閆 禎 陳瀟君

(環(huán)境保護部環(huán)境規(guī)劃院，北京 100012)

引言

我國“十三五”能源與環(huán)境協(xié)同發(fā)展策略研究

閆 禎 陳瀟君

(環(huán)境保護部環(huán)境規(guī)劃院，北京 100012)

“十二五”期間，我國能源生產(chǎn)與消費增速雖有所放緩，但能源生產(chǎn)與消費總量總體上仍在增加，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)尚未發(fā)生根本改變?！笆濉逼陂g嚴峻的大氣污染形勢對能源發(fā)展提出更高要求。本文從優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)、調(diào)整能源生產(chǎn)布局、加強能源行業(yè)污染治理等方面展開探討，力圖尋找能源與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的最佳對策。

能源消費、環(huán)境影響、控制策略

引言

改革開放以來，我國社會經(jīng)濟發(fā)展取得了舉世矚目的成就，在國民經(jīng)濟快速增長的同時，能源的生產(chǎn)與消費也在快速增長，我國已經(jīng)成為世界最大的能源生產(chǎn)國和消費國，大量化石能源的開采和消費，也讓我國付出了巨大的資源環(huán)境代價。長期以來，國內(nèi)外學(xué)者對化石能源開采[1-2]、加工[3，6]和消費[7-8]引發(fā)的環(huán)境問題開展了大量的研究，探索能源消費與環(huán)境保護之間協(xié)同發(fā)展。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，從能源與環(huán)境問題出發(fā)，回顧了“十二五”時期我國能源發(fā)展與大氣環(huán)境關(guān)系、分析了“十三五”大氣環(huán)境治理面臨的嚴峻形式，最后從優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)、調(diào)整能源生產(chǎn)布局、加強能源行業(yè)污染治理等方面提出對策，為協(xié)調(diào)我國能源發(fā)展與環(huán)境保護之間的關(guān)系提供政策建議。

1 “十二五”我國能源發(fā)展與大氣環(huán)境關(guān)系回顧

1.1 我國能源生產(chǎn)與消費總量增速趨于平緩

“十二五”期間，我國能源生產(chǎn)與消費總量有所增加。2011-2014年能源生產(chǎn)總量持續(xù)上升，2015年略有下降，2015年能源生產(chǎn)總量為36.2億噸標準煤，比2010年增長約16%。能源消費量持續(xù)增長且始終高于能源生產(chǎn)量，2015年能源消費量43.0億噸標煤、與2010年消費的36.1億噸標煤相比，增長了19%；但能源消費總量增速逐年放緩，由2010年的7.3%，已降至2015年的0.9%，能源消費增速創(chuàng)17年來(1998年至今)最低值(如圖1)。

數(shù)據(jù)來源：中國能源統(tǒng)計年鑒圖1 “十二五”中國能源生產(chǎn)和消費變化情況

與其他國家相比，我國無論能源生產(chǎn)量還是終端能源消費量均處在較高水平(如圖2)。2015年，中國能源消費量占世界能源消費總量的23%，超過美國、歐盟，遠超俄羅斯、印度、日本、巴西等國家，居于世界首位。同時中國的煤、石油、天然氣等化石能源制品生產(chǎn)量也居世界首位，特別是煤制品生產(chǎn)量占世界煤炭產(chǎn)量的比例達48%。

數(shù)據(jù)來源：BP世界能源統(tǒng)計年鑒2016年1圖2 2015年中國與世界部分國家能源生產(chǎn)、消費情況

1.2 以煤為主的能源結(jié)構(gòu)尚未發(fā)生改變

“十二五”期間，我國從政策層面不斷提出煤炭消費總量控制的相關(guān)工作要求[9-10]，煤炭消費量占能源消費總量的比例逐年下降，已由2010年的69.2%降至2015年的64.0%；同時，天然氣、水電、核電等清潔能源消費占比不斷提高，從2010年的13.4%升至2015年的17.9%。但煤炭在能源消費總量中占比仍最大，遠超石天然氣、水電、核電等清潔能源(圖3)。

數(shù)據(jù)來源：中國能源統(tǒng)計年鑒圖3 “十二五”中國能源消費結(jié)構(gòu)

但與世界其他國家相比，我國煤炭占能源消費的比重仍偏高，以2014年能源消費情況為例，美國煤炭占能源消費的比例為17%、歐盟為16%、俄羅斯為13%，德國為24%、日本為27%、印度為56%，均低于我國煤炭占能源消費的比重(圖4)。

數(shù)據(jù)來源：BP世界能源統(tǒng)計年鑒2016年圖4 2015年世界部分國家能源消費結(jié)構(gòu)

1.3 煤炭消費是影響我國大氣環(huán)境質(zhì)量的首要因素

煤炭消費帶來的污染物排放總量高、貢獻大。重點耗煤行業(yè)同時也是大氣污染物排放大戶，燃煤電廠、工業(yè)鍋爐、居民用煤等煤炭直接燃燒排放的SO2、NOx和煙粉塵分別占我國污染物排放總量的79%、57%和44%；水泥、鋼鐵、焦化、煤化工等煤炭相關(guān)重點行業(yè)的SO2、NOx和煙粉塵排放量分別占我國污染物排放總量的15%、13%和23%。根據(jù)北京、天津、石家莊、上海、南京、廣州等城市源解析結(jié)果，燃煤對PM2.5污染來源總貢獻約占25%左右(圖5)；而貢獻比約占10%～30%的工業(yè)生產(chǎn)，也有大部分排放與煤炭使用直接相關(guān)；綜合考慮燃煤直接排放的一次顆粒物及由此轉(zhuǎn)化的二次顆粒物的貢獻，煤炭使用對我國環(huán)境PM2.5濃度的貢獻在50%～60%。燃煤也是我國人為源大氣Hg排放的最大來源，煤炭直接燃燒排放的Hg占全國大氣汞排放量的55%。此外，焦化、煤化工生產(chǎn)過程還排放大量有毒有害氣體，如苯并芘、多環(huán)芳烴等，對人體健康造成極大危害[11]。

圖5 部分城市PM2.5源解析結(jié)果

原煤入選率低、燃煤設(shè)備能效低、污染物去除效率低是導(dǎo)致燃煤污染的重要原因。中國煤炭資源大多屬于中低硫煤和中灰煤，2015年原煤入選率僅為65.9%，其中約一半的煤炭用于發(fā)電，其余大量灰分和硫分偏高的煤炭用于能源利用效率低、污染物控制效果差的小鍋爐和小煤爐，這一部分散燒煤炭噸煤污染物排放量遠超其他燃煤設(shè)施，是冬季重污染期間對近地面污染貢獻最高的來源之一。

能源消費空間分布不均衡引發(fā)區(qū)域性大氣環(huán)境問題。我國能源消費強度存在明顯的地域差異，京津冀魯豫、長三角、廣東等9省(市)以占全國10%的國土面積，消費了全國39%的煤炭，排放了全國34%的SO2、41%的NOx和32%的煙粉塵，能源消費強度、煤炭消費強度、單位面積污染物排放強度均是全國平均水平的4倍左右。大量能源(尤其是煤炭)的使用導(dǎo)致污染物排放量超出環(huán)境自凈能力，造成了我國區(qū)域性大氣污染問題。當前我國PM2.5高濃度區(qū)主要集中在京津冀及其周邊地區(qū)、長三角、成渝地區(qū)、河南、湖北等中部區(qū)域，與單位面積能源消費量較大的地區(qū)高度重合(圖6)。

圖6 各省(區(qū)、市)能源強度及PM2.5濃度

1.4 石油加工和消費排放污染呈加重趨勢

近年來我國原油消費量持續(xù)攀升，由2002年的2.48億噸增至2015年的5.43億噸，石化行業(yè)與交通運輸是石油的最大消費部門。

石化行業(yè)污染排放不容小覷。2015年我國原油加工量達到5.2億噸，創(chuàng)歷史新高。石化行業(yè)資源依賴性強且污染物排放量大，是我國大氣污染物排放的第六大工業(yè)源。石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)，“十二五”期間每年的廢氣排放量約為20000億立方米，SO2、NOx、煙粉塵每年的排放量約在80萬噸、37萬噸、44萬噸，約占重點工業(yè)行業(yè)排放總量的3%～5%；VOCs的排放量約占全國排放總量的7%。

機動車污染已成為我國城市空氣污染的重要來源。機動車污染是造成灰霾、光化學(xué)煙霧污染的主要成因。2015年全國機動車保有量達到2.79億輛，機動車大氣污染物排放總量高達4532.2萬噸，其中NOX、PM、HC、CO的排放量分別為584.9萬噸、56.0萬噸、430.2萬噸、3461.1萬噸。部分城市PM2.5來源解析表明，機動車大氣污染物排放對本地PM2.5的貢獻可達20%～30%左右(北京31.1%，深圳26.9%，廣州21.7%)。

油品質(zhì)量升級緩慢導(dǎo)致了船舶及非道路移動機械大氣污染物排放量難以得到有效控制，對空氣質(zhì)量影響呈加重趨勢。相關(guān)研究表明，船舶排放對SO2、NOx和顆粒物的排放影響最為顯著，上海市船舶排放對SO2、NOx和PM2.5的貢獻率分別達到12.0%、9.0%和5.3%[12]；深圳市船舶排放的貢獻率分別為58.9%、16.4%和5.2%[13]；香港船舶是全市PM10、NOx和SO2的最大排放源，在全市排放總量中分別占 37%、32%和50%[14]。

2 “十三五”大氣環(huán)境形勢

2.1 主要大氣污染物排放量遠超環(huán)境容量

“十二五”期間我國主要大氣污染物排放雖然得到了有效的控制，但排放總量仍遠超環(huán)境容量。“十二五”我國主要大氣污染物的排放控制有了較快的發(fā)展，通過大規(guī)模脫硫脫硝設(shè)施的建設(shè)，我國煤電機組脫硫設(shè)施安裝率由83%增加到99%以上；完成煤電超低排放改造的機組約占全國煤電裝機1/10。鋼鐵燒結(jié)機脫硫、水泥脫硝等工程措施取得重大突破，鋼鐵燒結(jié)機脫硫設(shè)施安裝率由19%增加到88%；新型干法水泥生產(chǎn)線脫硝設(shè)施安裝率由0達到92%?！笆濉蹦㏒O2和NOx總量減排取得顯著成果，全國SO2、NOx排放總量分別比2010年下降18.0%和18.6%(圖7)。但目前我國污染物排放總量仍很大，遠超出環(huán)境容量。據(jù)環(huán)境規(guī)劃院測算[15]，全國所有地級城市 PM2.5年均濃度達標下，SO2、NOx的環(huán)境容量分別為1363.26、1258.48 萬噸，2015年我國SO2、NOx排放量分別超過環(huán)境容量36%、47%。

圖7 “十二五”期間SO2及NO2排放量

2.2 城市空氣質(zhì)量普遍超標

2015年全國338個地級及以上城市，僅73個城市空氣質(zhì)量達標，約85%的人口生活在不達標大氣環(huán)境中。從全國范圍內(nèi)各指標平均濃度來看，SO2、NO2、CO和O3等4項指標均達標，PM2.5、PM10分別超過年均值二級標準42.9%、24.3%。京津冀及其周邊地區(qū)、長三角地區(qū)、成渝地區(qū)、以及河南、湖北等中部地區(qū)PM2.5污染較重(如圖8)。2015年京津冀區(qū)域PM2.5年均濃度77μg/m3，超標一倍多；長三角區(qū)域PM2.5濃度為51μg/m3，超標45.7%；成渝地區(qū)PM2.5年均濃度超標67.0%；河南、湖北PM2.5年均濃度分別超標42.5%和31.4%。

圖8 2015年全國PM2.5年均濃度分布

2.3 環(huán)境保護對能源發(fā)展的要求

“十三五”是實現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量總體改善的窗口期、轉(zhuǎn)折期、攻堅期，也是推動能源消費革命、能源供給革命、能源技術(shù)革命和能源體制革命的關(guān)鍵期，降低煤炭占一次能源消費比重、優(yōu)化地區(qū)能源生產(chǎn)與消費布局、推進煤炭清潔高效利用等手段，既是打造中國能源升級版的重要手段，也是“十三五”全國城市空氣質(zhì)量穩(wěn)步提升的重要保障。2014年出臺的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014-2020年)》提出，到2020年，國內(nèi)一次能源生產(chǎn)總量達到42億噸標準煤，一次能源消費總量控制在48億噸標準煤左右，煤炭消費總量控制在42億噸左右；煤炭占一次能源消費比重控制在62%以內(nèi)，非化石能源占一次能源消費比重達到15%；京津冀魯豫四省市煤炭消費比2012年凈削減1億噸，長三角和珠三角地區(qū)煤炭消費總量負增長。

3 減緩能源發(fā)展環(huán)境影響的對策措施

3.1 優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)

控制煤炭消費總量。重點削減工業(yè)鍋爐、窯爐、生活散煤等終端用煤量；對PM2.5年均濃度超標嚴重的城市，要求其制定煤炭消費總量控制方案；京津冀魯豫、長三角、珠三角等重點控煤地區(qū)應(yīng)嚴控鋼鐵、焦化、水泥等行業(yè)發(fā)展規(guī)模，嚴格執(zhí)行新建項目能評、環(huán)評等約束性制度，確保新建項目能效水平達到國內(nèi)先進水平，對耗煤行業(yè)新增產(chǎn)能嚴格實行煤炭減量置換；推進煤炭稅費類型構(gòu)成調(diào)整，增加合理反映煤炭環(huán)境外部成本的環(huán)境稅費。

加大散煤整治力度。結(jié)合地方治理需要，逐步擴大城市高污染燃料禁燃區(qū)范圍。加快天然氣輸配管網(wǎng)和儲氣調(diào)峰設(shè)施建設(shè)，結(jié)合城中村、棚戶區(qū)改造，有序推進重點城市天然氣、電力等清潔能源替代生活散煤。京津冀等重點區(qū)域應(yīng)統(tǒng)一煤炭質(zhì)量標準，嚴格禁止劣質(zhì)散煤流通，建立和完善農(nóng)村地區(qū)潔凈煤生產(chǎn)配送中心，實行清潔煤定點生產(chǎn)、定點銷售、網(wǎng)格化管理，加快推進京津冀地區(qū)農(nóng)村“煤改電”工程。力爭在“十三五”末，城市建成區(qū)基本實現(xiàn)天然氣、電力等清潔能源替代生活散煤，有條件農(nóng)村地區(qū)因地制宜使用太陽能、生物質(zhì)能、電能、天然氣等清潔能源替代散煤。

大幅度提高煤炭集中轉(zhuǎn)化與集中治理。提高電煤占煤炭消費比重，加快實施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造、工業(yè)余熱余壓利用、能量系統(tǒng)優(yōu)化等節(jié)能改造工程。加快淘汰落后燃煤鍋爐，推廣清潔高效鍋爐，全面推進燃煤鍋爐和燃煤工業(yè)窯爐節(jié)能環(huán)保改造；大力推進熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱和工業(yè)余熱利用，全面關(guān)停、拆除集中供熱管網(wǎng)覆蓋區(qū)域內(nèi)的燃煤小鍋爐、工業(yè)窯爐；通過建立用煤臺賬等手段強化重點用煤單位煤質(zhì)管理。限制高硫分高灰分煤炭的開采，加大煤炭洗選力度，新建煤礦要同步建設(shè)煤炭洗選設(shè)施，現(xiàn)有煤礦要在“十三五”期間限期建成配套洗選設(shè)施；鼓勵煤矸石、褐煤等低熱值煤和劣質(zhì)煤就地清潔轉(zhuǎn)化利用。

3.2 調(diào)整能源生產(chǎn)布局

科學(xué)規(guī)劃區(qū)域能源供應(yīng)，在能源資源豐富的西部地區(qū)，根據(jù)環(huán)境承載能力，合理加大能源開發(fā)力度，增強跨區(qū)調(diào)出能力；合理控制中部地區(qū)能源開發(fā)強度；大力優(yōu)化東部地區(qū)能源結(jié)構(gòu)。同時鼓勵發(fā)展新能源和可再生能源，落實新能源補貼及稅收優(yōu)惠政策，因地制宜利用核電、水電、風電、太陽能、生物質(zhì)能、地熱能等新能源和可再生能源替代煤炭消費。

優(yōu)化區(qū)域煤電布局。京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域新建項目禁止配套建設(shè)自備燃煤電站，除熱電聯(lián)產(chǎn)外禁止審批新建燃煤發(fā)電項目。西部煤炭富集地區(qū)要科學(xué)規(guī)劃建設(shè)大型煤電基地，科學(xué)推進西部地區(qū)錫盟、鄂爾多斯、晉北、晉中、晉東、陜北、寧東、哈密、準東等大型煤電基地開發(fā)，繼續(xù)合理擴大西部煤電東送規(guī)模，同時要重視煤電基地及周邊地區(qū)空氣污染防控。中部及其它地區(qū)適度建設(shè)高效清潔的路口電站及負荷中心支撐電源。

嚴格控制煉化產(chǎn)能，調(diào)整石化布局。促進京津冀、長三角、珠三角地區(qū)石化產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化和產(chǎn)能整合提升，推動中國石化上海高橋石化向漕涇化工區(qū)調(diào)整改造，壓縮南京市石化產(chǎn)能，京津冀地區(qū)加快區(qū)域內(nèi)環(huán)境敏感區(qū)和人口密集區(qū)的石化企業(yè)調(diào)整改造，天津石化產(chǎn)業(yè)向南港工業(yè)區(qū)聚集發(fā)展，推動廣州石化搬遷。

有序推進煤化工行業(yè)發(fā)展。統(tǒng)籌考慮環(huán)境容量、水資源供給、節(jié)能減排潛力等因素，在煤炭和水資源等條件較好的地區(qū)，有序開展煤制烯烴、芳烴等現(xiàn)代煤化工升級示范。東部沿海地區(qū)嚴禁新布點煤化工項目。穩(wěn)步推進煤炭深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展，堅持科學(xué)合理布局，重點建設(shè)鄂爾多斯盆地煤制清潔燃料基地、蒙東褐煤加工轉(zhuǎn)化基地以及新疆煤制氣基地，增強我國清潔燃料保障能力。

3.3 加強能源行業(yè)污染治理

結(jié)合排污許可證管理制度，推進能源行業(yè)達標排放治理。積極推進燃煤機組超低排放改造，實現(xiàn)“提速擴圍”，進一步提高小火電機組淘汰標準。石化煉化企業(yè)應(yīng)依據(jù)排放標準要求，全面實施達標排放改造，確保于2017年7月1日前穩(wěn)定達標排放。石化、化工等企業(yè)應(yīng)組織開展LDAR運行情況排查工作并按要求規(guī)范化運行，確保發(fā)揮LDAR減排效果。重點區(qū)域石化企業(yè)按照相關(guān)要求執(zhí)行大氣污染物特別排放限值。

加快成品油質(zhì)量升級。積極推進車用汽、柴油質(zhì)量升級，推進車用柴油、普通柴油、部分船用燃料油逐步并軌。推進汽、柴油國Ⅵ標準早日出臺并實施，增加清凈劑相關(guān)要求和價格政策。全面推進汽油儲油庫、油罐車、加油站，以及原油成品油儲油庫、碼頭、運輸船舶進行油氣回收治理改造，對已安裝油氣回收設(shè)施的全面加強運行監(jiān)管。

加強移動源污染控制。合理控制機特大城市機動車保有量。嚴格執(zhí)行機動車強制報廢標準和老舊運輸船舶管理規(guī)定，采取劃定禁行區(qū)域、經(jīng)濟補償?shù)确绞?，逐步淘汰黃標車、老舊車輛和船舶。根據(jù)油品升級進程，分區(qū)域加快實施機動車國五標準，分步實施非道路移動機械第三階段污染物排放標準；2019年開始對新生產(chǎn)的船用發(fā)動機實施第一階段污染物排放標準。開展非道路移動機械和船舶污染源普查，推動建立非道路移動源和船舶大氣污染控制管理臺賬?！笆濉蹦攸c區(qū)域應(yīng)完成城市內(nèi)非道路移動機械低排放區(qū)劃定工作。設(shè)立珠三角、長三角、京津冀水域船舶排放控制區(qū)，同時推進建設(shè)岸電設(shè)施建設(shè)。

[1]馮建宏.我國露天煤礦開采環(huán)境問題及防治對策研究[J].中國礦業(yè)，2002，06：62-63+65.

[2]New York State Department of Environmental Conservation.Supplemental generic environmental impact statement on the Oil，Gas and Solution Mining Regulatory Program[R].Albany，NY：New York State Department of Environmental Conservation，2009.

[3]陳永.煤化工資源環(huán)境承載力分析[ J].現(xiàn)代化工，2007，(4).

[4]劉鴻亮，曹鳳中.煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與環(huán)境資源約束[J].中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版)，2008，01：1-4.

[5]彭理通.石油化工工業(yè)環(huán)境風險評價探討[J].環(huán)境科學(xué)，1998，S1：49-52.

[6]尹士武.石油化工項目環(huán)境風險評價的探討[J].環(huán)境保護，2001，02：27-28.

[7]金忠義，上海能源消費結(jié)構(gòu)與生態(tài)環(huán)境研究[J].財經(jīng)研究，1993 (2)：44-48.

[8]李從欣，李國柱.能源消費與環(huán)境污染關(guān)系的實證研究[J].煤炭經(jīng)濟研究，2009 (1)：37-38.

[9]《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃的通知》(國發(fā)〔2013〕2號)2013年1月1日.

[10]《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)大氣污染防治行動計劃的通知》(國發(fā)〔2013〕37號).2013年9月10日.

[11]楊金田，陳瀟君等，煤炭消費總量控制方案和政策研究子報告：煤炭使用對中國大氣污染的貢獻[R/OL].http：//www.nrdc.cn/coalcap/index.php/Index/publication，2014年10月.

[12]伏晴艷，沈寅，張健.上海港船舶大氣污染物排放清單研究[J].安全與環(huán)境學(xué)報，2012，05：57-64.

[13]梁永賢，廖汝娥，顏敏，鄭卓云，徐光儀.深圳港船舶大氣污染物排放核算[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2016，02：27-31.

[14]馮淑慧，朱祉熹.中國船舶和港口空氣污染防治白皮書[R].2014年10月.

[15]薛文博，付飛，王金南，賀克斌，雷宇，楊金田，王書肖，韓寶平.基于全國城市PM2.5達標約束的大氣環(huán)境容量模擬[J].中國環(huán)境科學(xué)，2014，10：2490-2496.

Study on Synergetic Development Strategy of Energy and Environment in the 13th Five-Year-Planning

YAN Zhen，CHEN Xiaojun

(Chinese Academy of Environmental Planning，Beijing 100012，China)

During the 12th Five-Year Plan period，the growth of energy production and consumption of China has slowed down，but the total amount of energy production and consumption are still increasing. The coal-dominated energy structure has not changed. The serious air pollution put forward higher requirements for energy development. This paper discussed from the following aspects：the optimization of energy consumption structure，the adjustment of energy production layout，the pollution control of energy industry and so on，try to find the best strategy of coordinated development of energy and the environment.

energy consumption；environmental impact；control strategy

閆禎，碩士研究生，助理研究員，研究方向為能源-環(huán)境政策

陳瀟君，副研究員，研究方向為能源-環(huán)境政策、污染物總量控制等

X21

A

1673-288X(2017)02-0031-05

引用文獻格式：閆 禎 等.我國“十三五”能源與環(huán)境協(xié)同發(fā)展策略研究[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2017，42(2)：31-35.