煤電是中國治霾關鍵

近年來，燃煤發(fā)電成為環(huán)境管理的嚴控對象。燃煤發(fā)電廠大氣污染物排放要求日趨嚴格，不少地區(qū)出臺了嚴于國家標準的污染物排放政策，各大發(fā)電集團也在進一步謀劃或推動燃煤發(fā)電機組的“趨零排放”。

當前，燃煤發(fā)電大氣污染物排放要求的日益嚴格似乎已成為大勢所趨。本文則利用環(huán)境經(jīng)濟學基本原理并通過一些事例，從綜合層面分析了排放污染所致的環(huán)境損害成本和治理污染所需投入成本的最優(yōu)均衡，得出了不一樣的結論。

在2012年1月1日前建設的火電廠要于今年7月1日執(zhí)行《火電廠大氣污染物排放標準（2011）》之際，《中國能源報》本期刊發(fā)此文，希望呈現(xiàn)給讀者新的視角，審視當下的燃煤發(fā)電。

燃煤發(fā)電（以下簡稱煤電）是致霾還是治霾，答案在中國是十分清楚的。中國煤電燃煤雖然占煤炭消費量的50%以上，但由于煤電不斷提高污染控制水平以及具有電廠布局范圍大、排放煙囪高的特點，治理后排放到空氣中的污染物只是導致霧霾的次要原因之一；而城市中熱電聯(lián)產(chǎn)的煤電機組，由于替代了大量的無污染控制或者污染控制水平低的散燒煤鍋爐，間接上對減輕霧霾的影響發(fā)揮了重要作用，如果再加快散燒煤轉為電煤、以電代煤、以電代油的步伐，煤電治霾將會發(fā)揮更顯著的作用。

１社會總成本最低的環(huán)境經(jīng)濟學原理是煤電治霾的理論依據(jù)

自然環(huán)境可以通過稀釋、吸收、降解等物理、化學或生物作用，使排放到環(huán)境中的一定數(shù)量的污染物在一定時間內(nèi)，不影響人類健康，環(huán)境的這種作用稱為自凈能力，自凈能力的限度即為環(huán)境容量。環(huán)境容量的概念至少告訴我們兩點：一是在環(huán)境容量內(nèi)排放一定數(shù)量的污染物并不對人類健康和生態(tài)環(huán)境造成不可接受的影響；二是超過環(huán)境容量排放的污染物會對環(huán)境會產(chǎn)生損害，損害程度一般會隨著排放量的增加而增大。由于人類活動很難杜絕向環(huán)境排放污染物，因此，從經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護相協(xié)調(diào)的理念出發(fā)，研究在環(huán)境中排放污染物的合理限值，成為制定環(huán)境質量標準及污染物排放標準的重要基礎。

從環(huán)境經(jīng)濟學原理可知，污染的合理限值就是社會總成本最低時所對應的污染物排放量。社會總成本為污染治理成本和環(huán)境損害成本之和，由污染物治理量與邊際治理成本、污染物排放量與邊際損害成本等因素決定。

一般情況下不論對一個企業(yè)還是對區(qū)域的污染治理，污染物排放治理邊際成本隨著污染治理效果提高而增大（如除塵效率為99%時去除每千克煙塵治理的費用要大大高于除塵效率為90%時去除每千克煙塵治理的費用）。當治理效率接近零排放時，治理邊際成本往往呈指數(shù)式快速增長。而邊際損害成本與此相反，即隨著污染治理效果增大而減少。當邊際治理成本曲線與邊際損害成本曲線相交之時，相交點所對應的排污量就是社會總邊際成本最低時的排放量。

盡管在環(huán)境經(jīng)濟學中可以通過各種方法將污染損害成本貨幣化，但對一些特殊的環(huán)境損害行為貨幣化時非常困難。所以在實踐中，往往結合污染物特性、社會總成本、環(huán)境容量、污染治理技術發(fā)展狀況等因素確定排放限值。顯然，當制定的排放限值過嚴或者過寬時，表明污染治理措施過度或者不足。

以上論述說明了不論霧霾影響多么嚴重，不論從單個污染源還是區(qū)域污染排放看，也不論污染源多么復雜，理論上存在一個社會總成本最低的污染排放量，也充分說明了污染排放標準并不是越嚴越好。我國修訂頒布的《環(huán)境保護法》繼續(xù)堅持了修訂前的規(guī)定即：“根據(jù)國家環(huán)境質量標準和國家經(jīng)濟、技術條件，制定國家污染物排放標準”。

美國、歐盟等發(fā)達國家和地區(qū)在制定燃煤電廠大氣污染物排放限值時就是采用了“最佳可行技術（Best Available Technology Economically Achievable, BAT）”的方法，也可直譯為“經(jīng)濟上可實現(xiàn)的最佳可行技術”。 “最佳可行技術”的特征也可以表現(xiàn)為：在一般煤質和運行工況下，電站除塵設備的效率可達99.5%以上，煙氣脫硫效率可達95%以上，煙氣脫硝效率可達80%以上。如果在這樣的基礎上進一步提高污染控制要求，則污染控制設施所產(chǎn)生環(huán)境效益明顯下降，經(jīng)濟代價明顯上升，污染控制設備自身的能量消耗和資源消耗明顯增大。因此，除非在特定地區(qū)（如我國的特別排放限值地區(qū)）且經(jīng)過充分論證外，不應采取得不償失的過嚴做法。在我國目前面臨的結構型污染和大量散燒煤存在的情況下，過分地對燃煤電廠這樣容易監(jiān)管的企業(yè)不斷加嚴要求甚至提出近“零”排放要求，會大大超出最優(yōu)社會總成本。

而煤電治霾就是根據(jù)我國霧霾特點以及能源、環(huán)境的實際情況，依據(jù)社會總成本最優(yōu)的環(huán)境經(jīng)濟學原理提出的。

經(jīng)常可以遇到這種邏輯表述：霧霾污染主要原因之一是燃煤，電廠燃煤占全部燃煤的50%以上，解決了電廠燃煤污染就是抓住了治理霧霾的關鍵。這種表述看似“嚴密”，但事實并非如此。一個明顯的例證就是北京市的燃煤電廠改為燃氣電廠。北京燃煤電廠原煤消耗量為927萬噸（發(fā)電643萬噸、供熱284萬噸），其中，高井電廠、高碑店電廠、國華一熱、京能熱電（以下簡稱四家電廠）消耗燃煤913萬噸，約占全市燃煤的40%，但是2012年，這四家電廠占北京市二氧化硫、氮氧化物、煙（粉）塵三項大氣污染物排放量合計僅為2.5%，這種替代從直接環(huán)境效益看很小；而從間接環(huán)境效益看，在天然氣緊缺的前提下，用燃氣替代散燒煤的效果要大大優(yōu)于替代燃煤供熱電廠，更有利于區(qū)域環(huán)境質量的改善。由于燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)替代的成本要大大高于燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)，北京的替代方案使燃氣發(fā)電高于燃煤發(fā)電約0.2元/千瓦時以上，污染物消減成本大幅度增加。如其中一家電廠的年運行成本增加10.2億元，污染物削減增量成本達700元/千克，高于全社會平均污染治理成本數(shù)百倍，也造成了被替代的煤電固定資產(chǎn)的浪費，增加了電廠投資方的風險。從能源供應的安全性看，燃氣與燃煤發(fā)電供熱相比，氣源的可靠性和供應系統(tǒng)的可靠性降低。從解決就業(yè)看，四家電廠員工數(shù)千人，而新建燃機項目可提供的崗位僅200-300左右，不到十分之一，多數(shù)職工將面臨轉崗和安置。

再來看排污收費對電廠的作用。據(jù)“北京網(wǎng)”報道，北京市環(huán)保局在5月6日公布了今年一季度排污收費情況，大幅提高二氧化硫、氮氧化物、化學需氧量、氨氮等四項主要污染物的排污收費標準，其中二氧化硫、氮氧化物排污費的收費標準由每公斤0.63元，提高到10元，提高了約15倍，四家電廠第一季度排污費共計1847.66萬元，占北京市總收費8800萬元的21%。很多媒體在引用時將四家電廠交費數(shù)量作為標題，明顯給人的印象是四家電廠是北京市主要污染源的印象，對收費增大流露出贊揚態(tài)度。

四家燃煤電廠采用的是全世界上最嚴格的排放標準，煙塵、二氧化硫、氮氧化物三項大氣污染物年排放總量占北京市總排放量2.5%，排污費卻占到了20%多。如果進一步削減污染物排放，其控制成本遠高于每公斤10元的排污費用，可見排污收費對燃煤電廠已經(jīng)起不到任何促進治理的作用，只不過是為收而收，進一步鞭打快牛而已！對于這種理論上不合理、實踐上錯誤但卻有發(fā)揚光大之勢的環(huán)境管理政策給予贊揚的做法，只能說是一種諷刺和悲哀。

２中國環(huán)境污染特點和能源特點決定了煤電是治霾的關鍵

要回答煤電是否是治霾的關鍵，必須從能源結構、發(fā)展階段、能源布局、經(jīng)濟性等多方面系統(tǒng)綜合考慮。從近期來看，要快速、經(jīng)濟有效減緩霾的影響，煤電起關鍵作用。主要基于以下基本判斷：

1、我國霧霾的產(chǎn)生并持續(xù)加重是機動車排放污染、燃煤排放污染、工業(yè)污染、城鎮(zhèn)化尤其是大城市快速擴張帶來的大規(guī)模建設的污染、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染、農(nóng)村污染以及城市生活型污染綜合作用的結果，但從宏觀和整體來看，機動車污染排放和燃煤污染排放是主要原因。

2、不同的區(qū)域、不同的季節(jié)，霧霾的特點是不同的，形成的原因也不同，不能用某次或者短時間測定的某些樣本，冒然確定霧霾或PM2.5中某種污染物的比例，輕率得出哪種污染源占多少比例的結論，從而采取所謂的針對性對策。由于霧霾形成的復雜性、監(jiān)測樣本的數(shù)量不夠、監(jiān)測和分析方法的局限性，近幾年對霧霾成因的研究，往往出現(xiàn)同一個機構或同一個研究者在不同時期發(fā)布的結果不同，或者不同機構不同研究者在同一時間發(fā)布結果不同。不同地區(qū)的研究結果不同，這正是霧霾特點的客觀反映，但是這些某次發(fā)布的片面性研究結果對輿論和決策的影響產(chǎn)生了很大的誤導作用，值得警惕。

3、對于燃煤排放影響而言，不能以燃煤量的多少來衡量污染物排放量的大小，也不能用某種污染源排放量的大小來衡量對霧霾影響的大小，更不能以電力排放量比例高來證明對霧霾的影響大，必須結合污染控制技術、污染源布局和經(jīng)濟結構綜合分析。在我國每年約40億噸原煤使用中，50%左右為電力所用，由于電力排放量逐年減少加上電源布局和排放方式的特點，煤電排放的影響是逐年減少的；燃煤對環(huán)境產(chǎn)生污染的主要是8億噸散燒煤，還有大量低污染控制水平的燃煤工業(yè)污染源排放，這部分對環(huán)境的污染在近些年是逐漸加重的。

4、熱電聯(lián)產(chǎn)的燃煤電廠是解決在燃氣不足的條件下，改善環(huán)境質量、保障城市供熱的最佳選擇，是城市環(huán)境質量改善的功臣。也正是我國在近幾十年不斷提高城市燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)的比例，替代了成千上萬小鍋爐的污染。霧霾污染加重不是燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)所為，把霧霾產(chǎn)生帽子扣在城市燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)的頭上，不僅是張冠李戴的錯誤，而且由此產(chǎn)生的錯誤決策會延誤治霾大計。

5、風能、太陽能等清潔可再生能源替代傳統(tǒng)化石能源是必然趨勢，是戰(zhàn)略選擇，但不是短期內(nèi)能實現(xiàn)的，用加快可再生能源的發(fā)展來解決霧霾問題，目前是杯水車薪、遠水不解近渴。

6、用天然氣替代煤炭是治理霧霾的有效選擇，但天然氣（包括煤制氣、致密氣、煤層氣、頁巖氣等）在十多年甚至更長時間內(nèi)是短缺的，而且資源價格要大大高于煤炭。像美國的頁巖氣革命對其能源結構和經(jīng)濟性所產(chǎn)生的效果，是否可以在中國復制有很大的不確定性。即便美國頁巖氣革命非常成功，煤電發(fā)電量的比例出現(xiàn)下降，但2013美國燃煤發(fā)電量的比例仍然為各種能源發(fā)電之最，高達39%。

7、繼續(xù)堅持能源、環(huán)境、經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的原則，即要堅持在達到相同的經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的效果下能源成本最低原則，而不是不講綜合效益、只求手段、只求表面政績，不管三七二十一就是要減煤。

如果以上判斷是符合實際的，是符合客觀規(guī)律的，那么通過把散燃燒煤轉換為煤電，提高煤炭轉換為電力的比重，提高電力在終端能源消費中的比重，提高以電代煤、以電代油的比重，在污染物排放總量恒定或減少的情況下，提高而不是減少電力污染物排放量比例，那么煤電就是治霾的關鍵，而且是必然選擇。