雾霾的成因与治理

文/周冯琦 刘新宇

雾霾的成因与治理

文/周冯琦 刘新宇

雾霾的形成机理比较复杂，难以在短期内取得治理成效。治理雾霾既是迫切的也是长期的重大任务，必须要同城市发展、经济转型和能源变革、环境治理统一考虑，作为一项重大国家任务，纳入总体规划之中。其中转变就地平衡的电力发展方式和过度依赖煤炭的能源利用方式是解决雾霾问题的关键。

经济、能源发展方式出了问题

雾霾是由于气溶胶粒子形成的，过去人类活动较弱时，这些干气溶胶粒子主要产生于自然过程；然而，近年来，人类活动排放的污染使大气中的干气溶胶浓度大大提高，进而使雾霾现象更为频繁和严重。如果遇到异常静稳天气和山体阻碍污染物扩散等因素，雾霾天气就会持续数日。由以上分析可见，在雾霾天气形成过程中，气象、地形只是外因，由人类活动造成的气溶胶污染才是内因，是真正的罪魁祸首。

雾霾问题的产生，既与我国经济发展方式有关，更与能源发展方式有关。严重雾霾污染，表面上是由不利气象条件所引发，但根本原因则是长期以来不可持续的经济发展方式、不合理的产业结构和能源结构、能源发展方式等积累所致，尤其是我国“电力就地平衡”为核心的能源发展方式。

2013年1月发生较严重雾霾的城市中有不少产业结构偏重、资源利用方式粗放。以石家庄为例，经济贡献排名前十的行业——黑色金属冶炼及压延加工业，化学原料及化学制品制造业，石油加工炼焦及核燃料加工业，电力、热力的生产和供应业等——占工业总产值的近七成，却占污染排放总量的九成以上。这些产业所消耗的能源多以煤炭和石油等一次能源为主，而且能源利用效率也仅为日本、欧盟等国家和地区的1/3左右。

我国的发展过于依靠石油、煤炭等，且对外依存度逐年提高，成为能源安全一大软肋。

另外，我国电力就地平衡的发展模式一直延续至今。也就是说，哪里缺电，就在哪里建电厂。但我国煤炭、石油等能源资源与能源需求呈逆向分布格局，客观上需要在全国范围优化配置能源资源。在以“电力就地平衡”为核心的能源发展方针指导下，目前我国京津冀鲁地区光火电机组装机就达1.3 亿千瓦，长三角地区火电装机1.4 亿千瓦，换算到单位面积的装机容量，华北地区是西北地区的13倍，长三角地区是西北地区的26倍。

化石能源为主的能源结构，能源资源分布与电力装机逆向分布的格局，不仅导致了煤电运力紧张，更导致了严重的生态问题。目前，我国二氧化硫和二氧化碳排放量均居世界首位，我国东部地区环境承载能力已超过极限。数据显示，东中部地区PM2.5高于安全值5-8倍。而京津冀鲁、长三角地区、华北地区正是我国受雾霾严重影响的区域，这些区域也是我国经济发展最快的地区，说明工业生产和生活的能源消耗在城市发展过程中造成的污染给环境带来的压力已不可承受，能源发展方式的转变迫在眉睫。

解决雾霾问题的关键

转变就地平衡的电力发展方式和过度依赖煤炭的能源利用方式是解决雾霾问题的关键。

雾霾形成与控制机制复杂，应充分重视相关基础科研工作。气溶胶粒子的来源复杂多样，难以在短期内取得治理成效。治理雾霾既是迫切的也是长期的重大任务，必须要同城市发展、经济转型和能源变革、环境治理统一考虑，作为一项重大国家任务，纳入总体规划之中，需要从优化产业结构、发展方式转型和优化能源结构和供应方式、严控机动车尾气污染、实行区域联防联控等方面入手。

雾霾主要源于化石能源的直接燃烧利用，而我国以煤为主的能源结构决定了短期内不可能实现大比例的可再生能源替代。能源生产和消费方式的根本转变，不仅是实现经济发展转型、城镇化、确保能源安全的唯一出路，而且是防治大气污染，治理雾霾、建设生态文明的根本出路所在。

电能具有清洁高效、使用便捷的特点。所有一次能源都能转换成电能。应转变就地平衡的电力发展方式和过度依赖煤炭的能源利用方式，以“以电代油、以电代煤、电从远方来”的思路治理雾霾，电力是推动能源发展方式转变的中心环节。

从能源消费角度来看，“以电代油、以电代煤”可以提高电力在终端能源中的消费比重。一般来讲，除航空和军事等少数领域外，如轨道交通、汽车等方面的能源供应都可以逐步使用电力满足需求。发达国家的经验表明，电能占终端能源消费比重每提高1个百分点，能源强度下降3.7个百分点。

从生产和输送角度来看，“电从远方来”意味着我们要在国内优化电源布局，加快大水电、大煤电、大核电以及大的可再生能源基地建设，加快建设以特高压为骨干网架的坚强智能电网，推动电力资源大范围优化配置，注重利用清洁能源。此外，国外的清洁电力也可以通过逐渐成熟的特高压输电技术引入中国。

能源供应方式的变革需要动“大手术”，如何动“大手术”？一方面应把电力平衡作为能源平衡的重要支撑，把发电作为一次能源转换利用的重要方向，把电网作为能源配置的重要基础平台，在国内优化电源布局，进而推动能源空间配置的优化。另一方面要大力发展清洁能源产业，提高清洁能源利用比例，把提高电气化水平、推广新能源汽车作为优化能源结构、提高能源效率的重要举措。

尤其要加快智能电网建设和应用，积极促进厂网协调。智能电网能够将低密度、间歇性的风能、太阳能等可再生能源转换的电能，通过技术手段稳定供给用户使用，达到劣电优用；通过优化配置能源品种以提高经济性和能源效用；具有支撑分布式电力生产者与消费者角色转换的功能。清洁能源通过智能电网便能实现方便的市场交易。

推广公务新能源汽车也是治理雾霾的有效路径之一

在造成雾霾污染的众多因素中，机动车尾气排放是最为重要的一个，推广应用新能源汽车则有利于减少机动车尾气污染。雾霾是由细颗粒物（PM2.5）形成的，上海来源于机动车的细颗粒物占到相当大比重。2012年，上海民用汽车保有量达到212.86万辆，其中个人民用汽车保有量为141.32万辆，非私人汽车大约有70万辆（包括政府公务、公交、出租、邮政、环卫等用车以及企事业单位、社会组织等拥有车辆）；如果能利用政府财力将非私人汽车中的20万辆替换为新能源汽车，则估计可使上海本地人为PM2.5污染从目前水平上减少5%左右。

另一方面，大力推广新能源汽车还能有力提振上海的新能源汽车产业。

上海曾经提出过在2012年新能源汽车产能达到10万辆的目标，然而近年来的新能源汽车产业发展势头逊于预期，据估计2013年全国新能源汽车的产销量也只达到1.5万辆。上述目标的实施是从家用小型新能源汽车着手，收效甚微。如果能用7-10年的时间将上海的20万辆公务用车替换为新能源汽车，并规定优先使用上海产汽车，则将使这7-10年间上海的新能源汽车年均产销量至少达到2万-3万辆，这会使本市的新能源汽车产业实现飞跃式或突破性的发展，并引领新能源汽车成为一种时尚。当产销量达到一定规模，上海的新能源汽车生产商就能实现规模效益，在其他政策的扶持下（如新能源汽车免费上牌照），新能源汽车成本逐步下降，新能源汽车产业的发展进入良性循环轨道。

建议上海市政府安排一定财政资金，在未来7-10年分两步走将20万辆本市公务用车替换为新能源汽车，并以此为契机促进其他相关低碳产业、技术的发展，如智能电网、分布式新能源发电系统。

第一步，用3-5年时间将所有政府公务用车、事业单位用车替换为新能源汽车。替换下来的原有此类用车宜由市政府有关部门统一组织到旧车市场上公开出售，所得资金收归市财政。

第二步，用4-7年时间鼓励部分企业和社会组织将所拥有汽车替换为新能源汽车。具体可用措施一是加大财政补贴力度，二是以政府的影响力推动更多企业履行社会责任。

凡利用本市财政资金将非私人汽车替换为新能源汽车的，宜规定须购买本市生产的新能源汽车，以拉动本地新能源汽车产业发展。

借推广新能源汽车拉动其他新能源产业和技术发展

大力推广新能源汽车不仅能直接拉动本市新能源汽车产业的发展，而且建议上海市有关部门借这一契机拉动其他本市相关新能源产业和技术的发展。

发展智能电网产业

完善的充电桩网络是推广应用电动汽车和混合动力汽车的必要条件，反过来，当推广应用的电动汽车和混合动力汽车达到一定数量，就能使充电桩网络的建设实现规模效益，还能以此为契机拉动充电桩背后的智能电网产业发展。

因此，建议上海市有关部门到2020年前建成覆盖中心城区主干路、次干路，郊区主干路以及所有停车场的新能源汽车充电桩网络，并与国家电网公司合作，将充电桩网络建设与坚强智能电网建设结合起来。对于用上海市财政资金购买的智能电网相关设施、设备、装置等，宜规定须购买本市产品，以拉动上海的智能电网产业发展。

发展新能源汽车充电服务行业

在建设新能源汽车充电桩网络的同时，建议上海市有关部门采用BOT等模式引入社会资金建设新能源汽车充电站，将充电服务行业培育起来。

要将充电服务行业培育起来，除了基础设施到位，还要有合适的价格政策。新能源汽车充电电价不但要能补偿发电成本，还要能补偿一部分充电桩、智能电网等基础设施建设成本；然而，如果充电电价过高，则必然抑制人们使用新能源汽车的积极性。建议上海市有关部门对此开展调查研究和举行听证会，以确定合理的充电电价，对于充电电价与度电成本（发电成本+平摊到每度电的基础设施建设成本）之间的差额，建议由市财政予以补贴。

对于上述充电电价，建议完善分时段充电定价机制，鼓励夜间停车充电；同时建议对电网公司向充电站供电电价，勿实行阶梯电价。

推广应用分布式新能源发电系统

如果为新能源汽车所充电力来自化石能源发电，则会在避免机动车尾气污染的同时，间接造成其他来源大气污染。因此，建议上海市有关部门统筹规划、协同推进建设“新能源汽车充电设施+智能电网+分布式新能源发电系统”。

建议出台措施安排充电桩周边的政府机关率先安装分布式新能源发电系统（如光伏系统、风光互补系统），以及优先鼓励充电桩周边的企事业单位、社会组织安装此类系统，所发电力直接输送到充电桩，多余电力储存到与充电桩或配套智能电网相连的储能设备。对于企事业单位、社会组织安装此类系统，除了国家层面给予的新能源发电补贴，建议市财政给予适当配套补贴，从而使其安装和运行此类设备有利可图。

对于上述分布式新能源发电系统，宜制定规则要求其向接受售电的充电站和电网公司提前（一天）告知预测发电量，以保障充电站和电网的稳定运行。

为鼓励企事业单位、社会组织及个人等使用新能源汽车，建议上海市有关部门在道路使用方面给予新能源汽车优先权，如在公交专用车道使用上，让新能源汽车拥有与公交车同等的权利；又如，道路拥堵时，在有警察指挥的场合，允许将新能源汽车优先放行。