能源结构调整与大气污染防治问题研究

叶兴文

摘 要： 在我国目前的能源结构中，煤炭仍旧占据了主体部分，煤炭的大量使用及使用不当对大气环境带来了极大的污染。本文先对国内外能源利用现状及能源结构进行了深入分析，并预测了在将来的能源结构中煤炭将所扮演的“角色”。探讨了防治大气污染所应当采取的一些有力措施。

关键词：能源结构 煤炭 大气污染

一、能源结构状况描述

1.全球能源结构。自古以来，人类的生存繁衍与能源都是密不可分的，能源是推动人类社会进步的主要动力之一。能源可分为化石能源和非化石能源，其中化石能源包括石油、煤炭、天然气、煤层气、页岩气等；非化石能源可分为一次能源、二次能源及各种可再生能源，一次能源包括太阳能、风能、水能、核能、地热能、生物质能等等，二次能源包括电能、热能等等。目前，从全球能源结构看，化石能源占主要部分，比例高达80%以上，非化石能源约占10%左右。 将化石能源进行进一步划分，石油约占30%，煤炭约占28%，天然气约占23%～25%。其中石油以其开发成本低、环保性高、不可取代等优点牢牢占据主要地位。天然气具备价格低廉、环保、使用便捷等优点被广泛利用。我国是煤炭大国，煤炭储量大，能够可靠供应，且价格低廉，一直以来都是我国国民经济发展赖以生存的主要动力。但是，我国在工业化进程中，煤炭被大量挖掘和使用，这不断加剧了地区环境污染，也对全球气候产生了不利影响。非化石能源的开发使用虽然具备对气候的影响小及对地区环境污染小的优点，但局限于技术及经济结构方面的原因，目前并未广泛使用。

在过去20年中，全球能源结构中煤炭消费不断上升并逐渐占据主导位置，若不及时调整能源结构，预计到2030年，在发电领域，煤炭的消耗将会大于其它各种能源发电的总和。到那个时候，煤炭将赶超石油，占据全球能源消费结构的主体位置。

2.我国能源结构。在我国的能源结构中，长期以来一直以煤为主，占比约70%左右。煤炭不仅是重要的工业原料，也是能源供应的主体，我国国民经济的发展对煤炭的依赖性较大，从目前社会经济平稳发展与能源结构关系的情况看，在将来很长的一段时间内，煤炭仍将占据主导地位。

2.1煤炭储量较高。从目前我国煤炭探明储量情况来看，全国的煤炭储量约1.3万亿吨，排名世界第三，仅次于美国和俄罗斯。其中煤炭占我国一次能源消费比例的78%左右，占一次能源资源总量的93%左右，而石油、天然气等资源占比不足6%。

2.2煤炭是稳定供应的能源。我国能源结构复杂，部分能源对外依赖性较大，以石油、天然气为例，截至2013年底，石油的对外依存度达到60%左右，天然气对外依存度达到32%左右。从该情况看，在诸多能源中，只有我国的煤炭能源一直一来均能够稳定自主供应，目前我国已开发的煤炭总产能将近50亿吨，占煤炭总消费量90%以上，而进口煤的使用仅占煤炭总消费量10%以内。因国际政治及经济形势不确定性较大，我国赖以进口的能源容易因各种因素影响而产生异常波动，也存在着一定的战略风险。因此，能够稳定供应的能源便显得十分重要，这不仅关系到我国对能源的需求问题，也关系到能源的使用安全问题。当然，从我国能源结构看，煤炭的确是占据了主要地位，但是煤炭的大量使用也带来了环境污染。为了应对煤炭使用产生的气候及环境问题，国家也开始研究其它能源的使用，加大对可再生能源的开发力度，这一定程度上改变了我国的能源结构。但是，不可否认的是，在很长一段时间内，煤炭仍然是主要能源，预计到2020年，煤炭在能源消费结构中的占比仍将有60%左右。

二、大气污染带来的危害

近年来，随着我国工业化进程加速，工业排放及汽车尾气排放也日益增加，这给人们的生活健康带来了不利影响。目前，我们认为造成大气污染主要原因是二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、烟尘等有害物质的排放日益增多导致，以下为具体介绍：目前，全球环境恶化，气温也日益升高。相关研究表明二氧化碳是造成气温升高的主要因素，随着二氧化碳排放的增加，它会在大气层中形成一个保护层，该保护层对太阳光中的短波过滤效果差，但却能够大量吸收地表产生的长波热辐射，这就好比是温室栽培植物，造成地表温度上升，也就是我们所说的温室效应。二氧化碳排放量若持續上升，温室效应也就会不断加强，地球温度也会越来越高，这样便可能带来一系列的环境问题，例如，温度上升会造成传染病及虫害增多，造成一些地区生活及农业问题加剧；温度上升会导致冰川融化，造成海平面上升，最终导致一些沿海国家被淹没；温度上升还会造成土地干旱，加剧沙漠化程度。二氧化硫及氮氧化物的排放是造成酸雨的罪魁祸首，还会导致农作物减产及森林树木的枯萎，对人体健康也具有极大的危害。工业扬尘及烟尘的排放增多会直接增加空气中的悬浮颗粒物数量，对人体的呼吸系统危害较大。空气悬浮颗粒按其粒度直径大小可分为PM2.5，PM10，PM100等。这些颗粒物不仅会造成大气能见度下降，还会被人体吸入。PM2.5、PM10及PM100分别是指直径小于2.5um、10um及100um的颗粒物，会被人体吸入，感染呼吸道，其中PM2.5危害最大，能够渗入到人体肺泡深处并难以排出，且携带一些有毒化学物质，容易造成肺部疾病，对人体危害极大。目前，严重雾霾天气的持续对我国经济、交通、生活方面带来了极大的困扰，引起了社会各界的广泛关注。

针对雾霾现象，国际绿色和平组织进行了相关研究，最终发现造成雾霾现象的原因主要是煤炭燃烧，他们认为煤炭的大量燃烧影响最大，对PM2.5的贡献率达到50%左右。我国科学院也进行了相关调查，认为北京的PM2.5是综合影响导致。其中区域传输占30%～35%，市内污染排放占50%～60%（其中燃煤约占23%左右，汽车尾气排放占33%左右），其它因素占5%～20%。基于以上研究，我们认为燃煤是大气污染的主要影响因素，但其他因素也应当受到重视，不能把雾霾的成因只归结到燃煤因素，应当客观分析对待。而目前我国的能源消费中，一次能源消费中占主导地位的仍旧是煤炭，这在相当长一段时间内是难以转变的。

三、治理大气污染的措施分析

1.产业结构优化，解决产能过剩。在我国传统工业大多均需大量依赖用煤，其煤炭消耗量占全国煤炭总消耗量的90%以上。经过多年的发展，我国的一些传统行业开始面临了产能大量过剩的情况，目前，我国应当将产业结构调整放在主要位置，积极寻求各种方法解决产能过剩的现状，并尽快制定措施逐步淘汰污染严重的企业和设备，尤其是针对目前我国工业聚集度较高、污染严重的京津冀及长三角、珠三角这些地区。

2.降低煤炭能源消耗，提升能源利用效率。应国家《“十二五”节能减排综合性工作方案》相关要求，2015年，国内生产应当积极寻求新能源的开发使用，煤炭消耗应当下降到0.869吨标准煤/万元产值，这较之以往应当有明显的下降。综合近年能源消耗状况，至2014年底，我国的煤炭使用量有一定程度的下降，集约型企业的不断增多，逐步取代了粗放的生产及生活方式。2014年，国务院颁布了一系列治理大气污染的措施，表明了国家开始越来越重视大气污染的防治。但是，从当前我国国内企业的生产状况看，若想做好大气污染的防治，还必须要提高能源的利用效率。目前，我国的能源利用效率尚处在一个较低水平，只有发达国家的1/3左右，因此，提高能源利用效率是摆在我们面前的重点问题。

3.开发可再生能源，调整能源结构。随着我国科技的进步，我国的能源利用也有了新的突破，一些可再生能源也逐步在生产及生活中得到了应用，可再生能源包括范围较广，比较常用的有水能、风能、太阳能、生物质能、地热能、潮汐能等等。可再生能源较之传统化石能源有了明显的优势，它不仅能够有效降低二氧化碳的排放，还能够有效降低二氧化硫、工业粉尘、重金属等污染物的产生，因此，积极开发可再生能源对我国的长期发展是有很大必要的。从我国“十二五” 发展规划中可知，截止2015年年底，可再生能源的利用比重将达4.8亿吨标准煤用量，约占总能源利用率的11.5%。但是，在传统化石能源中，煤炭的使用比例仍旧占据主导地位，因此，可再生资源的开发是一项长期且艰巨的任务，应当持续不断的坚持下去。

4.提升煤炭的清洁度。

4.1大力发展煤炭洗选加工。虽然近年来我国的煤炭提炼技术有了较大的发展，但是市场上仍旧存在大量的劣等煤炭，这部分煤炭在燃烧过程中不仅能源利用率低下，也会产生更多的有害气体，因此，应当对煤炭进行洗选加工后再利用。煤炭洗选加工能够有效消除原煤中的大量矿物杂质，去除大部分煤碳灰分及和硫分，提高煤能源的使用效率。大量研究证明，煤炭在经过洗选之后，能源利用比率可以提升15%左右，也能够降低重量比，提高运输效率。据相关统计，2013年，我国通过采取煤炭洗选加工措施降低了SO2约1200万吨。2013年，我国選煤厂入选22亿吨原煤，原煤入选率达到61%。《大气污染防治行动计划》中明确表示，2017年，我国的原煤入选率要再增加10%以上。

4.2环保部门要加强监督。目前，针对我国日益恶化的环境问题，国家出台了《环境保护法》，《大气污染防治法》目前正在审核阶段，也即将颁布，新的环保法规制定了一些更加严格的措施。环保部门也应当要加强对企业的能源利用监督，针对一些排污大、粗放型的能源利用企业应当即时制止，勒令其进行相关整改，以保证其能源利用符合相关法律法规的要求。同时，环保部门应当督促煤炭生产部门加强煤炭洗选工作，降低煤炭中有害物质的含量，生产出优质的清洁煤炭，从而提升煤炭能源的利用效率。

参考文献；

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[2]中国煤炭加工利用协会.现代燃煤发电技术发展现状及趋势[C]中国煤炭深加工产业发展报告，2014.

[3]王显政.中国煤炭工业发展现状与前景[C].//2013国际煤炭峰会论文集.徐州：中国矿业大学出版社，2013.