散煤治理与大气污染防治

文/雷宇

散煤治理与大气污染防治

文/雷宇

自2015年开始，我国338个地级及以上城市首次有了全指标空气质量监测的数据。从这个空气质量监测数据我们可以看到，全国约有80%的城市空气质量超标，其中最重要的超标因素就是PM2.5。从人口分布上来看，大概有85%人口生活在不达标的城市里面。所以我们改善空气质量的挑战非常大。

从区域来看，我国主要有两片区域空气质量相对较差。一个是京津冀一带，PM2.5浓度远远高于其他地区。另外一个是新疆喀什和田所在的南疆地区，那里主要是受到沙尘的影响。总体趋势是北方城市的PM2.5浓度高于南方。通过分析我们可以看到一个非常重要的特征是冬季的污染远远高于夏季的污染，有采暖需求的北方城市的空气质量总体上相对较差。

2013年国务院发布实施《大气污染防治行动计划》以后，通过两年多的治理，我国的空气质量有了明显好转。具体来看，全国的二氧化硫浓度下降了28%，PM10的浓度下降了10%，重点区域的空气改善超过了全国的平均速度。从京津冀来看，二氧化硫的浓度下降了45%，几乎下降了一半，PM2.5和PM10的浓度也下降了27%。这个成绩不仅是因为我们加大了末端治理，很大一部分也来源于对能源和煤炭的控制。近两年煤炭消费总量的下降，在很大程度上助推了空气质量的好转。

虽然近年来我国空气质量好转非常明显，重点区域PM2.5的降幅达到了20%左右。但是总体来看，我国PM2.5的浓度和发达国家的差距还是非常大的。

我们可以从两个角度来说明这个差距。一个是环境空气质量标准，现在我国的PM2.5年均浓度标准为35微克/立方米，而美国的标准是12微克/立方米，世界卫生组织的指导值是10微克/立方米，我们的标准是美国标准的三倍左右。另一个是实际浓度，去年我国338个城市平均的PM2.5浓度是50微克/立方米，而美国400余个监测点2015年的平均浓度是8微克/立方米。从这个角度上来说，我国实际的PM2.5平均浓度大概是美国平均浓度的6倍。所以，我国的空气质量和发达国家仍然有非常大的差距。虽然我们这两年空气质量的改善非常明显，但是以后还需要以更大努力来推动空气质量的进一步改善，才能使人民享受到更好的环境质量。

根据清华大学等单位的研究，对于京津冀而言，民用部门对冬季PM2.5污染的贡献接近一半，这些贡献的来源主要是散煤等固体燃料燃烧排放的污染物。从这个角度来说，如果我们要减少冬季重污染天气，或者通过这个来降低全年PM2.5的浓度，就必须更加关注冬季或者在民用能源的污染控制。

事实上，散煤治理比集中的燃煤治理具有更大的环境效益。这可以从两个角度来解释。

第一个角度是，假如我们减少或控制一吨散煤的燃烧，它的污染物削减量能够比电厂减少一吨煤的削减量大得多。例如，使用散煤所产生的二氧化硫的排放系数为4千克/吨煤，而电厂锅炉的则为0.8千克/吨煤；使用散煤产生的氮氧化物的排放系数为1.6千克/吨煤，而电厂锅炉的则为0.8千克/吨煤；使用散煤产生的一次PM2.5的排放系数为11千克/吨煤 ，而电厂锅炉的则为0.2千克/吨煤。所以，不管是二氧化硫、氮氧化物还是一次PM2.5，散煤的排放系数都远远高于电厂锅炉。

而且，上述电厂锅炉的排放系数还没有考虑到超低排放的要求，如果

我们按照超低排放的要求，电厂锅炉的排放系数会更低。

所以，以现在全国的平均水平来讲，散煤和电厂锅炉的排放系数差距会更大。这个差距尤其在一次PM2.5上会体现得更加明显。其中最重要的原因是电厂有非常高效的末端除尘设备，但是对于散煤来说，如果是直接在炉灶里燃烧，污染物基本上是直接排放的。

另外一个角度是，散煤燃烧基本都属于低矮面源，排放高度非常低，排出来的污染物很快就会被人体呼吸到，对人体健康的影响更为直接。

所以从上述两个角度来讲，我们需要非常重视散煤的污染治理。

从国际经验上来看，散煤治理事实上也是改善空气质量的一个非常重要推手。在过去的60年里，在美国整个煤炭的比重里，电力用煤从30%增长到了95%。与此同时，商业、工业、民用的用煤，也就是散煤的使用大幅减少，目前基本上已经没有散煤燃烧。在这个过程中，美国一方面在电厂加大了末端治理的力度，另一方面减少了其他行业里治理相对困难的煤的消费量。也就是说，美国煤炭的使用被从小的、分散的设备逼到了更大的集中处理的设备里，通过这样的过程，极大地推进了煤炭消费过程中污染物的减排。

在民用散煤的治理中，有多种技术选择。一般来讲，民用散煤治理可选的技术路线主要是集中供热和分布式能源供暖。集中供暖主要包括热电联产和燃气锅炉，分布式能源供暖则包括电力、天然气、优质煤以及太阳能、沼气等。

以京津冀地区为例，为了实现大气污染治理的强化措施，京津冀非常强调散煤治理。

为了做好散煤治理，京津冀地区采取了三类措施。第一个是以热电联产和集中供暖替代分散散煤燃烧。也就是把煤炭的使用从小的污染设备逼到大的、但是易于治理的设备的思路；第二个是把煤炭改为气、电等清洁能源，包括煤改气和煤改电，目前这一做法在京津冀尤其是北京的南部和廊坊、保定等地正积极推进；第三个就是改善煤质，在集中供暖到不了，或者改气、改电存在设施和实施困难的情况下，我们采取的主要做法就是改善煤质。当然这并不仅仅是改善煤质本身，同时也包括改善适合比较好的煤质的燃烧设备、炉具等。

在这些措施中，电代煤是一种新的措施，在京津冀地区的推广力度比较大。要顺利推进以电代煤，一是要做好部门协调和任务分解工作，二是必须强化配套电网的建设，这恰好可以与国家电网的农网改造工作配合起来，目前包括北京、天津、保定和廊坊都有相应的建设计划。

在散煤清洁化方面，北京计划2016年改造463个村、近20万用户；2017年计划改造820个村、近27万户；天津市武清农村采暖“电代煤”涉及约20万户，计划空气源热泵替代10万户，储能式电采暖替代10万户。河北的保定和廊坊也有相应的计划，保定计划2016年完成387个村、20.2万户“煤改气”，2016冬季“禁煤区”范围内的512个村、26.4万户取暖全部采用洁净型煤或绿色焦炭过渡。廊坊市则计划完成2416个村街、72.3万余户居民清洁能源替代工作。

经过初步测算，通过“煤改电”工程，2016—2017年京津冀地区将减少燃煤328.8万吨，相应地会减少二氧化硫排放1.71万吨，氮氧化物0.53万吨，PM10 4.44万 吨、一 次PM2.5 3.55万吨。

在京津冀，散煤治理的具体工作已经到了非常细的实施阶段。在“十三五”规划中，在其他一些受煤炭污染的地区，我们也会进一步推进这种细化的工作，同时加强禁煤区和煤炭质量控制区的工作。

2016年5月，京津冀及周边地区大气污染防治协作小组召开会议提出了一个禁煤区。这个禁煤区基本是在京昆高速以东、荣乌高速以北，天津、保定、廊坊与北京接壤的地区。这个区域需要达到的目标是：除了煤电、集中供热和原料用煤企业以外，其他的燃料用煤“清零”。

同时，在这个禁煤区以外，还有大量的区域我们将通过严格管理煤炭流通环节来保证煤炭的质量，同时通过推广高效的散煤使用设备来促进这些地方的散煤治理。

下一步我们将进行更多的定量分析，会更多地体现在大气污染防治“十三五”中，这其中不仅包括对煤改电的分析，也包括对煤质改善分析，散煤控制政策的分析等。在后面的工作中，从我们研究的角度来说，还会进一步和其他部委的研究单位加强合作与沟通，共同来推动这个工作，为我们散煤的治理决策，提供更好的科学支撑。

(作者是环境保护部环境规划院大气环境规划部副主任)