中国 2015年 SO2排放总量宏观控制目标研究

韩国刚,曲富国,戴文楠,宋鹭,韩振宇,苏艺,孔令辉,姜华

(1.原国家环保局环境评估中心,北京 100012;2.吉林大学东北亚研究院,吉林长春 130012; 3.环境保护部环境工程评估中心,北京 100012;4.北京博奇科技电力有限公司,北京 100022)

中国 2015年 SO2排放总量宏观控制目标研究

韩国刚1,曲富国2,戴文楠3,宋鹭3,韩振宇4,苏艺3,孔令辉3,姜华3

(1.原国家环保局环境评估中心,北京 100012;2.吉林大学东北亚研究院,吉林长春 130012; 3.环境保护部环境工程评估中心,北京 100012;4.北京博奇科技电力有限公司,北京 100022)

1980年中国 SO2排放量为 1160万吨,2005年为 2549万吨,伴随节能减排政策的实施和 SO2治理投资的增加,到 2010年我国 SO2排放量将降至 2300万吨(削减 10%),仍位居世界第一位。在“十二五”期间,伴随人口、经济、能源的增长和发展模式的重大转变,我国 2015年 SO2排放总量面临微增长、不增长或减排的趋势。应用我国SO2减排宏观控制指标和模式预测了我国 2015年 SO2排放总量的 4种图像或目标。提出了实现 SO2排放总量削减 10%目标的 10条建议。

2015年;SO2排放控制;宏观;目标

1 中国 SO2排放量和压力

2005年我国 SO2排放量为 2549万 t,当年耗煤量为 22.2亿 t标准煤。我国 1980年 -2010年 SO2排放量变化情况见图 1。

图1 我国1980年 -2009年 SO2排放量

由图 1可以看出,我国 SO2排放量伴随着经济发展而呈缓慢增长,SO2排放量 2005年已达 2549万 t[1-2],是世界第一大排放国,面临国内外巨大的减排压力。在经济高速发展和以煤炭为主的能源组成的情况下,SO2排放量缓慢增长或者不增长都已是很困难的任务,而国家在“十一五”期间提出 SO2排放量在 2005年的基础上削减 10%确实是很艰难的任务。但是,通过国家大力发展新能源、调整能源结构、节能降耗等措施,到 2010年我国 SO2排放总量消减10%的目标即将实现。

在“十二五”期间,伴随人口、经济和能源的增长,我国 SO2排放总量仍然面临增长的趋势,即使2015年在 2010年的基础上再削减 10%(SO2排放总量为 2070万 t),SO2排放总量仍居世界第一位,还是面临减排的巨大压力。

2 中国 SO2减排指标体系

作者多年的研究发现,减排 SO2排放量与下列16个指标相关,其中 12个指标与 SO2排放量呈现正相关,4个指标与 SO2排放量呈现负相关。这 16个指标中,最关键的指标有 GDP、总能耗、总煤耗的规模及其年均增长率,能源弹性系数,能源组成和煤质含硫量,节能降耗与清洁生产水平,SO2治理目标、对策和治理投资等指标。

3 SO2减排量与各个减排指标关系分析

通过我国 SO2排放总量与 SO2减排控制指标体系的研究,发现 SO2排放总量与上述 16个变量成函数关系,为此作者建立了 SO2减排量函数关系表达式,如下:

由上式可以看出,SO2排放总量与数学表达式

中国 2015年 SO2年排放总量 4种预测图象或目标见表 1。将表中的 20种图象归纳出下列 4类图象或目标[3]。我国 2010年煤耗量预计 31亿 t, SO2排放总量预计 2300万 t,SO2平均去除率为65%。中的 16个指标相关,其中 12个指标与 SO2排放量呈现正相关,4个指标与 SO2排放量呈现负相关。

表 1 中国 2015年 SO2年排放总量 4种预测图象或目标[7-8]

在以上所列 16个的影响因素中,本文将重点评述 SO2的排放量与 GDP总量、GDP年均增长率、能源组成、能源经济环境发展模式 (能源消费弹性系数)、SO2治理强度(去除率)、煤质含硫量等减排指标关系。

4 中国 2015年 SO2排放总量 4种预测图象分析

4.1 微增长 5%预测图象(警告性预测)分析

能源弹性系数为0.6,GDP年均增长率为9%～ 10%,我国 2015年总煤耗量将由 2010年的 31亿 t增长到 40.3～41.5亿 t。SO2平均去除率由 2010年的 65%上升到 70%时,2015年 SO2排放量将达到 2415～2489万 t。也就是说 2015年比 2010年排放总量 2300万 t约增加 5%。

4.2 零增长预测图象(低目标)分析

(1)能源弹性系数为 0.5,GDP年均增长率为7%～9%,SO2平均去除率为 70%时,我国 2015年SO2排放总量将保持在 2300万 t。

(2)能源弹性系数为 0.6,GDP年均增长率为7%,SO2平均去除率为 70%时,我国 2015年 SO2排放总量将保持在 2300万 t。

4.3 负增长 5%预测图象(中目标)分析

(1)能源弹性系数为 0.6,GDP年均增长率为7%～9%,SO2平均去除率为 73%时,我国 2015年SO2排放总量约为 2185万 t。

(2)能源弹性系数为 0.55,GDP年均增长率为9%～10%,SO2平均去除率为 73%时,我国 2015年SO2排放总量约为 2185万 t。

4.4 负增长 10%预测图象(高目标)分析

(1)能源弹性系数为 0.6,GDP年均增长率为7%,SO2平均去除率为 73%时,可达到 SO2排放总量消减10%的目标。

(2)能源弹性系数为 0.6,GDP年均增长率为7%～10%,SO2平均去除率为 75%时,可达到 SO2排放总量消减10%的目标。

(3)能源弹性系数为 0.55,GDP年均增长率为7%～8%,SO2平均去除率为 73%时,可达到 SO2排放总量消减 10%的目标。

(4)能源弹性系数为 0.5,GDP年均增长率为7%～10%,SO2平均去除率为 75%时,可达到 SO2排放总量消减10%的目标。

(5)能源弹性系数为 0.5,GDP年均增长率为7%～8%,SO2平均去除率为 73%时,可达到 SO2排放总量消减 10%的目标。

(6)能源弹性系数为 0.45和 0.40,GDP年均增长率为 7%～10%,SO2平均去除率为 73%～75%时,可达到 SO2排放总量消减 10%的目标。

(7)由新能源替代煤炭 3亿 t,使我国 2015年煤耗量不超过 36亿 t,当全国 SO2平均去除率为73%～75%时,即可达到 SO2排放总量消减 10%的目标。

5 中国 2015年 SO2排放总量宏观控制目标

中国 2015年 SO2排放总量宏观控制目标为2070万 t(在 2010年 SO2排放量 2300万 t基础上消减 10%)。选择高目标的理由是:

(1)构建经济、社会、环境可持续发展的长期目标所必需。我国 SO2排放总量居世界第一位,面临SO2减排的巨大压力,特别是在全球气候变暖和酸雨加重的双重压力下,SO2排放量只能逐年减少,不能增加。

(2)我国能耗高,实现节能降耗的潜力较大,到2015年我国可以实现节能降耗 20%的目标。目前,政府把转变经济发展模式、调节能源结构和节能减排作为国家的重要任务。在 2009年 12月全球气候变暖大会上我国政府承诺,至 2020年我国万元产值CO2排放量将比 2005年减少 40%～45%。意味着到 2015年我国实现能耗下降 20%是可以达到的(2015年我国万美元 GDP能耗约 8 t标准煤)。

(3)依照我国承诺,到 2015年我国总能耗有可能实现下降 20%的目标。按煤炭占总能源的 70%计算,相应的总煤耗量下降 14%也是可能的。大约消减 5亿 t煤炭,按 2015年我国 SO2平均去除率70%计算,减少 SO2产生量 1000万 t,减少 SO2排放量 300万 t。

(4)我国 2010年 SO2平均去除率将由 2005年的 42%提高到 65%,伴随脱硫投资的增加和脱硫的效率提高,预计 2015年 SO2平均去除率将达到73%～75%。

综上所述,到 2015年我国通过转变经济发展模式,调节产业结构、能源结构,提高新能源比例,强化节能降耗和增加脱硫投资,提高 SO2平均去除率等措施,将我国 SO2排放总量控制在 2070万 t以下是可行的。

6 实现中国 2015年 SO2排放总量控制目标的对策

(1)应快速转变我国高能耗高污染的经济发展模式,尽快建立起我国经济、能源、环境和谐发展模式,使我国能源消费弹性系数达到正常值(0.5)。

建议将能源消费弹性系数正常值 0.5[4-6]纳入我国经济社会环境可持续发展构建和谐社会的重要控制指标和国家环保规划指标,该指标是减排 SO2排放量的关键措施。如果我国能源消费弹性系数在2010年到 2015年按 0.6%发展,即使 SO2去除率达到 73%,2015年 SO2排放总量削减 10%的目标也难以实现。但能源弹性系数控制在 0.5以下。全国SO2平均去除率达到 73%,GDP年平均增长率控制在 7-9%时,我国 2015年 SO2排放量削减 10%的目标可以实现。

(2)科学制订削减 SO2排放量的规划,努力调整第一、二、三产业结构,大力发展第三产业,提高第三产业的比例,限制第二产业中高耗能产业(钢铁、水泥、电解铝)的发展规模,加快第二产业节能降耗的技术改造和产品的更新换代及其配套的节能减排政策(刺激性和指令性的政策)。

(3)近 30年来我国 GDP年均增长率一直保持在 9%～12%高速发展水平上,2010年将达到 37万亿元,能耗总量大约 40亿 t以上。依此发展下去,我国能源、环境均面临巨大压力,因此必须减缓国民经济发展速度,防止 GDP年均增长率按两位数增长,必须控制在一位数增长水平上。如果 GDP年均增长率按两位数增长,即使 SO2去除率达到 70%, 2015年 SO2排放总量削减 10%的目标难以实现。

(4)大力开发新能源(核能、风能、潮汐能、地热能、太阳能、生物能等),调整能源结构,由新能源替代煤炭 3亿 t,使煤炭在能源组成中的比例控制在70%以下,2015年我国总煤耗量有可能不超过 38亿t。

(5)限制高硫煤开采,强化含硫量大于 3%暂时不能开采的有关法规政策,使我国煤炭的含硫量稳定在 1.0%水平上。

(6)强化削减 SO2排放量的优惠政策、税收政策和总量控制政策,促进削减 SO2排放量。

(7)大力发展循环经济与清洁生产,推动节能降耗,确保 2015年单位能耗降低 20%以上的目标。

(8)增加脱硫设施投资,提高 SO2去除率,到2015年末使我国 SO2平均去除率由 2010年的 65%提高到75%。

(9)迅速推广节能减排的专利、技术、科研成果、设备及配套政策。

(10)国家发改委以 (2008)36号公告公布了第一批 50个国家重点节能技术目录,两年来推广甚少的主要原因是缺少国家强制性的节能减排指标文件、节能减排效益与企业、职工利益挂钩的文件,企业缺少节能减排的积极性。建议国家将节能减排的经济效益由公司、企业和职工共享,减排 SO2总量的70%属企业所有,可以上交易市场交易。

上述 10条对策是完成我国 2015年 SO2排放量削减 10%目标的基本条件,也是制约条件。创造条件克服上述制约因素后,是可以实现 SO2削减 10%目标的。否则要实现我国 2015年 SO2削减 10%的目标是不可能的。

7 建议

(1)国家制定强制性的节能减排政策,规定各行业和企业的节能减排指标和完成时间。

(2)为了更好地实现我国 2015年 SO2削减10%的目标,应对我国 SO2排放量宏观控制目标做进一步深入地研究。

[1]韩国刚,苏艺,韩振宇,等.中国 SO2减排控制指标体系及应用案例研究[J].中国科技成果,2009,(22):6-10.

[2]韩国刚,吴波,韩振宇,等.中国 SO2减排控制指标体系及减排控制对策研究[J].电力环境保护,2007,23(4):36-39.

[3]韩振宇,吴波,孔令辉,等.中国 2010年 SO2排放量控制在2300万 t以下可行性分析[J].电力环境保护,2007,23(6):34-39.

[4]国家环境保护总局.中国环境统计年报 2005[M].北京:中国环境科学出版社,2006.

[5]国家统计局工业交通统计司国家发展和改革委.中国能源统计年鉴 2005[M].北京:中国统计出版社,2006.

[6]中国统计局.中国统计年鉴 2006[M].北京:中国统计出版社, 2006.

[7]《中国能源年鉴》编委会.中国能源年鉴 2002[M].北京:中国石化出版社,2003.

[8]《中国能源年鉴》编委会.中国能源年鉴 2003[M].北京:中国石化出版社,2004.

[9]《中国能源年鉴》编委会.中国能源年鉴 2004[M].北京:中国石化出版社,2005.

[10]《中国能源年鉴》编委会.中国能源年鉴2005[M].北京:中国科学出版社,2006.

[11]《中国能源年鉴》编委会.中国能源年鉴2006[M].北京:中国科学出版社,2007.

[12]《中国能源年鉴》编委会.中国能源年鉴2007[M].北京:中国科学出版社,2008.

[13]中国统计局.中国统计年鉴 2005[M].北京:中国统计出版社, 2005.

[14]中国统计局.中国统计年鉴 2004[M].北京:中国统计出版社, 2004.

Discussion on bag filter design after semi-dry desulfurization process

The SO2total em ission amount in 1980 year is 11.6 m illion tons,in 2005 year is 25.49 m illion tons,w ith the imp lementation of energy-conservation and em ission-reduction policy and the increase of SO2em iss ion controlling investment,SO2total em iss ion amountw ill fall to 23 m ill ion tons(reduces 10%)in 2010 year.In 12th five years period,w ith the significant transformation of population,the econom ical,the energy grow th and the developmentpattern,SO2totalem ission amount in our countryw ill increase w ith m icro grow th,no grow th or reduce in 2015 year.Four kinds of images of SO2to tal em ission amount in our country in 2015 year are predicted based on SO2em ission controlling targets and pattern.Ten countermeasures to reduction the SO2em ission amount are proposed in the end.

2015;SO2em ission controlling;Macro;target;

X32

B

1674-8069(2010)02-001-04

2010-01-26;

2010-02-10

韩国刚(1937-),男,河北丰润人,研究员,长期从事环境科学、环境规划及环境评估等工作。E-mail:rainharg8@yahoo. com