韓國(guó)剛,曲富國(guó),戴文楠,宋鷺,韓振宇,蘇藝,孔令輝,姜華

(1.原國(guó)家環(huán)保局環(huán)境評(píng)估中心,北京 100012;2.吉林大學(xué)東北亞研究院,吉林長(zhǎng)春 130012; 3.環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評(píng)估中心,北京 100012;4.北京博奇科技電力有限公司,北京 100022)

中國(guó) 2015年 SO2排放總量宏觀(guān)控制目標(biāo)研究

韓國(guó)剛1,曲富國(guó)2,戴文楠3,宋鷺3,韓振宇4,蘇藝3,孔令輝3,姜華3

(1.原國(guó)家環(huán)保局環(huán)境評(píng)估中心,北京 100012;2.吉林大學(xué)東北亞研究院,吉林長(zhǎng)春 130012; 3.環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評(píng)估中心,北京 100012;4.北京博奇科技電力有限公司,北京 100022)

1980年中國(guó) SO2排放量為 1160萬(wàn)噸,2005年為 2549萬(wàn)噸,伴隨節(jié)能減排政策的實(shí)施和 SO2治理投資的增加,到 2010年我國(guó) SO2排放量將降至 2300萬(wàn)噸(削減 10%),仍位居世界第一位。在“十二五”期間,伴隨人口、經(jīng)濟(jì)、能源的增長(zhǎng)和發(fā)展模式的重大轉(zhuǎn)變,我國(guó) 2015年 SO2排放總量面臨微增長(zhǎng)、不增長(zhǎng)或減排的趨勢(shì)。應(yīng)用我國(guó)SO2減排宏觀(guān)控制指標(biāo)和模式預(yù)測(cè)了我國(guó) 2015年 SO2排放總量的 4種圖像或目標(biāo)。提出了實(shí)現(xiàn) SO2排放總量削減 10%目標(biāo)的 10條建議。

2015年;SO2排放控制;宏觀(guān);目標(biāo)

1 中國(guó) SO2排放量和壓力

2005年我國(guó) SO2排放量為 2549萬(wàn) t,當(dāng)年耗煤量為 22.2億 t標(biāo)準(zhǔn)煤。我國(guó) 1980年 -2010年 SO2排放量變化情況見(jiàn)圖 1。

圖1 我國(guó)1980年 -2009年 SO2排放量

由圖 1可以看出,我國(guó) SO2排放量伴隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展而呈緩慢增長(zhǎng),SO2排放量 2005年已達(dá) 2549萬(wàn) t[1-2],是世界第一大排放國(guó),面臨國(guó)內(nèi)外巨大的減排壓力。在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和以煤炭為主的能源組成的情況下,SO2排放量緩慢增長(zhǎng)或者不增長(zhǎng)都已是很困難的任務(wù),而國(guó)家在“十一五”期間提出 SO2排放量在 2005年的基礎(chǔ)上削減 10%確實(shí)是很艱難的任務(wù)。但是,通過(guò)國(guó)家大力發(fā)展新能源、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、節(jié)能降耗等措施,到 2010年我國(guó) SO2排放總量消減10%的目標(biāo)即將實(shí)現(xiàn)。

在“十二五”期間,伴隨人口、經(jīng)濟(jì)和能源的增長(zhǎng),我國(guó) SO2排放總量仍然面臨增長(zhǎng)的趨勢(shì),即使2015年在 2010年的基礎(chǔ)上再削減 10%(SO2排放總量為 2070萬(wàn) t),SO2排放總量仍居世界第一位,還是面臨減排的巨大壓力。

2 中國(guó) SO2減排指標(biāo)體系

作者多年的研究發(fā)現(xiàn),減排 SO2排放量與下列16個(gè)指標(biāo)相關(guān),其中 12個(gè)指標(biāo)與 SO2排放量呈現(xiàn)正相關(guān),4個(gè)指標(biāo)與 SO2排放量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。這 16個(gè)指標(biāo)中,最關(guān)鍵的指標(biāo)有 GDP、總能耗、總煤耗的規(guī)模及其年均增長(zhǎng)率,能源彈性系數(shù),能源組成和煤質(zhì)含硫量,節(jié)能降耗與清潔生產(chǎn)水平,SO2治理目標(biāo)、對(duì)策和治理投資等指標(biāo)。

3 SO2減排量與各個(gè)減排指標(biāo)關(guān)系分析

通過(guò)我國(guó) SO2排放總量與 SO2減排控制指標(biāo)體系的研究,發(fā)現(xiàn) SO2排放總量與上述 16個(gè)變量成函數(shù)關(guān)系,為此作者建立了 SO2減排量函數(shù)關(guān)系表達(dá)式,如下:

由上式可以看出,SO2排放總量與數(shù)學(xué)表達(dá)式

中國(guó) 2015年 SO2年排放總量 4種預(yù)測(cè)圖象或目標(biāo)見(jiàn)表 1。將表中的 20種圖象歸納出下列 4類(lèi)圖象或目標(biāo)[3]。我國(guó) 2010年煤耗量預(yù)計(jì) 31億 t, SO2排放總量預(yù)計(jì) 2300萬(wàn) t,SO2平均去除率為65%。中的 16個(gè)指標(biāo)相關(guān),其中 12個(gè)指標(biāo)與 SO2排放量呈現(xiàn)正相關(guān),4個(gè)指標(biāo)與 SO2排放量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。

表 1 中國(guó) 2015年 SO2年排放總量 4種預(yù)測(cè)圖象或目標(biāo)[7-8]

在以上所列 16個(gè)的影響因素中,本文將重點(diǎn)評(píng)述 SO2的排放量與 GDP總量、GDP年均增長(zhǎng)率、能源組成、能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境發(fā)展模式 (能源消費(fèi)彈性系數(shù))、SO2治理強(qiáng)度(去除率)、煤質(zhì)含硫量等減排指標(biāo)關(guān)系。

4 中國(guó) 2015年 SO2排放總量 4種預(yù)測(cè)圖象分析

4.1 微增長(zhǎng) 5%預(yù)測(cè)圖象(警告性預(yù)測(cè))分析

能源彈性系數(shù)為0.6,GDP年均增長(zhǎng)率為9%～ 10%,我國(guó) 2015年總煤耗量將由 2010年的 31億 t增長(zhǎng)到 40.3～41.5億 t。SO2平均去除率由 2010年的 65%上升到 70%時(shí),2015年 SO2排放量將達(dá)到 2415～2489萬(wàn) t。也就是說(shuō) 2015年比 2010年排放總量 2300萬(wàn) t約增加 5%。

4.2 零增長(zhǎng)預(yù)測(cè)圖象(低目標(biāo))分析

(1)能源彈性系數(shù)為 0.5,GDP年均增長(zhǎng)率為7%～9%,SO2平均去除率為 70%時(shí),我國(guó) 2015年SO2排放總量將保持在 2300萬(wàn) t。

(2)能源彈性系數(shù)為 0.6,GDP年均增長(zhǎng)率為7%,SO2平均去除率為 70%時(shí),我國(guó) 2015年 SO2排放總量將保持在 2300萬(wàn) t。

4.3 負(fù)增長(zhǎng) 5%預(yù)測(cè)圖象(中目標(biāo))分析

(1)能源彈性系數(shù)為 0.6,GDP年均增長(zhǎng)率為7%～9%,SO2平均去除率為 73%時(shí),我國(guó) 2015年SO2排放總量約為 2185萬(wàn) t。

(2)能源彈性系數(shù)為 0.55,GDP年均增長(zhǎng)率為9%～10%,SO2平均去除率為 73%時(shí),我國(guó) 2015年SO2排放總量約為 2185萬(wàn) t。

4.4 負(fù)增長(zhǎng) 10%預(yù)測(cè)圖象(高目標(biāo))分析

(1)能源彈性系數(shù)為 0.6,GDP年均增長(zhǎng)率為7%,SO2平均去除率為 73%時(shí),可達(dá)到 SO2排放總量消減10%的目標(biāo)。

(2)能源彈性系數(shù)為 0.6,GDP年均增長(zhǎng)率為7%～10%,SO2平均去除率為 75%時(shí),可達(dá)到 SO2排放總量消減10%的目標(biāo)。

(3)能源彈性系數(shù)為 0.55,GDP年均增長(zhǎng)率為7%～8%,SO2平均去除率為 73%時(shí),可達(dá)到 SO2排放總量消減 10%的目標(biāo)。

(4)能源彈性系數(shù)為 0.5,GDP年均增長(zhǎng)率為7%～10%,SO2平均去除率為 75%時(shí),可達(dá)到 SO2排放總量消減10%的目標(biāo)。

(5)能源彈性系數(shù)為 0.5,GDP年均增長(zhǎng)率為7%～8%,SO2平均去除率為 73%時(shí),可達(dá)到 SO2排放總量消減 10%的目標(biāo)。

(6)能源彈性系數(shù)為 0.45和 0.40,GDP年均增長(zhǎng)率為 7%～10%,SO2平均去除率為 73%～75%時(shí),可達(dá)到 SO2排放總量消減 10%的目標(biāo)。

(7)由新能源替代煤炭 3億 t,使我國(guó) 2015年煤耗量不超過(guò) 36億 t,當(dāng)全國(guó) SO2平均去除率為73%～75%時(shí),即可達(dá)到 SO2排放總量消減 10%的目標(biāo)。

5 中國(guó) 2015年 SO2排放總量宏觀(guān)控制目標(biāo)

中國(guó) 2015年 SO2排放總量宏觀(guān)控制目標(biāo)為2070萬(wàn) t(在 2010年 SO2排放量 2300萬(wàn) t基礎(chǔ)上消減 10%)。選擇高目標(biāo)的理由是:

(1)構(gòu)建經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)期目標(biāo)所必需。我國(guó) SO2排放總量居世界第一位,面臨SO2減排的巨大壓力,特別是在全球氣候變暖和酸雨加重的雙重壓力下,SO2排放量只能逐年減少,不能增加。

(2)我國(guó)能耗高,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的潛力較大,到2015年我國(guó)可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗 20%的目標(biāo)。目前,政府把轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式、調(diào)節(jié)能源結(jié)構(gòu)和節(jié)能減排作為國(guó)家的重要任務(wù)。在 2009年 12月全球氣候變暖大會(huì)上我國(guó)政府承諾,至 2020年我國(guó)萬(wàn)元產(chǎn)值CO2排放量將比 2005年減少 40%～45%。意味著到 2015年我國(guó)實(shí)現(xiàn)能耗下降 20%是可以達(dá)到的(2015年我國(guó)萬(wàn)美元 GDP能耗約 8 t標(biāo)準(zhǔn)煤)。

(3)依照我國(guó)承諾,到 2015年我國(guó)總能耗有可能實(shí)現(xiàn)下降 20%的目標(biāo)。按煤炭占總能源的 70%計(jì)算,相應(yīng)的總煤耗量下降 14%也是可能的。大約消減 5億 t煤炭,按 2015年我國(guó) SO2平均去除率70%計(jì)算,減少 SO2產(chǎn)生量 1000萬(wàn) t,減少 SO2排放量 300萬(wàn) t。

(4)我國(guó) 2010年 SO2平均去除率將由 2005年的 42%提高到 65%,伴隨脫硫投資的增加和脫硫的效率提高,預(yù)計(jì) 2015年 SO2平均去除率將達(dá)到73%～75%。

綜上所述,到 2015年我國(guó)通過(guò)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,調(diào)節(jié)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu),提高新能源比例,強(qiáng)化節(jié)能降耗和增加脫硫投資,提高 SO2平均去除率等措施,將我國(guó) SO2排放總量控制在 2070萬(wàn) t以下是可行的。

6 實(shí)現(xiàn)中國(guó) 2015年 SO2排放總量控制目標(biāo)的對(duì)策

(1)應(yīng)快速轉(zhuǎn)變我國(guó)高能耗高污染的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,盡快建立起我國(guó)經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境和諧發(fā)展模式,使我國(guó)能源消費(fèi)彈性系數(shù)達(dá)到正常值(0.5)。

建議將能源消費(fèi)彈性系數(shù)正常值 0.5[4-6]納入我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展構(gòu)建和諧社會(huì)的重要控制指標(biāo)和國(guó)家環(huán)保規(guī)劃指標(biāo),該指標(biāo)是減排 SO2排放量的關(guān)鍵措施。如果我國(guó)能源消費(fèi)彈性系數(shù)在2010年到 2015年按 0.6%發(fā)展,即使 SO2去除率達(dá)到 73%,2015年 SO2排放總量削減 10%的目標(biāo)也難以實(shí)現(xiàn)。但能源彈性系數(shù)控制在 0.5以下。全國(guó)SO2平均去除率達(dá)到 73%,GDP年平均增長(zhǎng)率控制在 7-9%時(shí),我國(guó) 2015年 SO2排放量削減 10%的目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)。

(2)科學(xué)制訂削減 SO2排放量的規(guī)劃,努力調(diào)整第一、二、三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè),提高第三產(chǎn)業(yè)的比例,限制第二產(chǎn)業(yè)中高耗能產(chǎn)業(yè)(鋼鐵、水泥、電解鋁)的發(fā)展規(guī)模,加快第二產(chǎn)業(yè)節(jié)能降耗的技術(shù)改造和產(chǎn)品的更新?lián)Q代及其配套的節(jié)能減排政策(刺激性和指令性的政策)。

(3)近 30年來(lái)我國(guó) GDP年均增長(zhǎng)率一直保持在 9%～12%高速發(fā)展水平上,2010年將達(dá)到 37萬(wàn)億元,能耗總量大約 40億 t以上。依此發(fā)展下去,我國(guó)能源、環(huán)境均面臨巨大壓力,因此必須減緩國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度,防止 GDP年均增長(zhǎng)率按兩位數(shù)增長(zhǎng),必須控制在一位數(shù)增長(zhǎng)水平上。如果 GDP年均增長(zhǎng)率按兩位數(shù)增長(zhǎng),即使 SO2去除率達(dá)到 70%, 2015年 SO2排放總量削減 10%的目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。

(4)大力開(kāi)發(fā)新能源(核能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮?、太?yáng)能、生物能等),調(diào)整能源結(jié)構(gòu),由新能源替代煤炭 3億 t,使煤炭在能源組成中的比例控制在70%以下,2015年我國(guó)總煤耗量有可能不超過(guò) 38億t。

(5)限制高硫煤開(kāi)采,強(qiáng)化含硫量大于 3%暫時(shí)不能開(kāi)采的有關(guān)法規(guī)政策,使我國(guó)煤炭的含硫量穩(wěn)定在 1.0%水平上。

(6)強(qiáng)化削減 SO2排放量的優(yōu)惠政策、稅收政策和總量控制政策,促進(jìn)削減 SO2排放量。

(7)大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)與清潔生產(chǎn),推動(dòng)節(jié)能降耗,確保 2015年單位能耗降低 20%以上的目標(biāo)。

(8)增加脫硫設(shè)施投資,提高 SO2去除率,到2015年末使我國(guó) SO2平均去除率由 2010年的 65%提高到75%。

(9)迅速推廣節(jié)能減排的專(zhuān)利、技術(shù)、科研成果、設(shè)備及配套政策。

(10)國(guó)家發(fā)改委以 (2008)36號(hào)公告公布了第一批 50個(gè)國(guó)家重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)目錄,兩年來(lái)推廣甚少的主要原因是缺少?lài)?guó)家強(qiáng)制性的節(jié)能減排指標(biāo)文件、節(jié)能減排效益與企業(yè)、職工利益掛鉤的文件,企業(yè)缺少節(jié)能減排的積極性。建議國(guó)家將節(jié)能減排的經(jīng)濟(jì)效益由公司、企業(yè)和職工共享,減排 SO2總量的70%屬企業(yè)所有,可以上交易市場(chǎng)交易。

上述 10條對(duì)策是完成我國(guó) 2015年 SO2排放量削減 10%目標(biāo)的基本條件,也是制約條件。創(chuàng)造條件克服上述制約因素后,是可以實(shí)現(xiàn) SO2削減 10%目標(biāo)的。否則要實(shí)現(xiàn)我國(guó) 2015年 SO2削減 10%的目標(biāo)是不可能的。

7 建議

(1)國(guó)家制定強(qiáng)制性的節(jié)能減排政策,規(guī)定各行業(yè)和企業(yè)的節(jié)能減排指標(biāo)和完成時(shí)間。

(2)為了更好地實(shí)現(xiàn)我國(guó) 2015年 SO2削減10%的目標(biāo),應(yīng)對(duì)我國(guó) SO2排放量宏觀(guān)控制目標(biāo)做進(jìn)一步深入地研究。

[1]韓國(guó)剛,蘇藝,韓振宇,等.中國(guó) SO2減排控制指標(biāo)體系及應(yīng)用案例研究[J].中國(guó)科技成果,2009,(22):6-10.

[2]韓國(guó)剛,吳波,韓振宇,等.中國(guó) SO2減排控制指標(biāo)體系及減排控制對(duì)策研究[J].電力環(huán)境保護(hù),2007,23(4):36-39.

[3]韓振宇,吳波,孔令輝,等.中國(guó) 2010年 SO2排放量控制在2300萬(wàn) t以下可行性分析[J].電力環(huán)境保護(hù),2007,23(6):34-39.

[4]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào) 2005[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2006.

[5]國(guó)家統(tǒng)計(jì)局工業(yè)交通統(tǒng)計(jì)司國(guó)家發(fā)展和改革委.中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒 2005[M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社,2006.

[6]中國(guó)統(tǒng)計(jì)局.中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒 2006[M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社, 2006.

[7]《中國(guó)能源年鑒》編委會(huì).中國(guó)能源年鑒 2002[M].北京:中國(guó)石化出版社,2003.

[8]《中國(guó)能源年鑒》編委會(huì).中國(guó)能源年鑒 2003[M].北京:中國(guó)石化出版社,2004.

[9]《中國(guó)能源年鑒》編委會(huì).中國(guó)能源年鑒 2004[M].北京:中國(guó)石化出版社,2005.

[10]《中國(guó)能源年鑒》編委會(huì).中國(guó)能源年鑒2005[M].北京:中國(guó)科學(xué)出版社,2006.

[11]《中國(guó)能源年鑒》編委會(huì).中國(guó)能源年鑒2006[M].北京:中國(guó)科學(xué)出版社,2007.

[12]《中國(guó)能源年鑒》編委會(huì).中國(guó)能源年鑒2007[M].北京:中國(guó)科學(xué)出版社,2008.

[13]中國(guó)統(tǒng)計(jì)局.中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒 2005[M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社, 2005.

[14]中國(guó)統(tǒng)計(jì)局.中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒 2004[M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社, 2004.

Discussion on bag filter design after semi-dry desulfurization process

The SO2total em ission amount in 1980 year is 11.6 m illion tons,in 2005 year is 25.49 m illion tons,w ith the imp lementation of energy-conservation and em ission-reduction policy and the increase of SO2em iss ion controlling investment,SO2total em iss ion amountw ill fall to 23 m ill ion tons(reduces 10%)in 2010 year.In 12th five years period,w ith the significant transformation of population,the econom ical,the energy grow th and the developmentpattern,SO2totalem ission amount in our countryw ill increase w ith m icro grow th,no grow th or reduce in 2015 year.Four kinds of images of SO2to tal em ission amount in our country in 2015 year are predicted based on SO2em ission controlling targets and pattern.Ten countermeasures to reduction the SO2em ission amount are proposed in the end.

2015;SO2em ission controlling;Macro;target;

X32

B

1674-8069(2010)02-001-04

2010-01-26;

2010-02-10

韓國(guó)剛(1937-),男,河北豐潤(rùn)人,研究員,長(zhǎng)期從事環(huán)境科學(xué)、環(huán)境規(guī)劃及環(huán)境評(píng)估等工作。E-mail:rainharg8@yahoo. com