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燃煤电厂形势严峻

日期:2016-03-11    来源:财新周刊

国际煤炭网

2016
03/11
16:49
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关键词: 散煤污染 燃煤电厂 煤改电

散煤污染“罪名”被坐实,京郊散煤污染占北京全年PM2.5总量的15%。京津冀计划2017年底前禁用散煤,但两年时间能否实现?

“京师尚石炭,炊煮当柴薪。并作御寒用,动辄生灰尘。”这首旧日北京“竹枝词”,生动说明了中国北方地区冬日燃煤取暖的情形。但出于治理雾霾需要,数年之内,此情形在京津冀地区或许会成为过去时。

作为农家取暖用的廉价散煤,从未像2015年冬天一样,受到如此的重视和“讨伐”。2015年11月底至12月,京津冀地区数次出现持续四日至七日的高浓度大雾霾,拉高了全年PM2.5浓度均值。农村和城郊取暖用的散煤,这一次成为这一轮雾霾中被专家“讨伐”的焦点。

散煤是一种在小锅炉、家庭取暖、餐饮用煤中广泛使用的民用煤,灰分、硫分比例高,但价格便宜。在数百年的历史中,散煤一直是中国北方城乡居民冬日取暖的主要能源。

2016年1月,国家城市环境污染控制技术研究中心研究员彭应登通过燃煤量和污染系数计算得出,北京本地每年排放的7.2万吨PM2.5污染物质中,15%来自本地散煤燃烧。此外,散煤还贡献了十分之一的氮氧化物污染和三分之一的二氧化硫污染。

这一结论将部分专家此前的猜测坐实。一个疑问是,为何之前全社会对散煤并不重视,此次却一下子空前重视?

彭应登告诉记者,过去机动车污染、工业污染、燃煤电厂污染是北京PM2.5的最重要来源,现在这些污染经治理有所好转,所以散煤污染的贡献度就被放大了。

环保部总工程师赵英民提供的另一数据更让人咋舌。

2016年1月22日,在一场京津冀区域散煤燃烧污染控制与管理技术交流会上,赵英民指出,京津冀区域目前每年燃煤散烧量超过3600万吨,占京津冀煤炭用量的十分之一,但对煤炭污染物排放量的贡献总量却达一半左右。

2016年1月4日,中共中央政治局常委、国务院副总理张高丽也对散煤问题表态:要紧紧抓住冬季这个重污染天气多发的关键时期,突出燃煤散烧这个重点污染源,大力实施冬季大气污染防治强化措施。

同样,在2016年伊始,京津冀三地官方治理散煤的调门陡然提高。除了三地官方针对散煤的讲话,记者还梳理发现,三地均作出至2017年年底基本或彻底替代散煤的规划。

北京市最为激进,提出到2017年,北京城六区要实现“无煤化”。“改农村散煤”被列为北京市清洁空气行动计划2016年三大重点工作之一。到2020年全市平原地区农村采暖将全部改用清洁能源(不再烧煤)。未来北京行政副中心的通州和冬奥会举办地延庆,将作为重点地区作清洁化改造。

河北省则提出到2017年底,对民用燃煤要实现全替代,其中洁净型煤替代90%以上,其余部分由无烟煤、兰炭等清洁煤替代。

显然,因为冬季严重雾霾的倒逼,一场为期两年的散煤歼灭战在京津冀地区已然开打。公众在欣喜之余,也有担忧——

当前的电力采暖、天燃气采暖以及清洁煤采暖等措施,成本均远高于散煤取暖,有的甚至达到后者的数倍,改革的成本巨大。另一现实难题则是,改变农民世代习俗并非是给补贴就可以为之的易事。

仅仅两年时间,真的可以完成如此艰巨的任务?

散煤成过街老鼠

北京地铁八通线沿线的朝阳区高碑店村是一个五脏俱全的城中村典型。这里居住的三万多本地人口和70万流动人口创造了一个看似无序却充满活力的市场。平房之间鳞次栉比地分布着小龙虾店、东北菜馆、兰州拉面和公共浴室⋯⋯时值隆冬,这一片逼仄拥挤的市井之地却显得格外热气腾腾。

只是若从远处看去,高碑店村上方却常常汇集着一团团黑色的烟尘,而这些烟尘的由来就是高碑店村的住家和商家炉膛里燃着的大量高硫、高灰分散煤。

高碑店村的景象直观展现了燃煤散烧对采暖季“专属”雾霾的显著贡献。而每年还有300万吨至400万吨类似的散煤在北京各个村庄和城中村内燃烧。在环绕京津的河北省,每年则有2000多万吨散煤被烧掉。

这些散煤往往都集中在冬天作采暖用,上万吨污染物也就相应在采暖季集中排放。一旦遇到无风的静稳天气,大量无力扩散的颗粒物便悬浮在北京市上空,将每立方米空气中的细微颗粒物推高,最终造成雾霾空气。

由于散煤质量差、超低空直排,其污染贡献远大于其所占全社会耗煤量比例。按照环保部门的计算,前者往往是后者的2倍。

彭应登告诉记者,北京农村散煤量不到北京本地年耗煤量的三分之一,但是其贡献的污染排放量却占燃煤污染排放总量的三分之二。随着城市中心区的燃煤消减,农村散煤所占比例和污染贡献就更大了。

然而在此之前,农村散煤污染却从未得到和工业污染、机动车污染相当的重视。一部分专家坚持认为,相比机动车污染,农村散煤污染仍是极小的一部分。但赵英民指出,燃煤散烧排放已是造成重污染天气的重要原因之一,有些城市在某些时段甚至超过机动车、工业等排放源成为首要污染源。

中国环境科学研究院支国瑞博士的团队对这一说法给出了部分数据支持。他们于2015年8月发表的一篇论文中指出,保定农村地区2013年采暖季散煤燃烧所排放的烟粉尘和二氧化硫量均超过同年保定工业废气和城镇生活领域相应的污染物排放量,甚至超过两个领域的排放量之和。

支国瑞团队通过调研还发现,保定农村地区2013年冬季采暖季散煤用量高于《中国统计年鉴》中2012年河北全省农村散煤用量。他们认为,这说明公开的《能源年鉴》可能严重低估了农村地区的散煤用量,并导致此前人们对散煤污染物排放量的严重低估。

支国瑞在文中指出,在中国对燃煤电厂、机动车的治理力度较大,治理水平与发达国家接近的前提下,加强农村地区生活排放的管理,推动农村地区能源结构调整,对于迅速缓解当前的严重污染形势可能会有更加突出的作用。

这一观点显然已经得到了环保部门的认可。“抓住散煤污染控制就抓住了冬季大气污染防治的‘牛鼻子’,是见效最快的措施。”赵英民在2016年1月22日的会上说,“但也是实施起来最困难的措施。”

北京遭遇成本挑战

按北京市现有计划,到下一个取暖季,朝阳区高碑店村烟囱里冒出的黑色烟尘团将不会再现。总而言之,2017年年底散煤将从北京全市基本销声匿迹。

据环保专家测算,北京农村地区如果全部实施电采暖,减排效果相当于全市6.6万辆燃油出租车停驶三年。

最近三年来,通过淘汰高耗煤污染企业、大锅炉煤改清洁能源,北京市燃煤总量已减至1200万吨,2017年计划减至1000万吨以内。彭应登指出,在燃煤总量消减了一半时,北京农村地区散煤的变化却不大,下降了七八十万吨,从430万吨至300多吨,贡献还主要来自核心城区。

2015年年底,居住在92平方千米北京核心城区胡同里的30多万户居民终于完成了“无煤化”的取暖清洁化改造。这项工作整整做了16年。如今,北京市政府宣布要用五年时间让居住在6000平方千米平原区的60万户居民完成取暖“无煤化”改造。

北京市政府显然打算花巨大成本来确保在五年里啃下剩下的300多万吨散煤。从2013年至2015年,北京市大气污染治理专项支出已经从27.9亿元跃升至134亿元。2016年大气污染治理资金又进一步提高至165亿元。

电力是北京最主要的替代燃煤采暖的能源,政府承担了“煤改电”过程中大部分投资并提供补贴。中国人民大学环境学院于2014年对北京部分平房地区“煤改电”项目调研得出,平均每压减 1 吨燃煤需要政府耗资 9076 元,减量成本非常高。

国家电网数据显示,截至2015年年底,北京地区“煤改电”客户达到38.45万户,预计冬季采暖季期间可压减燃煤约60.8万吨。若以此推算,政府在“煤改电”一项工作上的投入就已超过55亿元。而要把剩下的300多万吨散煤全部替代成电,总成本或高达270亿元。

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并不是所有的声音都乐观。“北京要解决农村散煤问题,我认为又是一个口号,做不好。”对这场轰轰烈烈的农村散煤“歼灭战”,中国人民大学环境学院宋国君教授却浇了一盆冷水。他认为,政策制定者既没有充分考虑成本效益而造成了一定公共财政的浪费,同时也没有考虑到农村复杂的现实处境,导致政策推进落地时难免遭遇阻滞。

在中国主要还是以煤发电的前提下,用电来替代煤取暖,反而增加了能耗。“煤转化成电,本来热效率就损失了一次,电在传输中又有损失,由电变成热,还得再损失一次,这些损失就成了成本的上涨。”宋国君说。

据宋国君计算,以电替代煤来采暖,前者的使用成本是后者的6倍,若以天然气替代,则是3倍(但天然气的前期架设成本可能会特别高)。这部分上涨的取暖成本农民自然不愿意承担,也超过了他们的经济能力。

“让农民们少吃几顿肉来取暖,他们幸福感是会降低的。”宋国君说。他的担心目前得到了部分现实的支持。

彭应登向记者提供了一个细节,顺义区牛栏山镇东范各庄村是一个“煤改电”试点村庄,村民使用的是较为节能的空气源热泵电暖器,一小时耗电4度到5度。当走访的环保局专家和农委工作人员来到农民家中时,却一样发现村民们宁肯在家里裹着羽绒服也不愿意调高出水水温。即便如此节省,政府补贴后,农民一天承担的电费还有近50元。

“农村平房面积大,往往有100多平米,加上平房保温性能都不够好,所以哪怕要达到城区里平房同样的室温,这里的耗电肯定要更大一些。”顺义区一名负责农村压煤工作的工作人员告诉记者。

据《京郊日报》报道,在2016年1月下旬的北京市两会咨询会上,北京市大兴区安定镇徐柏坡村村支书白俊国就拿着电费账单,找到了市农委副主任苏卫东反映徐柏坡村“煤改电”试点的问题。

从2015年11月23日开始取暖起,改成电暖器取暖的白俊国家在两个月里一共缴了3150元电费,即使除去政府所给补贴,自己也要掏2150元。“一个月差不多1000多元,这对农民来说,有点贵了。”白俊国说。

这也是徐柏坡村其他225户村民面临的难题。按照白俊国的计算,村民们家里安上的这种直热式电暖器一小时要消耗9度电,即使算上政府补贴,一个取暖季下来再节省的村民也得花上4000元电费。而过去,四吨煤就能让一个冬天都过得温暖如春了,而这最多也就2000块钱。

煤改推行难题

记者了解到,北京市官方未来希望靠施行峰谷电价政策和电价补贴来赢得农民的支持。在每天晚上9点到第二天早上6点的9个小时内,电费为每度0.3元,其中每度电政府补贴0.2元,农民只需花0.1元;但白天剩下的15个小时电费每度仍高达0.49元,全部由农民自己承担。

蓄热式电暖器等新型取暖器也准备推向村庄,村民们用电取暖成本确实比烧煤时便宜了三分之一。这种蓄热式电暖器可以在夜里优惠电价时段充电,到白天电价恢复原价时使用夜间蓄电来加热。当然,如果没有政府补贴和峰谷电价区别,电取暖成本还是比用煤贵上不少。

部分受访学者指出,由于劣质煤量大价廉,要消减散煤使用,不能纯粹依靠市场机制,政府在管理和补贴上的作用都是决定性的。但另一些则认为,正是补贴导致了市场的扭曲,而对补贴的过度依赖也让散煤整治渐渐变成了一场 “打地鼠”游戏。

据《北京晚报》1月8日报道,刚刚宣布实现“无煤化”的北京东城区和西城区近日却出现了燃煤取暖“复辟”的现象,原因是最早一批政府补贴于2003年购置的电暖器已严重老化、超期服役,政府未对购置新电暖器再行补贴,于是居民们便不再用电采暖,回归燃煤。

此事一经反映,北京市常务副市长李士祥当场对财政局副局长王婴表示:“你们下星期一把方案报到市政府,1月20号确保这笔资金到各区。抓紧!”

在河北,2013年启动的以洁净型煤替换散煤的工作同样因为型煤和散煤之间1倍多的价差而过度依赖补贴。在2015年的清洁煤推广中,河北省此项工作被国家考核部门打了零分,但今年的状况也仅比去年有了些许改观而已。

河北赵县洁净型煤厂的老板李英强告诉记者,今年他们能比去年多卖三分之一的型煤,但这是在政府大力补贴之后将型煤价格压得比散煤价格更低的情况下。即便如此,三分之二的农户烧的仍然是散煤,李老板说,原因还是补贴发放太晚,错过了农民们的囤煤季。

李老板销售的这种鸡蛋状煤球据称可减少80%烟尘排放,市场价在1000元以上。但一些专家对这种型煤是否值如此高价表示怀疑。“河北的这种洁净型煤实际上并没有什么技术门槛,燃烧效率也没有蜂窝煤高,价格这么高一部分原因正是政府介入市场管制的结果。”宋国君说。

自然资源保护协会高级顾问杨富强也认为目前农村地区推广的煤球状型煤燃烧效率不及蜂窝煤高,脱硫成分发挥的作用不及蜂窝煤,但是作坊式型煤厂制造煤球成本低更容易,所以都以煤球为主。

另一方面,配套的炉具推广也遇到种种问题。多个部门各推各的炉具,形不成合力。而炉具燃烧效率也没有鉴定和标准,导致厂家声称的燃烧效率与实际并不符合。“和空气净化器宣传的所谓PM2.5去除率一样,只是一句广告词。”杨富强说。

此外,推广的清洁型煤和炉具使用起来不能太复杂。农民不可能为了采暖一直守在炉子边,他们想要的是丢一把烧一晚上,如果不是这样,即使声称有多效率,农民也不会喜欢。

实际来说,短时期内,采暖燃煤不可能完全不存在,尤其在一些山区。所以根源上提高散煤品质、用更清洁的煤来替代并增加炉具效率还是最普遍的思路。

“但这需要一帮人深入农村去了解再来决策,而不是想当然、凭经验地坐而论道。”杨富强说。

希望大于失望

尽管存在大量难题,但学者普遍认为,政府如果真的下定决心且愿意付出成本去作煤改这件事,成功的希望还是大于失望。

虽然目前北京的散煤率去除不到20%,但彭应登对完成这一目标还是颇为乐观。“以往我们的精力主要在城市中心区。2016年开始,我们环境治理的重点将转向城乡接合部和农村地区,力度也会随着范围扩大而加大,如果中央和市政府足够重视,还是可以完成的。”

彭应登认为,考虑到环境成本,污染对公众健康带去的风险,煤改电的成本是不得不承担的。“但这笔账由政府来埋单似乎更有道理,政府还是应该加大煤改电的补贴力度,农民不愿意承担也无力承担。”

北京这项昂贵的清洁空气行动仍然在京津冀其他城市乃至山西和甘肃得到了一定程度的复制。石家庄、天津、太原、兰州等地的相关规划中都出现了雷同的内容:在城市核心区内通过扩大集中供暖、以电力、燃气替代煤的方法实现采暖无煤化;同时,囿于财力差距,在城乡接合部和农村地区,这些城市将主要采取以清洁型煤替代散煤的“换煤”方式来减少污染,而并不追求“无煤化”的极致。

“考虑到现实情况,河北对农村地区散煤的要求不会太超前。要让河北的能源结构实现从89%煤向80%清洁能源的转变,至少也要十年。”彭应登说。

环科院的支国瑞博士认为,“以煤代煤”,即用更清洁的煤及煤制品替代高污染的烟煤,确实能在短时间内较快取得近期效果,但“长远来看,农村还是要推广清洁能源以及集中供暖”。

中国不可阻挡的城市化进程中,未来必然会有更多农民“上楼”进城,纳入集中供暖区域。据联合国开发计划署预计,到2030年,中国将有超过10亿人口生活在城市圈内。在未来的十多年里,中国以人类历史上史无前例的速度将几乎等同于美国人口数量的人口搬迁到城市。伴随人口进城,届时中国会有两百多座百万人口级别的城市,另外还有大量中小城镇。

杨富强指出,在未来这些新兴的中小城镇,推广废热供热有很大可行性。上世纪六七十年代,基本上每个小城周边都会建起完整的工业系统,上马了大量中小型的钢厂、水泥等其他工业产业。现在,这些工厂解决了污染问题后,它们生产过程中产生的大量余热都可以用来为周边城镇区域集中供暖。

2014年,学者们在一场供热技术交流会上就曾畅想过一个京津冀超大供热体系——利用北京周边燃煤电厂、炼钢厂产生的废热,通过管网长途输送进来,补充采暖热源。据估算,这些废热可为30亿平方米供热,超过京津冀实际需要的供热面积。

即便如此,2030年中国还会有30%的人口留在农村,甚至是管线难以架设的山区。专家们表示,液化石油气、太阳能等清洁能源应成为这些地区未来取暖的主要能源来源。杨富强认为,这可能还将帮助解决中国大量“弃风弃光”的问题。

由于本地电力需求小又缺乏足够的跨区外送电力通道,一些农村地区只好被迫放弃可再生能源,停止相应发电机组或减少其发电量,以避免电网过载。因此,杨富强认为,在这些地区,充分利用可再生能源热水供热将成为一个值得推广的方式。

在河北农村新能源利用试点县固安县,除阴雨天外,村民们用太阳能取暖平均一天的电费只需两元,就能保障最低十七八度的室温,而高时能达到20多度。使用成本大大减低,但目前太阳能前期投入成本太高,据当地官员对媒体介绍,如果一个5间房的一个农家院进行煤改太阳能改造,总投资需4万元,即使算上1.7万元政府财政补贴,对农户来说仍是一大笔钱。

宋国君认为,目前政府对农村散煤整治的措施,脱离了发展阶段,也本末倒置——在农民的房子还在四处漏风的时候,农民们也就只能烧得起煤;而要减少取暖耗煤,提高房子保温性能的性价比要高得多。

“在花那么多钱补贴清洁煤差价、电费、燃气费前,不如花钱改建好农民的房子。前者是一个需要不断投钱的无底洞,后者却可以一劳永逸。”

杨富强也表达了同样的意见:“新农村建设里应该加强农民住房保温。建筑保温做好了,能耗可以节省一半。燃煤量少了,污染也就少了。”
 

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