從2013年“大氣十條”頒布開始,中國就進入了轟轟烈烈的大氣環境治理行動。從開始的電廠超低排放改造、汽車尾號限行,到后來的鋼廠錯峰生產、農村煤改氣煤改電,大氣治理給方方面面都帶來了不小的影響。
2020年年底,“十三五”即將結束,“十四五”又將開啟。站在這一新舊轉化的節點,未來大氣治理行動將會朝著什么方向發展?無疑是眾人關注的焦點。
這方面,可以聽聽接近生態環境部的專家是怎么說的。
10月13日,由全國工商聯環境商會主辦,中貿慕尼黑(上海)有限公司、四川發展環境投資集團有限公司、成都環境投資集團有限公司等共同協辦的“2020中國生態環境產業高峰論壇”在成都開幕,會議邀請到中國工程院院士、清華大學生態文明研究中心主任賀克斌,做了題為《“十四五”大氣污染防治新思路》的主題演講。
作為全國的大氣污染治理專家,賀克斌曾經擔任國家環境保護大氣復合污染來源與控制重點實驗室主任、國家大氣污染防治攻關聯合中心副主任,牽頭指導京津冀2+26城市編制污染源排放清單,參與過2016年杭州G20峰會、2017年廈門金磚國峰會等會議的空氣質量保障工作。
總之,生態環境部的很多大氣治理工作,賀克斌都深度參與過。
在2020中國生態環境產業高峰論壇上,賀克斌主要談了2個話題,一是“十四五”期間的大氣污染治理工作思路,二是2050年要實現“美麗中國”目標的大氣污染治理工作思路。
核心的觀點是,“十四五”期間,大氣治理重要的任務是PM2.5和臭氧的協同控制,其核心是氮氧化物和VOC的協同減排,而主要的矛盾和短板則是VOC,VOC中需要控制的幾種化學成本是甲苯、二甲苯、乙烯、芳香烴等。
也就是說,未來5年,與甲苯、二甲苯、乙烯、芳香烴等幾種化學成分有關的產業和企業,可能會得到“重點關照”。
而2050年要實現“美麗中國”目標,“藍天”和“減碳”就要結合起來,重要的手段則是能源轉型。屆時化石能源占比一次能源消費的比重將不超過15%,煤炭甚至不高于5%。大量的“零碳技術”、“負碳技術”都會應用,燃油車禁售也將給出明確的時間表。
到那時,現在大量燒煤的電廠、鋼廠都將啟用新的能源,燃油車也將退出歷史舞臺,新能源汽車將成為主流。
01 “十四五”的主要矛盾和短板是VOC
中國的大氣污染治理,是一個個“五年規劃”串起來的。
80年代,大氣治理的核心工作是煙粉塵減排。90年代,我們開始做酸雨和二氧化硫的減排。2005年,第一次給出了社會經濟的約束性指標,也就是通常所說的總量減排,但當時只有二氧化硫一個指標。到了2010年,又加上了氮氧化物的指標。
2013年,國務院推出“大氣十條”,第一次把環境質量的約束性指標放了進去。從那時開始,減排不再是“數字游戲”了,不光總量要減,質量也就是濃度也要降下來。
回顧這幾十年的歷史,可以看到,每一階段都有每一階段的目標,我國的大氣治理工作就是在不同的目標指引下,取得一個又一個成績的。
如今,我們已經站到了“十三五”末的時間節點,我們的PM2.5降幅指標和優良天數指標都達到了一個新高度。
統計顯示,從1990年到2019年,全國各類大氣污染物中,總量排放出現拐點的是二氧化硫,拐點出現在2006年,降幅到現在已經超過了80%。這里頭,貢獻大的就是火電廠的超低排放,其中也有環保企業的很大功勞。
同時,從2005年開始,PM2.5的一次排放量也開始有所下降。從2012年開始,氮氧化物的排放量也開始下降。
各類污染物中,比較頭疼的問題是VOC。我們雖然通過技術手段把VOC的增量控制住了,但存量并沒有出現下降,其排放總量依舊保持在很高的一個位置。
與此同時,我們還遇到了一個新問題,那就是臭氧。
在我國,考核空氣質量的參數主要是6類污染物,分別為PM2.5、PM10、二氧化硫、二氧化氮、臭氧和一氧化碳,只要有一種不達標,就算做全天不達標。
而在造成不達標天數的因素中,雖然目前多的因素還是PM2.5,但臭氧占不達標天數的比例卻在不斷上升,有的城市已經排在第一位了,特別是南方某些城市。
因此,總結過去十幾年的大氣治理成果,可以用三句話來概括:
1、基本完成酸雨污染的治理
2、還在持續深入地完成PM2.5的治理
3、要盡快遏制臭氧上升的趨勢
所以,“十四五”期間,一個重要的任務就是實現PM2.5和臭氧的協同控制。
回顧歷史,過去若干年間,我們PM2.5的減排主要還是依靠二氧化硫和一次PM2.5的大幅度下降,這兩種污染物已經從“千萬噸級”減排到“百萬噸級”了。
但是,氮氧化物和VOC的排放總量目前還依然處于高位,都還在2000萬噸以上。而在兩種污染物當中,氮氧化物相對來說降得多一些,VOC則幾乎沒有下降。
臭氧上升,一個重要的原因恰恰是需要氮氧化物和VOC在化學反應上有一個很好的比例,即使兩類污染物都降得很低,如果比例不合適,也可能會引起臭氧的上升。
因此,要想實現PM2.5和臭氧的協同,其核心問題就是實現氮氧化物和VOC的協同減排,特別是VOC的減排。
從歷史數據上看,從2010年到2017年,雖然隨著社會經濟的發展,氮氧化物有所增加。但由于各類技術、政策、措施形成了氮氧化物的減排,特別是火電廠的超低排放,兩者疊加在一起,使得我們的氮氧化物總量還是在“凈減”。
但在VOC方面,雖然我們也做了一些減排工作,但隨著社會經濟的發展,還是頂不住溶劑的大規模使用,結果VOC在總量上還是“凈增”的,這是非常大的一個短板。
同時,在VOC減排方面,過去十幾年間,無論是技術,還是監管,都存在很大難度,需要我們的環境設備和檢測行業未來提供更多支持。
未來,如何控制溶劑的使用量將是VOC治理的主要矛盾。從化學成分看,對臭氧形成敏感的VOC成分中,主要的還是集中在甲苯、二甲苯、乙烯、芳香烴等幾大類上。這些化學成本對應的工業領域,就是“十四五”期間要加大力度實現減排和控制的。
簡單總結一下,“十四五”期間,我國大氣治理重要的任務是PM2.5和臭氧的協同控制,其核心是氮氧化物和VOC的協同減排,主要矛盾和短板則是VOC,VOC中需要控制的幾種化學成本就是甲苯、二甲苯、乙烯、芳香烴等。
02 未來要把“藍天”和“低碳”結合起來
上面說的是眼前即將發生的事,接下來再說說更加長遠的事。
眾所周知,我們現行的《環境空氣質量標準》是要達到PM2.5年均濃度不超過35微克/立方米。到“十三五”末期,估計就能有60%的地區,也就是接近2/3的城市合格。到“十四五”末期,預計將有3/4的城市都能達到這一目標。
而未來呢?未來就沒事了么?
當然不是,我們現在的《環境空氣質量標準》是世界衛生組織低一檔的標準,也就是35微克/立方米。而事實上,到2018年,美國的PM2.5年均濃度是8微克/立方米,歐洲則是15微克/立方米。
大家知道,空氣質量標準與人體健康密切相關,上、歷史上,空氣質量標準都是在健康的影響下倒逼制定的,中國也正是因為2012年爆發了嚴重的霧霾,使得大家關注到了空氣質量對健康的影響,才會有2012年《環境空氣質量標準》的推出。
而到“十四五”末期,也就是2025年,我們的PM2.5標準基本上也用了13年了,超過80%的城市都已經達標。按照慣例,我們的空氣質量標準就可以再往上提升一檔了。
如果要往上提,提到多少合適?從上看,各國國情不一樣,標準也不一樣,有的用15微克/立方米,有的用12微克/立方米,像澳大利亞則是用8微克/立方米。由于到2050年,我們要實現“美麗中國”第二階段的目標,所以大家認為應該達到15微克/立方米比較合適。
“美麗中國”有兩個階段的目標,分別是2035年實現生態環境質量的根本好轉,以及到2050年實現生態文明的全面提升。
根據這兩個目標,賀克斌進行了定量分析。如果按照普通政策情景來推演,我們的污染物減排量在2030年時會比2015年有30-60%不等的減排幅度,但2030年以后,減排幅度會出現明顯的減少,減排就會顯得后繼乏力。
但如果按照碳減排的路徑情景來推演,如果氣溫升幅控制在2攝氏度以下,我們的二氧化硫、氮氧化物、PM2.5到2050年就會比2015年分別下降80-90%,比2030年也會下降40-70%。
按照普通政策路徑,二氧化硫和PM2.5將會降低到百萬噸級,但氮氧化物和VOC則無法做到。而如果按照碳減排的路徑,新能源的消費比例就會大幅度提高,煤炭消費比例大幅度降低,主要污染物都將由千萬噸級降到百萬噸級。空氣質量上,絕大部分地區2035年也都能達到35微克/立方米,2050年達到15微克/立方米,甚至有80%的城市都會達到10微克/立方米。
實現這一目標的前提是能源轉型,要想降到10微克/立方米以下,能源轉型的貢獻要達到75%。屆時,煤炭在一次能源中的消費比重將低于6-15%,而交通領域電動車的比例將達到40%以上。
因此,要想在2050年達到15微克/立方米的目標,就必須要把大氣治理和“碳減排”放到一起。只要碳減排目標做到了,15微克/立方米的目標也一定能實現。
而在碳減排方面,我們才剛剛作出承諾。9月22日,我國提出中國要“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和”。
以前,我們的目標是“2030年左右達到碳排放峰值”,現在變成了“力爭于2030年前達到碳排放峰值”,沒有“左右”了,就是2030年前要達峰。
第二,我們要爭取2060年前實現碳中和,歐盟宣布2050年達到碳中和,中國則宣布2060年碳中和。
2030年前達到碳峰值,加上2060年前實現碳中和,這兩個目標必將會倒逼我們的大氣治理進程進一步加快。
這樣一來,又將直接影響到“十四五”和“十五五”時期的能源布局。我們現在的一些基礎設施布局,特別是電力和高耗能產業的布局,在未來兩個五年規劃中將非常關鍵。如果2030年峰值爬得太高,后面2060年的目標就會很難實現。
現在,我們化石能源占一次能源消費的比重是85%,非化石能源占比15%。而到2060年,化石能源與非化石能源的比重要倒過來,化石能源將只占比15%,這15%里面還包括煤炭和汽油,所以煤炭消費比重屆時將不會高于5%。
2030年以后,不僅是低碳技術,還有大量我們現在認為成本比較高的“零碳技術”、“負碳技術”等都會應用。還有新材料技術,比如可吸收污染物的墻體材料等,這些技術現在還只是“紙上談兵”,價格也比較昂貴,但未來則有可能進入商業化應用之中。
交通方面,歐盟和美國都已經給出了燃油車禁售的時間表,中國也正在研究,相信遲早也會有這樣的一天。
總之,未來我們要把“藍天”和“低碳”兩個目標結合到一起,實現三大協同:
1、PM2.5和臭氧的協同
2、空氣質量和健康效應的協同
3、大氣環境和氣候問題的協同
這三大協同將是未來大氣環境治理的大趨勢和大走向。
原標題:賀克斌院士:未來煤炭消費比重不高于5%,中國遲早禁售燃油車