我国城市雾霾治理的能源结构调整研究

■ 严丹霖 博士生 高 璐（中国地质大学（武汉） 武汉 430074）

近些年来，城市雾霾天气越来越引起人们的广泛关注。我国雾霾天气出现的范围已经从最初的中东部地区扩展到东北、华北、华中、珠三角等地，雾霾天气的严重程度和持续时间，也在不断刷新各地的历史纪录。一些研究证实，公众所熟知的PM2.5（直径不大于2.5微米的悬浮颗粒物）是城市雾霾灾害天气形成的祸首，而燃煤产生的二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等污染物则是PM2.5 形成的主要原因。毋庸置疑，城市雾霾天气对社会经济造成的负面影响是巨大的：首先，较低的水平能见度严重影响交通行车安全，可能引发交通事故造成人民生命财产损失；其次，城市雾霾天气引发的空气污染将对动植物的成长和人体健康带来危害，PM2.5 的吸入可能引发呼吸道、心脑血管疾病，甚至诱发癌症。最后，持续严重的雾霾天气将损害城市形象，从而减少旅游收入，降低外部企业的投资热情，以及造成人才流失。鉴于城市雾霾天气的众多危害，公众对雾霾治理的诉求不断高涨。雾霾治理是一项庞杂的工程，涉及到诸多方面。然而，从PM2.5的形成原因来看，以煤炭消费为主的能源结构才是城市雾霾产生的根源，因此下文将从能源结构调整角度来探讨我国城市雾霾治理的问题。

我国能源结构的基本现状

表1 2001-2013 年一次能源生产总量及其构成

（一）我国能源供给结构现状

我国国土面积广阔，所蕴藏的能源种类多种多样，但在能源储量方面，煤炭资源占据主导地位。当前已探明的煤炭储量超过3万亿吨。煤炭资源在我国能源供给结构中长期扮演着重要的角色，表1显示了2001年以来我国一次能源生产总量及其构成。

在能源供给结构中，仅列举出几大主要能源：煤炭、石油、天然气和水电、核电、风电，其他能源因生产量太小而暂不考虑。由表1可以发现，煤炭是我国能源供给的支柱，煤炭生产量占一次能源生产总量的比重从2001年的73%上升至2013年的75.6%，始终保持在73%以上，个别年份甚至达到77.8%。石油所占比重呈现逐年下降趋势，由2001 年的16.3%下降到2013年的8.9%，下降了7.4个百分点。天然气比重总体上在增长，但数值非常小。水电、核电、风电比重在波动中略有上升。我国能源供给结构总体上呈现“多煤、少油、缺气”的特征。造成这种能源结构不平衡的现状除了与我国煤炭储量丰富的资源禀赋有关，还受到技术水平的影响。新中国成立至今，我国已经形成了较为完整的煤炭工业体系，煤炭开采技术发展迅速，技术水平相对比较成熟。然而，对于天然气和石油等能源，由于其对开采技术的要求较高，可开发程度有限，我国的供给总量相对较少，进口依赖度偏高。此外，对于水电、核电、风电等新能源，我国的生产技术尚处于起步阶段，短期内还无法大规模的满足市场需求。

（二）我国能源消费结构现状

能源供给结构在一定程度上决定了我国以煤炭资源为主的能源消费结构，我国能源消费结构严重失衡。煤炭资源占一次能源消费总量的比重长期保持在65%以上居高不下。石油占一次能源消费总量的比重由2001 年的21.8%下降到2013 年的18.4%，下降了3.4个百分点。天然气占比极低，略呈上升趋势。水电、核电和风电的消费量占比十分平稳，一直未突破10%。显然，我国能源消费结构依然是以煤炭为主。

雾霾天气产生的能源结构因素

城市雾霾天气产生的原因包括自然因素和人为因素两种类型。自然因素主要是指特定的天气或者气候条件，它具有较强的客观性，不以人的意志为转移，在此不做过多讨论。人为因素是造成雾霾天气的主要原因，也是可以通过发挥人的主观能动性减少甚至规避的。人为因素包括：工业生产中污染物的排放、以煤炭为主的能源结构、机动车尾气污染等等，在众多人为因素中，以煤炭为主的能源结构是形成城市雾霾天气的根源。

中科院的最新研究成果显示，PM2.5的构成成分主要是：燃煤、工业污染、二次无机气溶胶、生物质燃烧、垃圾焚烧、土壤尘以及汽车尾气等，其中前三种成分所占的比重达到了69%。归根结底，这三种成分的生成还是源于煤炭资源的大量消费。北方地区冬季对居民的集中供暖多依靠燃烧煤炭，与用煤量增长相伴随的是排放至大气中污染物的增加，而城市雾霾天气的高发季节也在冬季，这也从另一个角度说明了我国以煤炭资源为主的能源结构对城市雾霾天气担负着不可推卸的责任。从PM2.5形成的主要原因来看，二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等污染物是罪魁祸首，统计数据表明，我国70%的二氧化碳和烟尘排放，90%的二氧化硫排放，都与低效燃烧煤炭息息相关。可见，以煤炭资源为主的能源结构是产生城市雾霾天气的根源。

如果对城市雾霾天气不加以治理，那么人民会继续饱受其害，我国的社会经济发展也会受到不良影响。如果为了治理雾霾，强制性减少能源利用量，又会阻碍我国社会主义现代化建设步伐，减少人民福利。为了既不缩减正常工业生产和居民生活所需耗费的能源总量，又有效地降低城市雾霾的严重程度，调整优化能源结构才是可行之路。而且，从全国大部分地区都遭受了雾霾袭击，个别地区PM2.5指数甚至“爆表”的现实情况来看，调整优化能源结构已经刻不容缓，降低煤炭资源生产、消费量迫在眉睫。

雾霾治理的国外经验

城市雾霾天气并非中国独有，国外许多国家在工业化进程中，也曾饱受雾霾之扰，通过政府和民众的共同努力，他们不但有效治理了雾霾，而且积累了不少成功的经验，可以为我国提供借鉴和指导。本文将从能源结构调整角度，来探讨雾霾治理的国外经验。

作为老牌资本主义国家的英国，受惠于工业革命，经济在19世纪末-20世纪初得到迅速发展。然而，该国在经济发展的同时却疏于环境保护，伦敦工厂产生的废气形成浓重的烟雾，使伦敦得名“雾都”。1952 年底，著名的“伦敦烟雾事件”更是给公众的生命健康和正常的生活秩序造成了极大的冲击。英国人痛定思痛，着手开始雾霾治理。英国政府认识到能源结构是形成城市雾霾灾害的根源之一，认为产业转型是能源结构调整的重中之重，仅仅依靠高耗能制造工业发展经济的传统道路无异于饮鸩止渴，大力发展高科技产业、服务业等第三产业才可能使英国社会经济迎来更加光明的未来。因此，治理雾霾必须从能源结构调整方面入手。1956年英国政府颁布了《清洁空气法案》，对工业生产、电力供应和集中供暖使用的能源制定了限制性要求，规定市区范围内和城市近郊区的所有工业企业都不得以煤炭和木柴作为生产燃料。逐步调整居民生活用能的结构，改造传统使用煤炭燃烧的燃具设备，大规模推广天然气，同时，计划扩大太阳能、海上风能的利用范围。此外，英国政府公布了以调整优化国内能源消费结构的《能源法案》，预计到2020年，在英国的一次能源消费总量中，可再生能源占比达到30%，以此降低工业、供电、供暖以及交通等行业中的煤炭使用量。通过这些举措，伦敦目前已从“雾都”转变为著名的“生态之城”。

美国洛杉矶也于二十世纪四五十年代经历了“光化学烟雾事件”的侵扰。美国环保署针对排放在大气中的颗粒污染物，发布了对汽车和发电站能源利用的指导意见，要求轻型卡车和公共汽车从传统燃料转变为使用清洁能源，以减少污染物排放，为大气清洁做贡献。美国在优化能源结构，治理城市雾霾的工作中，比较有特色的是其研发采用的先进技术。加州空气质量管理局于1988 年专门成立了技术进步办公室，以期从技术角度帮助实现能源消费结构的优化。这些新技术包括电动汽车、燃料电池、可用替代燃料的机车、零VOC涂料和溶剂等。美国南海岸空气品质管理局对改造采用燃料电池和混合技术为动力的机动车辆提供资金支持，并资助将建筑设备和柴油拖船所使用的能源升级为清洁能源。经过一段时间的治理，到20世纪80年代，洛杉矶的空气质量得到了显著的提升，城市雾霾天气发生频率明显下降。

我国调整能源结构以治理雾霾的对策建议

第一，加强调整优化能源结构的政策法规保障，从制度层面限制PM2.5的形成。首先应制定国家以及各个省份能源结构调整的总体规划，为每一阶段设立具体的任务目标和行动方案，明确能源管理部门职能，加强对不同部门和不同行业的组织沟通，使各部门达成共识，通力合作，共同协调各种能源的供给消费结构比例。其次，出台配套的政策法规，用法律来约束不清洁能源的利用范围和利用额度，并采取有效措施提高政策法规的执行力度，发挥政府的引导和推动作用，这将在一定程度上限制PM2.5的形成。

第二，以科技创新和技术进步推进新能源和可再生能源的开发利用，从技术角度降低雾霾出现的频率。首先，政府应鼓励能源开发技术创新，并为研发新能源、可再生能源科技的企业或个人提供融资优惠政策或财政资金支持。其次，必须集聚一切可利用的创新资源，推进产学研一体化，以科研机构和高等院校为依托，建设新能源和可再生能源技术服务平台，突破太阳能、风能、核能和生物质能等新能源及可再生能源的技术开发瓶颈，促进新能源产业的规模化生产。通过大规模供给新能源和可再生能源替代煤炭资源，从而减少煤炭燃烧产生的污染物排放，降低城市雾霾天气出现的频率。

第三，积极推进产业结构优化调整，通过产业结构转型使城市重现蓝天白云。这一方面需要进一步改造传统高耗能产业，在工业企业中营造绿色生产理念，将经济发展方式由粗放型向集约型转变，采用先进机器设备，利用新能源或可再生能源，提高生产效率，减少能源消耗，降低污染排放；另一方面，加快推进服务业、高科技产业等第三产业的发展。不仅要不断扩展第三产业的市场范围，还应从质量上提高第三产业的整体水平，实现第三产业在国民经济中所占比重的大幅提升。产业结构的调整优化作为能源结构调整的基础，必将对城市空气质量的提升做出巨大的贡献。

第四，提高对外合作水平，争取各种外部支持。首先，通过对外合作，学习发达国家开采新能源和可再生能源的经验，引进国外的先进技术设备，利用这些设备降低我国煤炭替代能源的生产成本；其次，与雾霾治理成功国家进行专家交流和人才引进，请富有专业技术和实践经验的专家来华指导我国核能、风能、生物质能等新能源和可再生能源的开采管理工作，也可以选派我国相关人员赴国外学习，为创立一支专业化、高水平的能源人才队伍做准备；再次，通过海外融资，吸引外商参与我国能源结构调整，为新能源和可再生能源的开发争取资金支持，我国也应鼓励有实力的能源开发企业进驻国外能源富集区，通过多种形式的合作参与国外能源开发，为我国开拓新能源和可再生能源的供应渠道。相信随着清洁能源生产成本的降低，以及供给规模的扩大，我国将逐步改变以煤炭为主的能源结构，有效缓解城市雾霾严重的问题。

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