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3“蓝天保卫战”实施效果评估
2018 年是“ 蓝天保卫战” 的开局之年,本章将对“ 蓝天保卫战” 首年实施效果进行评估,旨在量化各项主要政策措施对污染物减排和空气质量改善的贡献,对现阶段工作主要面临的困难和存在的不足进行阶段性的总结并提出有针对性的对策建议。
本章主要评估了减排政策措施执行效果及气象条件对空气质量变化影响,评估现阶段工作提出建议,技术路径如图3-1 所示。依托清华大学建立的中国多尺度排放清单模型 (Multi-resolution EmissionInventory for China, 简称MEIC),根据地方政府执行“ 蓝天保卫战” 的详细配套政策及逐年措施落实具体情况,定量分析“ 蓝天保卫战” 主要减排措施对全国和重点区域环境空气质量变化的贡献。其中,本评估从能源结构调整、产业结构调整、交通结构调整、用地结构调整和重大减排工程5 个方面提取细化措施,将其梳理汇总为发电结构调整、燃煤锅炉整治、民用燃料清洁化、落后产能淘汰、“ 散乱污” 企业治理、交通结构优化与排放管控、扬尘源综合治理、农业源综合治理、工业源末端升级改造、燃煤电厂超低排放改造和挥发性有机物治理共11 项具体措施及其他(表3-1)。随后,结合气象观测资料分析2018 年的天气气象状况,评估气象条件的变化。结合气象与污染物观测数据,分析极端不利气象条件对重污染形成过程的影响。评估所用数据主要由生态环境部、中国气象局、中国科学院、清华大学和相关科研单位提供。数据资料包括污染物浓度观测数据、气象参数观测数据、颗粒物成分观测数据以及政府报告和公文。
本章节旨在为“ 蓝天保卫战” 下一阶段的目标对策、措施和机制建议提出有针对性的建议,以进一步加强和提升我国大气污染防治工作。
全国及重点区域首年
主要措施减排效果分析
依托清华大学建立的中国多尺度排放清单模型(MEIC),以2018 年各项措施改变量为指标,本节核算了全国及京津冀、长三角地区、山西陕西区域重点地区的主要减排措施带来的减排量,评估了首年工作成效,分析了各项政策措施对空气质量改善的作用。
2017 年至2018 年,全国主要大气污染物排放总量持续下降。较2017 年相比,2018 年PM2.5、SO2、NOX 排放量分别下降75.3 万吨、91.1 万吨、114.9 万吨,同比降低8.4%,8.8%,5.2%。与2017 年减排降幅相比(6.1%、21.5% 和2.4%), SO2 减排降幅趋于饱和,PM2.5 和NOX 减排降幅有所提升。
分部门来看,2018 年,工业及民用部门对一次PM2.5 和SO2 减排量贡献最大,工业部门贡献了52.5万吨SO2,民用部门贡献了20.9 万吨SO2。交通部门对NOX 减排贡献较大,贡献了36.9 万吨的减排,比例达到32.4%,其次为工业与电力部门。
对重点区域来说,京津冀,长三角地区和山西陕西的SO2、NOX 和一次PM2.5 展现出不同的降幅,京津冀减排11.5 万吨SO2、12.1 万吨NOX 和9.7 万吨一次PM2.5,减排幅度达到14.6%、5.4% 和13.3%;长三角地区减排9.3 万吨SO2、15.9 万吨NOX 和8.8 万吨一次PM2.5,减排幅度达到11.2%、4.3% 和7.8%;山西陕西减排17.7 万吨SO2、12.5 万吨NOX 和12.1 万吨一次PM2.5,减排幅度达到13.4%、8.2% 和15.5%。
分解各项减排措施对减排量的贡献发现,在全国范围内,工业源末端治理、燃煤锅炉整治、民用燃料清洁化、燃煤电厂超低排放改造、扬尘源综合整治和交通结构优化与排放管控是2017-2018 年对污染物减排效果最显著的措施。落后产能淘汰的减排贡献占比下降,民用散煤清洁化的减排贡献上升。其中,燃煤锅炉整治、民用散煤清洁化、燃煤电厂超低排放改造、散乱污企业治理四项措施是SO2减排贡献最大的措施,在2017-2018 年间分别减排SO2 22.8 万吨、20.0 万吨、15.0 万吨和14.3 万吨,贡献了减排量的25.1%、21.9%、16.4% 和15.7%。减排NOX 效果显著的措施有交通结构优化与排放管控、燃煤电厂超低排放改造和燃煤锅炉整治,分别减排了36.9 万吨、30.0 万吨和17.2 万吨NOX, 贡献了减排量的32.4%、26.3%和15.1%。对于一次PM2.5,减排效果明显的措施有工业源末端升级改造、民用燃料清洁化和扬尘源综合整治,分别减排了14.0 万吨、12.3 万吨和11.6 万吨一次PM2.5,贡献了减排量的18.6%、16.3% 和15.4%。
对于重点区域,由于产业结构和污染源结构存在差异,各项措施发挥的作用不同。京津冀地区,SO2减排效果最明显的措施是民用燃料清洁化和工业源末端升级改造,分别减排SO2 3.23 万吨和2.24 万吨,贡献了减排量的26.2% 和19.6%。减排NOX 效果显著的措施有交通结构优化、落后产能淘汰和工业源末端升级改造和,分别减排了3.38 万吨、2.51 万吨和1.81 万吨的NOX,贡献了减排量的26.0%、20.8% 和15.0%。对于一次PM2.5,减排效果明显的措施有民用燃料清洁化、工业源末端升级改造和扬尘综合治理,分别减排一次PM2.5 2.57 万吨、1.49 万吨和1.39 万吨,对总减排量的贡献为26.3%、15.3% 和14.3%。
对长三角地区,SO2 减排效果最明显的措施是燃煤锅炉整治和散乱污企业治理,分别减排SO2 3.16 万吨和2.60 万吨,贡献了减排量的33.9% 和27.8%。减排NOX效果显著的措施有交通结构优化与排放管控、燃煤电厂超低排放改造和燃煤锅炉整治,分别减排了6.24 万吨、4.37 万吨和2.77 万吨的NOX,贡献了减排量的39.1%、27.4% 和17.3%。对于一次PM2.5,减排效果明显的措施有工业源末端升级改造、燃煤锅炉整治和扬尘综合治理,分别减排一次PM2.5 2.49 万吨、1.23 万吨和1.17 万吨,对总减排量的贡献为26.4%、14.0% 和13.4%。
对山西陕西地区,SO2 减排效果最明显的措施是民用燃料清洁化、散乱污企业治理和燃煤锅炉整治,三项措施在2018 年分别减排SO2 5.6 万吨、3.84 万吨和3.05 万吨,贡献了减排量的31.5%、21.7% 和17.2%。减排NOX 效果显著的措施有交通结构优化与排放管控、燃煤电厂超低排放改造和燃煤锅炉整治,分别减排了2.50 万吨、2.36 万吨和2.06 万吨的NOX,贡献了减排量的20.0%、19.0% 和16.5%。对于一次PM2.5,减排效果明显的措施有民用燃料清洁化、散乱污企业治理和扬尘源综合治理,分别减排一次PM2.5 3.20 万吨、2.65 万吨和2.22 万吨,对总减排量的贡献为26.6%、22.0% 和18.4%。
燃煤电厂超低排放对全国SO2 和NOX 减排均有显著贡献。全国范围上看, 2018 年燃煤电厂超低排放改造带来15 万吨SO2 和30 万吨NOX 的减排。燃煤电厂超低排放对重点区域的SO2 和NOX 减排也有显著贡献,其中对长三角地区的NOX 减排贡献达到27.4%,对山西陕西地区SO2 和NOX 减排贡献分别达到11.9% 和19.0%。民用燃料清洁化在SO2 和一次PM2.5 的减排贡献相较于2013-2017 年有所上升,特别得体现在京津冀和山西陕西为代表的北方地区城市,民用燃料清洁化对京津冀地区一次PM2.5 和SO2的减排贡献分别为26.2% 和26.3%,对山西陕西地区的一次PM2.5 和SO2 的减排贡献分别为31.5% 和26.6%。此外,交通结构优化与排放管控对NOX 的减排贡献较大,扬尘综合治理对一次PM2.5 的贡献也表明作为重大减排工程,扬尘综合治理对空气质量改善卓有成效,但相较前几年,效果有所下降。
2017-2018 年,全国能源消费量从44.9 亿吨标煤上升到46.2 亿吨标煤,其中天然气占比从6.9%提升到7.4%, 非化石能源占比从13.8% 提升到14.3%,煤炭消费量占比下降到59%,清洁能源占比22.1%,能源结构不断优化,带来的减排贡献巨大,2017-2018 年间能源结构调整优化总共带来45.3 万吨SO2、26.3 万吨NOX 和21.1 万吨一次PM2.5 的减排。而民用散煤的主要大气污染物排放强度是超低排放改造后燃煤机组的5 至10 倍,从评估核算的结果上看民用燃料清洁化在重点区域和全国范围内的一次PM2.5 的贡献较大。
而在产业结构调整方面,以煤电机组、钢铁、水泥和玻璃等为代表的主要减排行业的减排贡献相对下降,表明在落后产能淘汰和置换方面的减排潜力不断下降。在蓝天保卫战中,在继续巩固推进移动源综合整治的基础上,推进优化调整货物运输结构,从铁路货运、多式联运几个方面,对全国范围内的货运排放进行控制。同时加快车船结构升级,大力发展新能源汽车和公共汽车,从源头上减少交通行业带来的排放。2017-2018 年间,交通结构优化与排放管控总共带来36.9 万吨NOX 的减排。
重大减排工程方面,蓝天保卫战针对挥发性有机物在重点区域全面执行大气污染物特别排放限值,加大对挥发性有机物排放企业综合治理,2017-2018 年间总共治理2.8 万余家企业,其中溶剂使用源、移动源和工业过程源的整治措施贡献了最多的VOCs减排,分别占减排的27%、27% 和19%,共减排49.6 万吨。在农业源排放控制方面,在畜禽养殖业综合利用率、化肥综合利用率和测土配方施肥面积推广方面加大技术提升力度,全国范围内2017-2018 年减排了16.0万吨NH3 排放。
全国及重点地区空气质量改善情况评估
本章节基于WRF-CMAQ(Weather Researchand Foreing Model-Community Multiscale AirQuality Modeling System)模型定量估算主要减排措施对空气质量改善效果的贡献。首先,利用美国国家气候中心(NOAA’s National Climate Data Center, 简称NCDC)提供的全球地面国际交换站气象监测信息对WRF 模式模拟的气象场结果进行验证,结果表明WRF 模型对主要气象参数的模拟效果基本可靠。通过MEIC 排放清单对基准年各项大气污染物浓度进行模拟,并利用国控站点监测数据对基准模拟效果进行验证。验证结果表明本评估使用的模型框架能够良好地表征全国和重点区域空气质量的时空变化情况,并良好地再现了2017-2018 年间全国及重点区域各项污染物浓度的下降情况,模拟结果可靠,模型框架可以应用于后续评估。基于测算获得的“ 蓝天保卫战” 首年主要措施对大气污染物的减排量贡献,评估共设计10 个敏感性实验以逐一定量10 项主要减排措施对空气质量改善的贡献,并使用2017 至2018 年间国控站点实际观测到的年均PM2.5 浓度下降量对敏感性实验结果进行归一化,获得每一项减排措施对PM2.5 浓度下降的贡献。
从气象变化看,2018 年全国范围内污染气象条件较2017 年的波动较小, 2018 年全年平均风速较2017 提升2.3%,其余气象条件较为接近。从秋冬季看,2018 年秋冬季的平均相对湿度较2017 年高约10%,平均风速波动较小,扩散条件相对不利,平均温度和总降水量等指标波动较小,其中11 月份平均风速同比降低、相对湿度同比上升,使得污染扩散条件较差,到12 月份平均风速同比提高且降水增多,整体污染扩散条件转好。分重点区域来看,京津冀地区2018年全年平均风速较2017 年上升4.3%,平均气温下降1.5%,相对湿度和降水量波动较小,其中2018 年秋冬季整体污染扩散条件较2017 年更差,11 月份平均风速同比降低26%,温度同比上升43%,相对湿度同比上升31.3%,其中主要由降雨造成,整体污染扩散条件较好,而到12 月份,平均风速同比下降3.3%,温度同比降低150%,污染扩散条件变差;长三角区域2018 年全年平均风速同比上升2.9%,相对湿度上升3.3%,平均气温基本保持不变,其余各项指标年际变化波动较小,整体扩散条件接近,但其中2018年秋冬季的相对湿度同比2017 年上升15.8%,超过80%,有利于重污染天气的生成,但秋冬季总降水量是2017 年同期的2.5 倍,一定程度上缓解了污染物聚集,其中11 月份污染扩散条件较差,平均风速同比下降6%,相对湿度增加13%,而到12 月份开始转好,平均风速同比上升19% 且平均气温上升9%;山西陕西区域2018 年全年各项气象指标与2017 年相比波动较小,但2018 年秋冬季平均气温较2017 年同期降低50% 以上,平均风速同比降低5.5%,相对湿度同比上升5.2%,其中11 月份污染扩散条件较差,平均风速、温度等均同比低于2017 年水平,相对湿度同比提升11.4%,到12 月份温度进一步降低,但平均风速和相对湿度情况有所好转,但污染扩散条件仍较差,整体秋冬季的污染扩散条件相较2017 年更差。
总体而言,全国及京津冀、汾渭平原等重点区域2018 年的污染扩散条件略优于2017 年,但2018 年秋冬季,尤其是11 月份的平均风速、相对湿度等气象要素相较2017 年更利于重污染的形成和聚集;12月的气象条件有所好转。
2018 年全国PM2.5 年均浓度为39.1 μg/m3,2017 年全国PM2.5 年均浓度为45.7 μg/m3,2017 年到2018 年PM2.5 浓度下降6.6 μg/m3,同比下降14.5%。京津冀地区2017 年和2018 年PM2.5 浓度分别为63.6 μg/m3 和53.0μg/m3,长三角地区2017 年和2018 年PM2.5 浓度分别为48.6 μg/m3 和42.4 μg/m3。山西陕西两省2017 年和2018年PM2.5 浓度分别为60.5 μg/m3 和51.1 μg/m3。
模型测算结果表明,工业源末端升级改造是对全国PM2.5 浓度下降贡献最大的措施,各项工业源末端升级措施使全国PM2.5 平均浓度下降1.43 μg/m3,占PM2.5 浓度下降总量的22.0%。工业源末端升级改造对三个重点区域的PM2.5 浓度改善有重要贡献,在京津冀、长三角、山西陕西省分别为对PM2.5 浓度下降的贡献第二、第二和第四大的措施。2018 年全国整治燃煤锅炉7.8 万余台,燃煤锅炉整治是对全国PM2.5 浓度下降贡献第二大的措施,使得全国PM2.5浓度均值下降1.39 μg/m3,占PM2.5 浓度下降总量的20.9%。民用燃料清洁化是对全国PM2.5 浓度下降贡献第三大的措施,使得全国PM2.5 浓度均值下降1.05μg/m3,占PM2.5 浓度下降总量的15.9%,相较往年其减排贡献有较大比例的上升。散乱污企业治理和扬尘源综合整治分别为对全国PM2.5 浓度下降贡献第四和第五的措施,使得全国PM2.5 浓度均值下降0.68μg/m3 和0.52μg/m3,贡献了10.2 和7.8%。
由于产业结构和大气污染物排放结构存在较大差异,“ 蓝天保卫战” 各项相关措施在三大重点区域发挥了不同的作用,对各区域PM2.5 浓度下降的贡献存在差异。民用燃料清洁化是对京津冀地区PM2.5 浓度下降贡献最大的措施,2018 年京津冀地区民用散煤清洁化整改力度较大,共实施双散替代改造221 万户,各项散煤整治措施使得京津冀地区PM2.5 浓度下降3.06μg/m3,贡献了PM2.5 浓度下降总量的29.0%。其次为工业源末端升级改造和燃煤锅炉整治,分别使得京津冀地区PM2.5 浓度下降1.78 μg/m3 和1.62 μg/m3,对PM2.5 浓度下降总量的贡献为16.8% 和15.2%。
对2017 年至2018 年长三角地区PM2.5 平均浓度下降贡献较大的前三项措施依次为燃煤锅炉整治、工业源末端升级改造和扬尘源综合治理。2017 至2018年长三角淘汰燃煤锅炉3833 台,较以往而言尽管数目减少但蒸吨数增大,仍有较大的减排贡献,实施燃煤锅炉整治措施使得长三角PM2.5 浓度下降1.71 μg/m3,贡献PM2.5 浓度下降的27.6%。江浙沪陆续启动重点行业超低排放改造,安徽省也不断加强工业排放监管以达到特排限值,长三角地区通过工业源末端升级改造使PM2.5 平均浓度下降1.58 μg/m3,贡献了PM2.5 浓度下降总量的25.6%。扬尘源综合治理和散乱污企业治理分别使长三角地区PM2.5 浓度下降0.684 μg/m3 和0.681 μg/m3,各贡献PM2.5 浓度下降总量的11.0%。
对山西陕西两省而言,2018 年仅汾渭平原地区实施双散替代户数可达177.7 万户,民用燃料清洁化为对山西陕西省PM2.5 浓度下降贡献最大的措施,使得PM2.5 平均浓度下降1.96 μg/m3,贡献占比为20.9%。2018 年共整治“ 小散乱污” 企业3.6 万家,散乱污企业综合治理对PM2.5 污染改善贡献第二的措施,使得PM2.5 浓度均值下降1.82μg/m3,贡献了PM2.5 浓度下降总量的19.4%。其次为燃煤锅炉整治,使得PM2.5 平均浓度下降1.38 μg/m3,贡献了PM2.5浓度下降总量的14.7%。
2018 年排放现状及减排潜力分析
2018 年, 全国共计排放959.2 万吨SO2、2024.2 万吨NOX、924.3 万吨一次PM2.5、2812.1万吨VOCs(如图3-8 所示)。主要污染物2018 年排放量较2017 年均有下降,降幅分别达到8.7%、5.2% 和8.4%。2018 年,工业锅炉、移动源、民用源和溶剂使用分别是全国SO2、NOX、PM2.5 和VOCs排放贡献最大的行业,各自贡献的排放比例分别为24.1%、35.0%、35.1% 和36.6%。此外, 民用源排放的SO2,工业锅炉排放的NOX,扬尘源排放的PM2.5 和其他工业行业排放的VOCs 也均是主要的排放贡献源。京津冀、长三角和珠三角地区各行业的排放占比存在较大差异。例如京津冀地区的电力SO2 排放占比仅为6%,远低于长三角的16% 和山西陕西区域的21%。京津冀地区的钢铁贡献了14% 的一次PM2.5 排放,但该行业对长三角PM2.5 排放的贡献为4%,对山西陕西区域的PM2.5 排放贡献仅为5%。三个区域的工业锅炉排放贡献均相对较高。
执行“ 蓝天保卫战” 之后,各污染物排放发生了不同幅度的变化,但总体排序与2017 年基本保持一致。电力行业2018 年超低排放改造率已经达80%,整体排放占比和减排潜力较之前有所下降。工业锅炉对SO2 和NOX 排放贡献巨大,在2018 年贡献了25.1% 的SO2 减排,在所有措施中占比最高,充分利用了其巨大的减排潜力。从2017 年起,移动源对NOX 排放贡献超过其它部门,2018 年对重型和中型柴油车实施污染控制是行动计划的重点,全年贡献了32% 的NOX 减排。全国范围内民用燃料清洁化在“ 蓝天保卫战” 发布后,相对其他措施来说力度加强,对SO2 和一次PM2.5 分别贡献了23% 和35% 的减排,从图3-8 可以看出,民用PM2.5 排放占比最高,民用部门仍有较大的减排潜力。2018 年VOCs 排放量开始下降,主要原因在于对溶剂使用行业的控制和交通结构优化与排放管控,且溶剂使用的增长较之前有所放缓。“ 蓝天保卫战” 落实过程中各省均采取了挥发性有机物治理措施,如开展油气回收治理工作,石化与炼油行业展挥发性有机物综合整治工作,黄标车淘汰等。但VOCs 总排放量较大,且减排量较小,仍然是今后落实工作的重点和难点。
4空气污染与气候变化:协同控制的新起点
协同控制的概念
空气污染和气候变化均与人为源排放密切相关。从温室气体(如CO2、CH4、N2O 等)与大气污染物(如SO2、NOx、PM、NMVOCs 等)的产生原因看,两者具有高度的同源性,大多是由矿物燃烧排放生成的;而且二者的排放变化趋势也具有显著的同步性。从对环境的影响效果看,许多大气污染物同时也是气候辐射强迫物,如黑碳、硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶、臭氧等。IPCC 第五次评估报告显示,气溶胶- 辐射交互过程以及气溶胶整体的有效辐射强迫分别为-0.45(-0.95+0.05)W/m2 和-0.9(-0.95+0.05)W/m2。与温室气体相比,气溶胶辐射强迫的数量级和不确定区间都相当可观。此外,气候变化也会在一定程度上影响大气环境质量,可能会加剧空气污染对人体健康、农业生产、以及生态系统的影响。温室气体与大气污染物的同源性为二者的协同控制提供了基础和可能性。
协同控制是应对环境污染和气候变化的一个新理念。国际上对协同控制的研究最早起源于对温室气体减排次生效益的评估(胡涛等,2012)。IPCC 第二次评估报告中指出了控制温室气体的同时对局地大气污染物的减排效益。之后逐步认识到大气污染控制与温室气体减排之间存在双向影响,IPCC 第三次评估报告中首次提出“ 协同效应” 的概念,广泛讨论了温室气体减排的协同效益。为使协同效益最大化,协同控制的概念应运而生。2007 年IPCC 发布的第四次评估报告即提出了将温室气体减排与大气污染物控制相结合的政策,通过采取适当的减排措施,可以同时削减温室气体与大气污染物的排放,并获得一些其他方面的效益,使净效益最大化,开展协同控制可以实现更好的减排效果,并且有助于降低控制成本。协同控制措施包括从源头控制、过程控制到末端控制的所有技术措施,以及包括结构调整、规模控制以及相应的政治、经济、贸易措施等。
总体而言,应对气候变化的低碳政策通过控制能源使用的相关活动,可以协同减排大气污染物,带来额外的空气质量改善和健康效益,具有显著的环境友好属性;污染控制政策以燃煤、机动车、工业企业等以化石燃料燃烧活动为主要控制对象、以颗粒物和臭氧为主要控制物种,同样具有显著的温室气体减排效益和气候友好属性。
我国温室气体减排和
控制气候变化的现行政策
在应对气候变化方面,我国早在2007 年时已提出《中国应对气候变化国际方案》,并在之后提出了《“ 十二五” 控制温室气体排放工作方案》、《中国中长期节能减排规划》等具体的实施方案。近年来,随着全球气候变化形势的加剧以及我国大国形象的不断深化,作为全球主要的碳排放国之一,我国进一步在哥本哈根大会和《巴黎协定》中做出中国承诺。在《京都议定书》的修正案中,中国提出在2020 年时全国碳排放强度较2005 年降低40%-45%,非化石能源占比提升至15% 左右,森林存储量增加13 亿立方米;在随后的“ 国家自主减排贡献(NDC)” 目标中,中国进一步提出努力在2030 年(及之前)实现碳达峰,2030 年时碳排放强度较2005 年降低60%-65%,非化石能源占比提升至20% 左右,森林储蓄量增加45亿立方米。
为确保碳减排国际承诺的顺利实现,以及全球变化趋势下我国的能源、社会、经济发展转型,国务院2016 年底印发了《“ 十三五” 控制温室气体排放工作方案》,从低碳能源革命、低碳产业体系、城镇低碳化发展、低碳科技创新、建立碳排放交易市场等方面细化了具体要求。在能源转型方面,方案明确指出要加强能源碳排放的控制指标,至2020 年时全国的能源消费总量控制在50 亿吨标煤以内,能源强度较2015 年下降15%;碳排放强度较2015 年下降18%,一方面大型发电集团的碳排放控制在550gCO2/kwh 以内,另一方面积极有序推进水电、核电、风电、太阳能发电以及地热能、生物质能、海洋能等新型清洁能源;此外大力推进天然气、电力替代交通燃油。在产业调整方面,一方面要要加快淘汰落后和过剩产能,另一方面有序推进产业结构的低碳转型,力争至2020 年新兴产业增加值占国内GDP 的比重达到15%,服务业比重达到56%;同时积极推广新工艺新技术与企业管理手段,有效控制钢铁、建材等重点工业行业的排放,“ 十三五” 期间累计减排CO2 当量11 亿吨以上。在低碳城镇发展方面,要加强城乡低碳化建设和管理,强化建筑节能,至2020 年城镇绿色建筑占新建建筑比重达到50%;要建设低碳交通运输体系,加快发展铁路、水运等低碳运输方式,发展低碳物流,至2020 年,运营货车、客车、船舶的单位运输周转量CO2 排放较2015 年分别降低8%、2.6%、7%;城市客运的单位运输周转量CO2 排放较2015 年下降12.5%。2017 年国家发改委编制了《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》推进我国战略性新兴产业稳步增长。从实施效果来看,能源和产业结构调整的目标都将超额实现。煤炭消费保持总体下降的趋势,预计到2020 年可超额完成“ 十三五” 煤炭消费占比降至58% 以下的目标。非化石能源消费在2017 年底占一次能源消费总量比重的14.2%,预计可提前实现2020 年15% 的目标。产业结构调整方面,2017 年规模以上工业战略性新兴产业增加值同比增加11%,高技术制造业增加值增长13.4%,占规模以上工业增加值的12.7%。
在提高能效方面,2018 年国家发改委在《国家重点节能低碳技术推广目录》中公布了13 个行业共计260 项节能技术。2017 年发布了《循环发展引领行动》,对加快发展循环经济做出指导。交通行业也2017 年先后发布了《推进交通运输生态文明建设实施方案》《关于全面深入推进绿色交通发展的意见》,全面推进绿色交通基础设施建设,推广清洁高效的交通装备和运输方式创新。
经济政策可以通过市场杠杆调节、调动企业减排的积极性。近年来,我国也在积极推行全国碳排放权交易市场的减少和运行,计划出台《碳排放权交易管理体系》及相关细则,制定覆盖石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、电力和航空等8 个工业行业中年能耗1 万吨标准煤以上企业的碳排放权总量设定与配额分配方案,实施碳排放配额管控制度。在现有碳排放权交易试点交易机构和温室气体自愿减排交易机构基础上,根据碳排放权交易工作需求统筹确立全国交易机构网络布局,至2020 年力争建成制度完善、交易活跃、监管严格、公开透明的全国碳排放权交易市场。
温室气体减排和污染物控制
政策的协同作用
我国面临着大气污染治理和应对气候变化的双重挑战,而大气污染物和温室气体具有同源性,我国已出台的温室气体减排和污染物控制政策也体现出较强的协同治理效果。
从电力部门看,长期以来我国以煤为主的发电结构造成了严重的环境问题,电力行业也因此成为中国温室气体和大气污染物的主要排放源之一。电力行业温室气体与污染物控制协同性较强的政策措施主要体现在两个方面:发电结构的调整和发电能效的提升。
其中,发电结构的调整主要指降低煤电的占比,提高可再生能源发电的比例;发电效率的提升包括煤电机组的改造,以及通过采取“ 上大压小”,淘汰落后小机组,新增大机组持续降低单位发电煤耗。大量研究表明,发电结构优化与发电效率提升可以带来显著的协同效益,若2030 年非化石能源发电量占比提升至50%,则CO2 和SO2 排放较2015 年可降低30% 以上。
在发电结构方面,Yang et al (2019) 的研究指出,在2030 年实现400GW 的太阳能光伏发电装机容量可以在全国减少4.2% 的CO2 排放,且因空气污染导致的过早死亡可以减少1.2%。Lu et al (2019) 的研究表明,当电力行业煤- 生物能源气化系统达到410MW 装机容量时,可以实现9.3% 的CO2 减排和12% 的PM2.5减排。在提升发电效率方面,中国在2015-2030 年通过采取小型、低效机组的提前淘汰政策(早于正常40年服役寿命)可以使2030 年大型机组(600MW)的占比超过80%。此时相比机组正常40 年淘汰情景,机组提前淘汰可使SO2 减排25%、CO2 减排5% 左右(Tong et al., 2018)。
从工业部门看,工业是我国能源消耗量最大、GDP 能源强度最高的部门,也是污染物和温室气体的主要排放部门之一。工业部门温室气体与污染物协同控制的政策措施主要体现为:(1)通过技术升级降低能源需求;(2)通过燃料替代提高清洁能源占比。以水泥行业为例,在2017 年水泥行业能效对比中,排名靠前企业的熟料综合能效达到95.7kgce/t,提前三年完成了《建材工业发展规划(2016-2020 年)》中105kgce/t 的指标。Ma et al (2016) 的研究表明,在2030 年6.4 亿吨钢铁需求量的情况下,50% 的废钢回收率的提升可以带来1.9 亿吨废钢回收量,进而可以减少6770 万吨的CO2 排放,同时实现11 万吨、2 万吨、3 万吨的SO2、NOx 和的减排。该举措可以带来巨大的健康效益和经济效益,因空气污染导致的早逝可避免28529-70624 人,减少经济损失3.86-8.54亿美元。
从交通部门看,随着中国经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,汽车保有量、能耗量迅速增加,由此带来大量的温室气体和大气污染物排放。交通部门温室气体减排和污染物控制的相互推动作用主要体现于交通运输的结构优化和能效提升。在结构优化方面,近年来政府大力推动公共交通发展,减少私人汽车、出租车的使用,倡导绿色出行方式,显著提升新能源汽车和铁路电动机车的占比。在能效提升方面,客运公路运输,货运公路运输,水运,民航,私人运输,铁路和公共交通的单位周转能耗以每五年约3%,7%,6%,4%,1%,0.1% 和0.1% 的速度下降。Liu et al(2018) 评估了相关措施的实施效果,表明相较基准情景,能效提升和运输结构优化在2050 年时可以分别实现38% 与35% 的CO2 减排,同时避免了12 万人和10.2 万人因空气污染导致的过早死亡。
从民用部门看,随着中国经济社会的发展,人民对生活质量的要求不断提高,未来民用燃烧、民用建筑的巨大能源需求将给中国的大气污染治理和气候变化应对带来巨大压力。中国广大农村地区散煤的清洁燃料(电力、天然气、新型生物质能)替代是实现民用部门环境气候协同治理的关键。对民用部门燃料替代的效益分析显示,采用天然气取代所有商业部门和城市、郊区固态燃料消费;采用风力发电取代农村炊事活动中使用的煤和传统生物质燃料可以带来巨大的空气改善和健康效益。Liu et al (2018) 的研究显示,在2010-2030 年期间采取民用燃料清洁替代可以减少4% 由于空气污染导致的过早死亡,室内空气污染的死亡率降低更为显著,达到31%。
进一步推动协同控制和
效益的政策建议
自“ 大气十条”、“ 蓝天保卫战” 实施以来,我国的空气质量有所好转,但PM2.5 年均浓度较发达国家仍有很大差距,区域性、结构性污染问题仍然突出。中国生态环境部提出了力争到2030 年全国所有城市达到国家空气质量二级标准(PM2.5 年均值为35 μg/m3)的目标。同时,作为全球应对气候变化的重要参与者,中国积极应对气候变化,提出了力争2030 年之前实现碳达峰的自主减排贡献目标 。
为实现我国2030 年的清洁空气目标和自主减排贡献承诺,需在落实“ 蓝天保卫战” 和《“ 十三五”节能减排综合工作方案》等政策规划的基础上,强化各部门节能减排措施,硬化节能减排降碳指标。电力部门应通过调整发电结构和提高发电能效推动建设清洁低碳电力体系。工业部门应着力于高耗能产业的结构优化,同时推进全行业节能减排升级改造。交通部门则应通过推广新能源汽车、优化运输结构及发展公共交通相结合的方式构建低碳清洁交通体系。
同时,应综合考虑实现清洁空气目标和温室气体减排目标的时间和动力,提出协同治理的总体规划。针对我国大气污染严重、环境治理压力大的现状,在2030 年之前应当以环境治理为抓手,带动温室气体减排目标的实现;而在2030 年之后,我国环境问题将得到本质好转,考虑我国应承担的与发展阶段相适应的碳减排责任,要以应对气候变化和温室气体减排为主导,带动环境质量的进一步改善。
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