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中国工程院院士杜祥琬:减污降碳不是简单地拉闸限电

日期:2021-10-20    来源:中国能源网

国际电力网

2021
10/20
11:05
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关键词: 大气污染防治 化石能源 杜祥琬

正值秋冬季,大气污染防治进入一年之中的攻坚期。记者了解到,多地治理虽取得实效,但空气质量改善成果还不稳定,尤其是京津冀及周边、汾渭平原等重点区域重污染天气仍高发频发,PM2.5浓度分别为全国平均水平的1.5倍、1.3倍,直接影响“十四五”空气质量改善任务的完成。此外,上半年“两高”行业产品产量、煤炭消费量等出现明显反弹,进一步加剧治理压力。

如何寻求突破?中国工程院院士、原副院长杜祥琬向记者表达了他的观点。

减污与降碳尚未实现协同增效

我国产业结构偏重、能源结构偏煤、运输结构偏公路等问题尚未根本改变,导致大气污染防治形势依然严峻。以2020年为例,全国仍有37%的城市PM2.5浓度超标,其中24个城市超标50%以上;77%的重度污染由PM2.5引起,个别城市重污染天数超过40天。

与之形成对比的是,末端治理空间和减排潜力越来越小,一味延续传统方式不再适用。杜祥琬提出,以降碳为重点战略方向,减污与降碳需协同增效。“减污针对二氧化硫、氮氧化物、细颗粒物等污染物排放,降碳是以二氧化碳为代表的温室气体减排。二者概念不同,但是同根同源,在工作方向上高度一致。大部分大气污染物及二氧化碳排放,均来自煤炭、石油等化石能源的燃烧。”

“目前,减污取得阶段性进展,但大气环境尚未实现根本性好转,PM2.5浓度还处于高位。”杜祥琬坦言,已有成效主要是靠末端治理,诸如燃煤电厂脱硫脱硝、工业尾气减排等方式,作为根本之道的源头治理措施却占少数。“近两年,我国煤炭消费占一次能源消费的比重逐年下降,但煤炭消费总量并没有下降。从绝对量来看,整个化石能源消费是在上升的。”

杜祥琬还注意到,我国碳排放强度明显降低,二氧化碳排放绝对值却未减少。“今年上半年,全国碳排放量较去年、前年同期,分别增加了11%和8%。减污与降碳协同治理了吗?还有观点认为,碳中和就是让碳汇量等于排放量。这样说有点简单,一定要通过二氧化碳绝对量减少,使减排后的剩余排放量与人类活动增加的碳汇、碳吸收利用量相对平衡。”

煤耗空间密度大导致高碳排放

在杜祥琬看来,减污降碳仍需克服巨大困难,为此首先要充分认清当前形势。

从大气污染排放来看,各种污染物来源多样、成分复杂。“但多项研究一致表明,源于煤炭、石油等燃烧产生的一次颗粒物、二次颗粒物,占到PM2.5排放的2/3以上,包括移动源、工业源、生活源等。”杜祥琬表示,这是下一步减污的重点与难点。

再看碳排放情况,历经本世纪初的陡坡期,我国新增排放已进入趋缓期。总体来看,我国人均碳排放量并不算高,但单位GDP碳排放强度仍高于世界平均水平。“现在就是要通过碳排放强度的降低实现碳达峰,让排放量不再升高且开始下降。”杜祥琬向记者举例说明问题的严峻性,“我国胡焕庸线以东地区,国土面积约为全球陆地面积的1/30,在这块土地上,每年消耗了全球煤耗的50%左右。单位国土面积消耗的煤炭,即煤耗空间密度是全球平均值的15倍。如果单独计算京津冀地区,排放数据更为严重,这也就不难理解京津冀及周边污染一度那么严重。”

杜祥琬进一步表示,高碳排放背后主要包括4个因素叠加影响。“一个是我国人口密度高,这是基本国情;二是我国单位GDP能耗强度依然偏高;三是在我国一次能源消费结构中,煤炭占比高,与欧美国家油气比例高的情况不同;四是在煤炭使用中,非发电燃煤比例较高。发达国家即便用煤,主要也是发电。我们除了发电外,接近一半的煤用于工业等领域,包括污染程度最高、最低效的散烧煤仍未完全消除。”

协同增效着力点在于源头治理

结合现状,杜祥琬提出,减污降碳是一个复杂的系统工程,应把握好节奏、积极稳妥发展。“既要防止‘一刀切’,比如以为简单地拉闸限电就是低碳,同时要防止转型不力带来的落后、无效投资。协同增效着力点在于源头治理。”

具体而言,一是节能提效,产业结构调整潜力最大,扭转产业偏重、能源偏煤、效率偏低现状,进而减少工业等领域用煤。“技术进步也会带来显著的节能效果。比如改变工艺流程,一部分用煤环节改成用电或用氢,制造业生产的装备和产品采用低碳技术,采用数字技术提高生产和管理效能等。”杜祥琬提醒,重视固废资源化利用的价值。“提高资源化比例,可减少垃圾填埋所产生的甲烷等温室气体。实施垃圾焚烧发电或制沼气,能够增加可再生电力或生物质气。固废中含有色金属等多种再生资源,加以合理利用,有助于大幅降低冶金煤耗。”

二是大力推进能源清洁化、低碳化,提高电力在终端能源消费中的比例,构建以新能源为主体的新型电力系统。杜祥琬认为,在稳妥减少煤炭消费、清洁高效利用煤炭的同时,要注重回归科学产能,减少煤炭非发电用途。“非化石能源的发展还离不开储能技术支撑。未来5年,电化学储能成本有望降低1/3,未来10年再降66%-80%,由此带来的节电成本可抵消储能设备成本。”

杜祥琬预测,全国煤炭消费量可在“十四五”期间达峰,石油和天然气将在“十五五”“十七五”期间梯次达峰。“我们有望在2027-2028年实现碳达峰,峰值在105亿-110亿吨二氧化碳,其后采取更有力的措施,进入实现碳中和目标的阶段。在此驱动下,全国PM2.5平均浓度有望从2020年33微克/立方米降至2030年30微克/立方米以下,进而产生更强的协同效应,2060年进一步到15微克/立方米。”

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