能源系统优化是解决环境问题的关键

发布时间:2014-12-16     作者:王志轩    

 

20年来,我国污染控制是采取以个别污染物总量控制为重点的策略。虽然提高了全社会对环境保护的重视程度,并在控制电力行业的大气污染物排放方面起到了重要的促进作用,但近几年雾霾的不断加重,证明了这样的策略仍然存在问题。如果不迅速调整策略,我们还会继续在雾霾中摸索。

分析总量控制存在的问题,主要有两个方面,即要不要实行总量控制和如何实行总量控制。能源消耗总量的不断增大虽然是众多环境问题产生的重要原因,但不是本质原因,不能简单地将雾霾产生归咎于能源消耗总量尤其是燃煤总量过大。从20062013年的7年,我国能源消费总量增长了约41.7%,电力二氧化硫排放总量下降了约65%2006年为1350万吨,2013年为820万吨),烟尘排放下降了约62%,氮氧化物排放量增长约30%,为何雾霾反而大面积频发?美国燃煤电厂经过30多年的环保改造,到2011年仍然还有约30%机组没有安装脱硫设施,为何环境质量要比我国好很多?

因此,我们不能把解决能源环境问题押在污染物总量控制或者能源消费的总量控制上。不宜简单地一哄而起,用天然气代替城市燃煤热电厂供热或者盲目禁煤;不宜过分强调所有行业、所有企业一律都要达到节能减排的最严格要求;不宜脱离技术和经济的承受能力,提出一刀切式、企业难以达到的污染物排放标准;不宜过分强调主要污染物的总量控制,而忽视了能源优化所带来的综合环境效益。

我国环境污染的结构型特征表明,迫切需要通过能源系统优化解决难题。能源系统优化就是以帕累托最优理论为指导,以能源生产与消费为对象,建立系统的能源科学价值目标体系,根据能源资源的禀赋和能源市场发展,充分发挥市场配置资源的决定性作用,制定并实施更佳的能源量(总量),不同能源比例(结构),体现时间进程和空间布局的规划、计划、方案或方法。其中,建立科学的价值目标体系是核心。科学价值目标,就是以科学发展观来指导能源可持续发展,其体系是由多个具有独立性但又互相联系的目标构成的整体。具体来说,科学价值目标体系应当由安全、高效、绿色、经济、便捷、和谐六大能源目标构成。

安全主要是指经济社会发展所需能源的持续可获得性和稳定性,包括能源资源充足性、可持续生产性及进口、运输过程的可靠性等;高效是指在能源活动包括生产、输送、使用、回用(回收)等全过程和其全生命周期中,要不断提高能源转换利用效率,并高度重视挖掘节能潜力、减少浪费;绿色是指能源活动中要污染物排放少,对环境质量和生态的影响小;经济是指达到同等质量和效果的能源目标下,付出的社会成本最低;便捷是指生产、运输、使用能源的方便性和友好性;和谐是指能源活动有利于投资方及各相关方的协调发展以及扩大就业、促进改善民生等。可以六大目标为顶层,进一步运用层次分析法,根据能源优化实际问题,构建出具有准则层、措施层等多层次的、科学的、可操作的体系结构。

能源优化就是要使六大目标在总体上达到最优,而不是也不可能使每一个目标都达到最优。由于发展阶段不同、区域发展水平不同、面临的主要问题不同,六大目标在时间、空间上的要求必然有所侧重,这也正是制定能源规划、政策、标准、方法的关键所在。政策运用的时机和地域的选择是政策制定的灵魂,同一个政策在不同的时间和不同的空间,会产生完全不同的效果。如20109月德国政府颁布2050年《能源方案》,提出了能源转型将围绕经济合理、供应安全、环境友好三大核心原则进行。不论从发达国家的经验看,还是从我国能源利用的现状和现有能源政策看,相对于能源总量控制或者污染物排放总量控制的方式,能源系统的优化在经济、环境、社会等方面都潜藏着巨大的空间。不论是方法论上还是结果上,二者都有着明显的差别。如控制燃煤总量更多关注的是总量的增加或减少,减少的是散烧煤还是电煤、减煤后环境质量是否改善、经济效益是否最好、对社会稳定是否有影响等则无从考虑,而能源系统的优化目标要丰富得多,对综合最优的要求也高得多。

六大目标在一定的阶段内可以有所侧重,如当前最重要的是改善环境、解决雾霾,所以绿色目标上升为更重要的位置。要对绿色目标进一步分解和细化,以环境质量改善的本质为准则,建立系统最优而不是局部最优、因地制宜而不是一刀切的指标,并以此为导向制定政策和评价政策。

评价环境效果的指标很多,如单位国土面积上的污染物年排放量、地区燃煤总量、单位资金投入产生的环境质量改善等指标,显然指标不同,政策导向的结果也不同。前2个指标与环境质量并不挂钩,而第3个指标与环境质量改善和资金效果挂钩。应当更多地用体现边际成本和效益的指标来比较能源产业增量投入与存量改造的效果、能源的生产投入与消费投入的效果、大范围优化配置资源与当地优化的效果等。

如对火电厂提出更严的排放要求,或者要求燃烧更优质的煤炭,无疑可以减少火电厂的污染物排放,但从总体上看环境质量并不一定就会改善。因为,这样有可能将更多的劣质煤挤压到散烧装置上,使环境质量总体变差。同样道理,现阶段也不宜把大量天然气用于发电。因此,确定指标时,要在促进能源的分类使用、燃料替代、生产工艺的清洁化、多种污染联合控制、节能与应对气候变化等方面采取综合对策。要综合考虑地区差异、能源资源情况、科技创新能力、产业化发展水平、经济承受能力等要素,并选择适当时机,避免在一个时期单打一一刀切

我国正处在工业化中后期发展阶段,具有国土辽阔、能源资源分布不平衡、经济发展不平衡、生产力各种要素不平衡等特点,同时面临严重的环境污染和应对气候变化的严峻压力,这些具有差异性的特点恰恰是优化发挥作用的基础、条件和空间。

总的来看,能源系统的优化要像孙膑赛马一样统筹优化。找出对环境影响最主要的因素即最差的能源利用方式,采用最好替代最差,如煤电替代散烧、天然气替代散烧,或者更好替代最差,如对排放企业提出科学合理的排放标准及采用燃料质量控制等方法,以达到总体最优。

(作者系中国电力企业联合会党组成员、秘书长)

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