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零煤行动 文·本刊编辑部 9月12日下午,北京通州区张家湾镇梁各庄村“煤改电”工程施工现场,国网北京通州供电公司“煤改电”工程建设办公室副主任赵树本正在与同事们加紧赶工,他已经36个小时没有合眼。按照北京市人民政府年初制定的工作计划,采暖季前要完成“煤改电”所需电力配套设施建设,这个村子在7月份被纳入到北京市2017年第三批农村“煤改电”清单,施工期被压缩,电力工人们只得加班加点。 9月14日下午,北京延庆区大榆树镇程家营村村委会办公楼内,村主任赵佩云正在忙着多方沟通,为村里剩余的二十几户家庭“煤改气”设备采购与补贴问题忙得有些心焦。程家营村去年实施“煤改气”,全村210户居民共改造了187户,按照要求,剩下的今年要全部改造完,但是改造工期如何安排、设备补贴如何走流程,赵主任还要进一步征求镇政府的指示。 9月20日上午,河北省廊坊市安次区某车辆制动系统制造商的铸造厂内,生产主管姚占兵正在电力设备增容改造施工现场逡巡,他迫切地希望能够尽快完工。2013年年底,因为环保压力,这家企业由更靠近北京的廊坊开发区搬迁到现今的地址,同时“一步到位”将铸造厂的燃煤冲天炉换成了电窑炉。随后几年,治霾风暴袭来,尤其是2016年廊坊划定“禁煤区”,很多同行的生产经营受到了影响,该企业反而因此获益,越做越大,当前进行的增容改造正是为了进一步增加电窑炉功率,以满足生产扩张需求。 以上三个场景,只是北京及周边地区各领域“煤改清洁能源”工程的缩影。2017年,京津冀鲁等地进一步加大对散煤的清理力度,“去煤”成了广为传播的口号。 目的只有一个:治理雾霾。
谈煤色变 2017,对于雾霾治理是一个敏感年份。5年前,国务院发布《大气污染防治行动计划》(以下称“大气十条”),要求到2017年京津冀、长三角、珠三角区域细颗粒物浓度分别下降25%、20%、15%左右,给北京的目标尤其明确,细颗粒物年均浓度控制在60微克/立方米左右。如今迎来大考之年,北京及周边地区的空气中除了PM2.5,还弥漫着一丝紧张气息。 压力从一开始便很大。“大气十条”发布8天之后,京津冀及周边地区大气污染防治工作会议在北京召开,会议部署中,最为醒目也是最为量化的一条是,到2017年,北京市、天津市、河北省和山东省煤炭消费量比2012年减少8300万吨,其中,北京压减1300万吨、天津1000万吨、河北4000万吨、山东2000万吨。 煤炭,逐渐被当作了导致雾霾的罪魁祸首,成为众矢之的。从理论上讲,这也是有道理的,北京市环境保护科学研究院总工程师王军玲在近期举办的“第二届中国散煤综合治理大会”上介绍,根据PM2.5来源解析结果,燃煤贡献是相对比较大的,北京地区占到了22.4%,天津和石家庄都超过了四分之一。 于是,提及减霾,必提减煤,尤其是压减散煤。 关于散煤,至今尚未形成业内普遍认可的定义,因为统计口径不一致,不同研究团队预估的散煤存量有较大差异。有团队认为,散煤应该是用于居民炊事、取暖等分散式使用的、未经加工成型的民用煤,在我国煤炭消费结构中占比10%,总量在3亿吨左右;有团队将电力和工业集中燃煤以外的煤炭消费,包括工业小锅炉、小窑炉燃煤,以及居民生活和服务业分散使用的燃煤,都算作散煤,预计全国年散煤消费量在7.5亿吨左右;还有团队指出,散煤应该包括所有未采取脱硫、脱销、除尘处理的煤炭燃烧消费,总量超过12亿吨。而根据京津冀及周边地区大气污染防治协作小组第六次会议通过的《京津冀大气污染防治强化措施(2016~2017年)》,北京、天津、廊坊、保定需建设“禁煤区”,在“禁煤区”内,除电煤、集中供热和原料用煤之外的燃煤全部被归为散煤之列,限期清零。 尽管定义不统一,但各方对于散煤燃烧造成严重空气污染的事实都是认可的,普遍认为散煤燃烧的污染物排放相当于燃煤电厂等量燃煤的10倍左右。因此,在实践环节,所有无控污装置的燃煤,都被囊括在了治理范围之内。 对散煤的治理,大致可分为工业、集中供热、民用散烧三个领域。 按照中央政府的相关指导意见,工业和集中供暖领域,每小时35蒸吨及以上燃煤锅炉实施控污改造;35蒸吨以下锅炉以及工业小窑炉分地区、分等级、分阶段逐步淘汰。因燃煤锅炉、窑炉被淘汰导致生产经营活动受到影响的企业和单位,有三种选择:其一,自主进行“煤改气”“煤改电”,实践中,企业多选择“煤改气”;其二,接入集中供热网,工业园区或者产业聚集区可以建设采用高效洁净燃煤技术的集中供热以及热电联产项目;其三,退出生产。中国环境科学研究院大气环境研究所副研究员任岩军告诉本刊记者,在产能过剩背景下,淘汰低附加值的“散乱污”企业,符合国家的产业政策。 民用散烧领域,主要是治理城中村、城乡结合部、农村地区的煤炭消费,尤其是冬季取暖用煤。治理措施呈现多样化特征,除了改造为集中供暖模式,主流路线有四条:一是换煤,即用清洁型煤、兰炭等替代高污染散煤,同时配备高效节能炉具,进一步减少污染物排放;二是“煤改电”,分为直热式电采暖和蓄热式电采暖,其中,前者因为能效比低、运行费用高等原因已经逐步退出了政府部门推荐序列,另外,在实践过程中,热泵类取暖技术也归到了“煤改电”范畴;三是“煤改气”,用燃气壁挂炉替代散烧煤;四是利用沼气和生物质成型燃料采暖,这条技术路线对于解决偏远地区冬季供暖问题有一定的价值,中央财政从2003年以来也一直在支持农村沼气发展,但生物质成型燃料目前不在政府推荐与财政扶持序列当中。
天下无煤 北京及周边地区的散煤治理,以2016年为界线,可以分为明显的两个阶段,2013~2015年为第一阶段,散煤治理措施相对温和,在北京周边地区,基本上是按照中央政府的指示在操作。当然,有专家指出,很多地方存在偷排、瞒报等不规范行为。 北京比较特殊。早在1998年,北京便已经启动了分阶段控制、治理大气污染的进程,当时的头板斧也是砍向散煤,对机关单位的茶炉大灶进行“煤改气”,2003年,“煤改电”采暖开始在文保区试点;工业与集中供暖领域,则以大规模的产业结构调整来换取环保效益,首钢、北京焦化厂、北京化工厂等200多家重污染企业先后关停、搬迁,同时新建燃气热电中心大规模替代原有的燃煤热电厂。到2013年的时候,北京市燃煤消费早已进入下降通道,所以“大气十条”发布之后,北京治理散煤的力度和深度都要比周边地区大。工业领域,一方面实施“煤改气”,另一方面继续淘汰高污染、高耗能、高耗水“三高”企业;以“煤改气”为主、“煤改电”为辅扩充城区集中供暖面积;民用领域,则大力推进“煤改电”“煤改气”,在偏远农村地区和山区采取换煤形式减少排污。 为了尽快压减散煤消费,可以说北京已经使出了“洪荒之力”,甚至不惜向河北借力。早在2011年,通州区便开始引入河北三河电热厂的余热,当年冬季,三河热电厂为通州供暖面积达到760万平方米,相当于当时通州集中供暖面积的三分之一。《北京市“十三五”时期能源发展规划》要求,北京要继续扩大三河热电厂向通州的供暖面积;此外,还要实现河北涿州热电厂向房山区供暖,以提升房山清洁供暖比重。 治理行动搞得风风火火,效果却差强人意。根据国家统计局公布的数据可以计算出,2015年,北京、天津、河北三地煤炭消费量分别比2012年减少1105万吨、759万吨、2416万吨,山东的煤炭消费量比2012年增加694万吨。北京已经提前超额完成任务,天津、河北进度尚可,然而,当年北京PM2.5年平均浓度为80.6微克/立方米,相比于2013年的89.5微克/立方米,仅下降了不到10微克/立方米,用超过一半的任务时间完成了既定工作量的三分之一,按照这个节奏,2017年的目标是肯定实现不了的。 于是,中央政府决定加大治理力度,2016年6月,《京津冀大气污染防治强化措施(2016~2017)》出台,包括限时完成农村燃煤清洁化替代,限时完成燃煤锅炉、工业窑炉“清零”,划定禁煤区和煤炭质量控制区等11项具体措施。散煤治理正式进入第二阶段。 据任岩军介绍,中央政府加强对各地压减散煤工作的督导,是基于两方面的考量:其一,我国发电产能严重过剩,“煤改电”有广泛的实施空间;其二,我国的工业余热也是过剩的,大量被白白浪费掉,相关测算表明,我国北方地区可利用的稳定余热资源完全可以满足北方供暖的基础负荷需求。所以,如果治理措施得当,是可以实现过剩资源利用与节能减排双重收益的。 然而,政府政策在向下传导时一般具有典型的墨菲定律特性,即“如果事情有变坏的可能,不管这种可能性有多小,它总会发生”。2016年强化大气污染治理的政策下达到各级地方政府,迅速形成了“环保一刀切”局面,具体到散煤领域,从北京到天津、河北、山东,在所有领域清一色推广短、平、快的“煤改电”“煤改气”。甚至有网文传言,京郊农村地区今年把“不许冒烟”作为了一条环保“红线”。 某工业园区集中供热服务商董事长告诉本刊记者,在天津和河北,很多地区开始加快进度全面取缔每小时35蒸吨以下的燃煤锅炉,35蒸吨及以上燃煤锅炉也在逐步实施“煤改气”,该公司通过大型燃煤锅炉、热电联产锅炉向工业园区供热的业务模式基本被叫停,“没说不让建,但是公司新申请的项目都没批下来”。北京老万清洁供暖设备有限公司是一家生产高效燃煤炉具的厂商,董事长邢立力同样感受到了2016年突如其来的打击,“2013年,政府开始加大力度治理大气污染,炉具生产企业逐渐向适应清洁型煤燃烧的方向转型,往‘好煤配好炉’模式转,到了2015年大家刚刚适应了这种新模式,2016年却矛头一变,(政府大力推广)‘煤改电’‘煤改气’,大多数炉具企业需求没了、市场没了、客户没了”。 整个京津冀鲁地区,摆出了一副向散煤宣战,只许进、不许退的架势。
望煤兴叹 “暖和、方便、干净”,这是赵佩云对自家采暖“煤改气”的整体感受。从本刊调研情况看,目前采用空气源热泵“煤改电”和采用燃气壁挂炉“煤改气”的农村居民家庭,对改造之后的取暖效果大都表示满意。唯一的问题是,采暖成本抬高了不少。 其实,与其他地区相比较而言,北京的农村家庭是幸福的。因为无论是设备安装环节,还是运行环节,北京的补贴力度都是非常大的。在延庆区,户用空气源热泵招标采购成本为24800元/台,农户采暖面积在120平方米以上可以拿到政府的最高补贴24000元,只需自付800元;户用燃气壁挂炉招标采购成本6600元/台,政府补贴4400元,农户自付2200元。用电、用气方面,“煤改电”农村用户享受谷段电价优惠时间与城区“煤改电”用户一致,为21:00~次日6:00,谷段电价0.3元/度,政府在这个基础上再补贴0.2元/度;“煤改气”采用压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)方式的村庄用户,按照不高于市政天然气管网供气价格缴纳使用费,CNG、LNG供气价格高出市政天然气管网供气价格的部分由政府承担,此外,2015年用气量超过800立方米的用户,政府在2016年还一次性补贴了137立方米。 可是即便有如此高幅度的补贴,从调研情况看,一个采暖面积100平方米左右的家庭,每年自担的采暖费用也在3000元左右。 工业与集中供暖燃煤锅炉“煤改气”“煤改电”,对于单台容量小于20蒸吨的锅炉,政府给予每蒸吨5.5万元补助;对于20蒸吨以上的燃煤锅炉,给予每蒸吨10万元补助,改造工程投资最高可获得50%的资金支持。不过,本刊调研发现,改造之后,企业生产用能成本提高了1~1.5倍。 事实上,不独对用户,“煤改电”“煤改气”对于基础设施建设企业以及政府来说,都意味着一笔不菲的投入。 基础设施建设方面,“煤改电”“煤改气”大面积铺开,导致投资额在短时期内快速扩张。集中连片区域的电取暖或者工业大用户“煤改电”,需要涉及35千伏、110千伏,甚至220千伏线路和变电容量的增容改造,国网能源研究院研发中心主任工程师贾德香告诉本刊记者,近年来京津冀“煤改电”电网增容改造平摊到每户的成本约为5万元。“煤改气”则涉及大量管网敷设以及LNG瓶组站/CNG加气子站建设,户均投资额比“煤改电”还要大。这些基础设施投资中,在特定区域范围内的改造投资,政府会有部分补贴,其余的由电网企业、燃气公司承担。 政府方面,补贴“黑洞”成为了一个巨大的吸金器。按照北京市财政局公布的2016年预算执行情况,仅市一级的大气污染治理投入便高达165.6亿元,而大多数补贴项目是需要市、区两级政府1:1配套的。有业内人士告诉记者,对基础设施投资的补贴、对改造设备的补贴,再加上对电费、燃气费的补贴,初步测算,北京市各级政府2016年的投入应该在500亿元左右。即使普遍被认为有一个“不差钱”的政府,北京也已经感受到了巨大压力。 北京尚且如此,周边地区又是一个怎样的光景? 相关统计显示,北京周边地区农村“煤改电”“煤改气”的政府补贴力度小了不少,以“煤改电”为例,天津地区采暖设备补贴1200元/台,采暖用户执行峰谷电价,谷段电价0.3元/度;河北地区设备补贴最高不超过7400元,电费享受0.2元/度补贴;山东地区设备补贴10~20%,采暖季月用电量超过400度的部分享受0.3元/度的补贴。户均家庭收入比北京低,采暖花费却比北京要高,很多地区的农户根本承受不起。有专家告诉记者,他与团队在津冀鲁的贫困地区调研时,曾遇到一个村子头一年整体实施“煤改电”或“煤改气”,第二年大部分农户弃用而重新烧煤的情况。 相应的基础设施投资,周边地区只会比北京多,不会比北京少,原因在于已有基础设施薄弱。中国石油规划总院副院长韩景宽对本刊记者表示,“煤改气”发展的制约因素之一即是天然气管网的供气能力和通达程度。以京津冀大气污染传输通道“2+26”重点城市为例,在区域内328个县级行政单位中,尚有17个没有接通管道天然气,即使通了管道,多数也仅通至县城一级,大部份乡镇缺乏管道气。解决基础设施薄弱问题,资金投入很大,据悉,目前通往县城一级的天然气管网一般采用直径406毫米的管道,每公里的投资大约500万元。 政府方面,多位专家对本刊记者表示,北京周边地区的各级政府已是捉襟见肘,有些地区即便维持现有规模的“煤改电”“煤改气”补贴都成问题,更别提继续扩大改造范围了。虽然中央政府已经决定利用中央财政奖补资金支持地方的清洁能源发展(直辖市每年安排10亿元,省会城市每年7亿元,地级城市每年5亿元),对于地方政府而言,在资金额度上却达不到真正解渴的效果。 学习北京模式已被认为不可能,不仅是政府财力有限,还因为从绝对量上来讲,无论是河北还是山东,减煤任务量都比北京大得多。《京津冀及周边地区2017~2018年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》要求,2017年,北京需再压减煤炭260万吨;天津压减260万吨;河北压减600万吨以上;2016年煤炭消费依旧保持增长态势的山东则要完成“大气十条”确定的压减任务,也就是说要比2016年减少3356万吨。 即便不考虑资金投入压力,北京周边地区实施“煤改电”“煤改气”也面临着更多阻力。比如经济承受能力,在北京的地区生产总值中,第三产业占比高达80.3%,第二产业只有19.2%,压减工业耗煤或者关停工业企业,对其经济整体影响有限;但在津冀鲁地区,重化工业是地方经济支柱,如果大量压减煤炭消费,经济增长是否会有失速的可能?再比如说天然气气源,据韩景宽团队测算,若“2+26”重点城市所在的六省市“煤改气”规划全部按计划完成,到2021年,高峰日天然气需求量约为6.6亿立方米,而石油公司已建、在建和规划的供气能力只有约5亿立方米/日,低于高峰日需求量。一旦发生气荒,北京可以依靠行政优势从周边地区乃至全国调气,周边地区又从哪里去调?
煤在囧途 按照北京市统计局公布的数据,2016年,北京煤炭消费量为847.62万吨。2017年再压减260万吨,剩下不到600吨,其中散煤消费只有300万吨左右,看起来比河北2017年一年的减量还要少许多,但若真的想攻克这座最后的堡垒,却着实不易。任岩军介绍说,北京地区剩下的这些散煤大都分布在山区或者偏远农村地区,暂时不具备“煤改电”“煤改气”的基础设施条件。“北京都没有办法100%消除散煤,更何况是河北呢?” 所以,几乎本刊走访的每一位专家都在强调“因地制宜”四个字,治理散煤,一定要根据当地的经济发展水平、群众承受能力、资源能源状况条件,科学地选择替代路线。实际上,中央政府也一直在进行相关的尝试。2014年10月,财政部、国家发展改革委启动第三批节能减排财政政策综合示范城市,天津、临汾、包头等12个城市入选,这些城市可以获得中央财政综合奖励资金的支持,根据本地区的实际情况开展能源系统再造,以实现产业低碳化、主要污染物排放减量化等目标。 但是,在这场轰轰烈烈的“减煤运动”中,我们是否还忽略了点什么?既然减煤是为了减霾,那么减煤的时候,是否也应该关注一下究竟如何操作才能对治理大气污染最有帮助呢? 比如,国家发展改革委能源研究所能源可持续发展研究中心主任康艳兵就提醒到,“煤改气”一定要科学地控制氮氧化物排放,因为氮氧化物是生成PM2.5的重要物质,基于此,他建议合理控制燃气壁挂炉的使用,因为目前的壁挂炉并没有办法实现低氮燃烧,也没有装烟囱,氮氧化物排放到室内就形成了一个个小环境污染。在实际操作中,却少有人注意这个问题。相关统计显示,我国天然气取暖目前主要有四种方式:燃气锅炉房占比约55%,热电联产占比31%;燃气壁挂炉位列第三,占比14%;分布式能源占比不足1%。然而,“2+26”重点城市在2017~2021年“煤改气”方式的选择上,基本比例为壁挂炉40%、热电联产30%、锅炉房25%、分布式能源5%,与存量方式排序基本倒挂。大量采用燃气壁挂炉究竟是否合理,还有待进一步的研究与商榷。 清华大学热能工程系教授、“化石燃料燃烧排放PM2.5源头控制技术的基础研究”973项目首席科学家姚强对“煤改清洁能源”与治霾的关系有自己的看法。“‘煤改电’‘煤改气’从技术上来讲完全是正确的,但电和气是有限的,改造也必须大量的投资,那么,在同等资源条件下,比如说只有1亿元钱,在哪里改,怎么改,才能实现最佳效果,这件事情是要思考清楚的。比如在‘2+26’重点城市,一定量的资源投入,在北京改,在石家庄改,还是在保定改,很可能对京津冀地区大气污染的影响是不一样的。再微观一些,比如说保定,这座城市有很多城中村,那么‘煤改电’‘煤改气’应该先在城中村实施,还是到农村地区实施,都值得去研究。而不是像现在这样,要求压减煤炭消费,那好,把几个电厂一改,压了1000万吨煤,燃煤是少了,污染不还是没根本解决么?”姚强认为,在技术水平、政策配套、经济支撑、监管能力等都既定的情况下,如何压减煤炭才能实现最优减霾效果,不是一拍脑袋决定的事情,需要设计出符合逻辑的路线图。 在治理散煤这件事上,或许我们真的需要再多做一些功课。   (本文由本刊记者彭慧文执笔) 文章来源于《能源评论》杂志
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