界也只有在两德统一后的原东德地区,与中国差不多。不过原东德地区的有利条件是,原西德地区将其当时全球领先的治霾技术和经验毫无保留地应用在原东德地区。

  例如,河北省的邢台市,大气中PM2.5的年均浓度,2013年是155微克/立方米,是当年全中国空气质量最差的城市,2016年是86微克/立方米,三年时间里下降了45%。

  按这个速率一直降下去,预计到2022年,可以降到35微克/立方米(世界卫生组织的初级阶段标准)以下。既然曾经大气质量最差的邢台市的霾都能够治理,中国就没有哪个城市的霾治不了!

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河北省邢台市PM2.5年均浓度的发展趋势

  当然,要达到这个目标,还要下很大的力气,要做很多的工作,并投入巨大的人力物力。

  我把河北省治霾的这项比三峡建设还要艰巨的工程称为“七五三”工程,即:

  七个大的污染源治理:

  - 家庭用燃煤采暖小锅炉的烟气污染治理(最大的污染源);

  - 钢铁企业,特别是烧结工艺的烟气污染治理;

  - 炼焦工艺的烟气、焦油和熄焦污染治理;

  - 燃煤供暖热水和工业蒸汽锅炉的烟气污染治理;

  - 燃煤发电锅炉的烟气污染治理;

  - 水泥工艺的烟气污染治理;

  - 机动车的尾气污染物治理。

  五个小的污染源:

  - 中小学冬季采暖小锅炉;

  - 玻璃工艺的烟气污染治理;

  - 陶瓷工艺的烟气污染治理;

  - 烧砖工艺的烟气污染治理;

  - 农作物集中收获季节秸秆焚烧的烟气污染治理。

  三个化石能源替代方法——通过节能和可再生能源的使用,可以减少化石能源的使用,并因此减少燃烧化石能源产生的烟气污染物排放:

  - 提高燃煤发电厂和热电联供厂的灵活调节能力,以减少风电“弃风”,促进风光电的发展,减少化石能源发电;

  - 可调节用电负荷与可调节自备电力给风光电提供消纳补偿能力,促进风光电的发展,减少化石能源发电;

  - 用余热发电和供热,减少化石能源发电和供热。

  治理每一项污染源,都需要找到技术上可行、经济上可承受的污染治理办法。由于河北省单位国土面积的化石能源燃烧量远高于各个发达国家的水平,因此为了2022年在河北省全境达到世界卫生组织规定的过渡期初级标准——PM2.5年均值低于35微克/立方米,就必须制定比现行的国际最严格的污染物排放标准还要严格得多的高标准,作为在2022年冬奥会前企业需要达到的高水平目标。

  而现在能够经济地大幅度降低污染物排放的办法都已经找到,有的经济效益还很好,正在积极地准备示范项目。篇幅所限,我这里仅举几个例子做简要的说明。

  - 在河北省大多数地区的农村、城乡结合部和城中村,采用户用清洁燃煤采暖炉/锅炉以及配套的型煤,将燃煤烟气颗粒物的排放减少90%以上,将二氧化硫和一氧化碳的排放减少80%以上;燃煤的热效率提高70%左右,因而燃煤可节省40%左右,因此农民的采暖煤采购成本还会有所下降。因为户用燃煤采暖炉/锅炉是河北省最大的大气污染源,因此这是河北省最重要的治霾工程。

  - 在禁煤区的农村、城乡结合部和城中村,采用非煤清洁能源、特别是利用夜间低谷电和风电采暖。同时对农村建筑进行节能量超过50%的改造,否则采暖费用会过高,超过政府和老百姓的承受能力。

  对建筑物进行超过50%的节能改造技术上并不难,因为现在的被动式低能耗建筑,采暖节能量已经超过了90%。这项改造的关键在于要争取尽量低的改造成本。

  如果每户人家的节能改造费用为1万元,禁煤区的上百万户人家,就是上百亿元。而如果不进行节能改造,每年每户采用清洁能源采暖的费用比起燃煤就会增加几千元,上百万户人家每年就是几十亿左右,不论是老百姓还是政府都难以长期承受。

  - 大规模购置配备农作物秸秆打捆机。

  在我们的工作中发现,中国和德国都有很多很好的农作物秸秆利用方法,包括:秸秆制成饲料颗粒;秸秆制成生物质颗粒作为燃料;秸秆整捆燃烧技术;秸秆发酵制沼气。但是,农民在农作物收获季节收下来大量的农作物秸秆,堆积在农田里占用天地,严重影响了下一季农作物的种植。而依赖人工的传统秸秆收集运输方式成本太高,各种利用方式又都不可能在很短的时间里处理这么多的秸秆。因此,为了不影响下一季农作物的种植,农民们只好一把火把秸秆烧掉。

  用秸秆打捆机将农作物秸秆打捆,裹上防雨的塑料薄膜,就可将秸秆的体积大大地压缩,放置在农田里,占地面积不到农田总面积的1%,放到农田里陆续拉走去加工利用。农业部门有长年的资助和组织收割机作业的经验,秸秆打捆机的资助和组织与收割机在形式上没有太大的差别。

  - 对占钢铁企业污染物排放50%以上的烧结机烟气进行超净处理,使烟气排放达到天然气燃烧烟气超净排放的标准。同时回收高温烟气余热和烧结矿的大部分余热,通过提高能效可以在几年内收回污染治理工程的大部分投入。

  现在比国标更严的河北省烧结机烟气特别排放限值是:颗粒物40毫克/立方米,二氧化硫180毫克/立方米,氮氧化物300毫克/立方米。

  而采用超净排放标准的限值,可以达到:颗粒物年均5毫克/立方米(小时均值10毫克/立方米),二氧化硫35毫克/立方米,氮氧化物50毫克/立方米。各种主要污染物的排放量还要再降低80%以上。

  而河北省每年生产3亿吨左右的烧结矿,每年烧结机排放的烟气量高达近1万亿立方米,即便按照比国标还要严格的河北省特排限值,每年仍然要排放数万吨的颗粒物、10多万吨的二氧化硫、20多万吨的氮氧化物。

  而如果采用超净排放标准,则可降低至数千吨颗粒物、3万吨左右的二氧化硫、5万吨左右的氮氧化物,会显著降低河北省的污染物排放总量。但给每吨钢材增加的成本不过20元人民币左右,不到现在钢材价格的1%,对钢铁行业的国际竞争力基本没有影响。

  - 对燃煤工业蒸汽锅炉和供暖热水锅炉进行烟气超净排放的改造。现在国家对燃煤锅炉烟气最严格的特别排放标准是:颗粒物30毫克/立方米,二氧化硫是200毫克/立方米,氮氧化物是200毫克/立方米。

  而采用超净排放标准的限值,将达到:颗粒物年均5毫克/立方米(小时均值10毫克/立方米),二氧化硫是35毫克/立方米,氮氧化物是50毫克/立方米。各种主要污染物排放比国家最严格的排放限值还要再降低80%左右。

  河北省的燃煤工业蒸汽锅炉和供暖热水锅炉每年要燃烧好几千万吨燃煤,每年燃煤锅炉排放的烟气量高达数千亿立方米,即便按照国家最严格的特别排放标准,每年仍然要排放1万多吨的颗粒物、10万吨左右的二氧化硫、10万吨的氮氧化物。

  而如果采用超净排放标准,则可降低至2千吨左右的颗粒物、2万吨左右的二氧化硫、3万吨左右的氮氧化物。每吨蒸汽的成本仅提高20元左右。相比之下,燃煤锅炉改为燃气锅炉每吨蒸汽的成本要提高100元以上。

  实行上述的超净排放标准,当然会给率先采用上述标准的企业增加一定的经济负担,这就需要政府的经济鼓励,让对大气质量改善做出贡献的企业不吃亏。

  但是对执行超净排放标准企业最大的经济鼓励,莫过于在重污染天气限制重污染企业和重污染设备的生产时,对这些达到超净排放的企业和设备的生产运行不加限制。

  现在在重污染天气对重污染企业和重污染设备生产进行限制所造成的经济损失,一两年之内就超过了对这些企业和设备按超净排放标准进行技术改造的投入。

  毫无疑问,治霾是政府的责任,但也是给全体人民造福的事情,当然也是全体人民的责任。人民当然有权利就严重的雾霾现象批评、“吐槽”和责备政府,但更有义务支持和帮助政府治理雾霾。

  治了霾,全体人民健康得益,这也包括所有的政府官员,没有人不愿意。而我在两年多的工作中看到,政府中绝大多数的治霾官员确实也都是在尽全力治霾。

  距离2022年冬奥会还有整整五年的时间,只要大家一起努力,用更高的标准逐步进行各项技术改造,在冬奥会开幕之前,河北省各个行业的大气污染物排放一定会大大降低,在有些领域甚至可以降低一个数量级。2022年,河北省各地的PM2.5浓度一定能达到世界卫生组织规定的过渡期初级目标上限——年均值在35微克/立方米之下。这也是我们中国对世界的承诺。

  冬奥会将在中国北方最寒冷的日子里在北京市和河北省张家口市开幕。我相信,在冬奥会期间,河北省不会再让企业(当然是达到超净排放标准的企业)停工;无论是在城市还是在乡村,大家一定会在家里暖暖和和地观看冬奥会;也一定不会再有重霾天。

  全世界的观众,在电视机前,不仅能看到燕山上白白的云和雪、蓝蓝的天,而且能看到中国人民改善环境的担当、智慧和勤劳。

  把上述的美景化为现实,既是各级政府和相关企业的责任,更是我们这些治霾者的中国梦。

  致谢

  在《河北治霾随记》的最后一篇发表时,我衷心地感谢河北省政府、河北省环保厅、有关市县政府、有关市县环保局的领导和工作人员,感谢参加《中德合作河北省提高能效与大气污染治理可行性研究》的中国和德国专家组的专家们,感谢河北省相关企业和德国相关企业的负责人和专家们,感谢中国可再生能源学会和德国能源署的负责人和同事们。作为这个项目的总协调人,我为曾与他们在一起工作并得到他们的帮助而感到特别荣幸。

  特别感谢:我的两位老师——前国务院参事、中国可再生能源学会理事长石定寰教授和德国能源署前署长斯蒂芬•科勒先生;

  特别感谢:一直全力支持我工作的大地太阳风(北京)能源技术公司总经理封欢先生。

  我在文中所叙述的很多内容,正是他们辛勤工作的一部分,当然他们在治霾方面的辛勤工作远比我所写的内容要多得多。

  我的文章不代表我所在机构的观点,不代表参加可研工作的中外专家们的看法,也不代表《中德合作河北省提高能效与大气污染治理可行性研究》报告的内容,谨代表我个人的意见。

  作者为中德可再生能源合作中心(中国可再生能源学会与德国能源署合办)执行主任

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在河北省某钢铁厂进行现场考察
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河北省某钢铁厂的炼钢车间
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在烟囱上对监测装置进行考察
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“这参数可真不好读!”
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把参数记下来
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可研报告汇报会的专家和参会者们合影留念
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德国能源署现任署长库尔曼先生与参加可研的部分专家和工作人员合影
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德国能源署现任署长库尔曼先生向河北省领导递交《中德合作河北省提高能效与大气污染治理可行性研究报告》
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“奥运村就在那儿!”
责任编辑:张帆 | 版面编辑:王丽琨
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