中國(guó)能源的情況特殊,世界上的兩次能源大轉(zhuǎn)換沒有完成,而國(guó)內(nèi)農(nóng)民取暖、做飯還在大量使用秸稈,商品能源則還是以煤炭為主。近來出現(xiàn)的霧霾天氣,倒逼我們?cè)诃h(huán)境治理上必須采取“重典”,但病急容易亂投醫(yī)。
嚴(yán)重的霧霾讓筆者想起上世紀(jì)60年代黃淮海平原發(fā)生的嚴(yán)重次生鹽堿化,2500萬畝耕地變成了鹽堿地,當(dāng)年治堿與今日治霾類似,治堿找對(duì)了方向——鹽隨水來,鹽隨水去,只要做好排水工程,次生鹽化很快就治好了。治霾也一樣,只要找準(zhǔn)方向,也一定能夠很快治好。為了弄清方向,首先應(yīng)算幾筆賬。
首先,“煤改氣”如果將煤炭全部改成氣,需要多少天然氣(指氣體能源)?中國(guó)的一次能源消費(fèi)以煤為主,煤炭占一次能源消費(fèi)量的70%左右,除了商品能源中的煤炭之外,還有農(nóng)村居民取暖、做飯的秸稈也要用氣體能源替代。據(jù)預(yù)測(cè),到2015年我國(guó)需要消耗煤炭40億噸,如果全由天然氣替代,約需2.2萬億立方米,而當(dāng)前全球每年的天然氣總消費(fèi)量不過3萬億立方米。即便算上頁巖氣等非常規(guī)天然氣,要在短時(shí)間內(nèi)增加這么多的天然氣供應(yīng)也將非常困難。
用清潔能源替代煤炭是努力的大方向,但欲速則不達(dá),幻想在短期內(nèi)全面實(shí)現(xiàn)“煤改氣”是不可能的。
其次,決定“煤改氣”快慢的關(guān)鍵在于天然氣的供應(yīng)能力。過去天然氣在中國(guó)一次能源消費(fèi)中的占比只有1%~2%,近年來國(guó)家開始重視天然氣的開發(fā)和進(jìn)口,并取得不錯(cuò)的效果。1990年,中國(guó)天然氣消費(fèi)量為153億立方米,只占2.1%;預(yù)計(jì)2013年可以達(dá)到1700億立方米,比1990年增加了10倍,占比也提高到了5%,預(yù)計(jì)2015年可達(dá)到2600億立方米,2020年可達(dá)4000億立方米,但距離全部替代煤炭還有很大差距——按2013年可能達(dá)到的消費(fèi)量計(jì)算,尚需增加11倍,任務(wù)十分艱巨。
中國(guó)的天然氣比歐洲貴,更比美國(guó)貴,結(jié)果導(dǎo)致中國(guó)在“煤改氣”上不僅存在供應(yīng)問題,還有價(jià)格承受的問題。
再次,中國(guó)煤炭消費(fèi)基數(shù)大,“煤改氣”不可能一蹴而就,需要區(qū)別輕重緩急、有序進(jìn)行,對(duì)霧霾和生態(tài)環(huán)境影響大的先改。煤炭是化石能源中最骯臟的能源,其污染物的環(huán)境影響分為兩類,一類是煤煙污染物,包括二氧化硫、氫氧化物、粉塵、汞及重金屬污染物,這種污染物的影響是區(qū)域性的;第二類是二氧化碳,屬于溫室氣體,其影響是全球性的,會(huì)造成全球氣溫升高。前者與煤炭消費(fèi)的地域有直接關(guān)系,后者則與煤炭的消費(fèi)地域無關(guān)。
而造成霧霾的是第一類污染。事實(shí)上,第一類污染排放還可以分為三類:一類是燃煤電廠(包括熱電聯(lián)產(chǎn)電廠)。中國(guó)的燃煤電廠大約消費(fèi)全國(guó)煤炭的50%,這個(gè)比例并不高,發(fā)達(dá)國(guó)家除用作工業(yè)原料的煤炭之外,都用于發(fā)電,發(fā)電用煤占煤炭總消費(fèi)的80%~90%,這一塊的除污設(shè)備精良;第二類是工業(yè)企業(yè)用煤,包括鋼鐵、有色金屬、化工、水泥等工業(yè)原料用煤,中國(guó)這部分用煤比重較大,約占30%左右,由于除污設(shè)備不足,這部分用煤的排放量較大,且有的不能替代,如煉焦用煤,有的則可以替代,如煤化工改為石油、天然氣為原料的化工;第三類是終端消費(fèi)用煤,包括城市居民取暖、做飯用煤和第三產(chǎn)業(yè)用煤,約占20%左右。
按終端能源結(jié)構(gòu)計(jì)算,以能源消費(fèi)量最大的十幾個(gè)國(guó)家2008年數(shù)據(jù)來看,全球煤炭在終端能源消費(fèi)中的平均比重為9.8%,發(fā)達(dá)國(guó)家和部分新興經(jīng)濟(jì)體只有2%~4%,中國(guó)則高達(dá)35.9%(最高),其次為印尼14.3%和印度13.7%,天然氣在這三個(gè)國(guó)家終端能源消費(fèi)中的比重都不到10%。終端能源消費(fèi)用煤數(shù)量多,是煤煙污染造成霧霾的重要原因,因?yàn)榻K端用煤極端分散,沒有除污設(shè)施,且基本上屬于低空排放,所以造成污染最為嚴(yán)重。
從減少污染物排放來講,首先應(yīng)當(dāng)用天然氣替代終端消費(fèi)用煤,做好工業(yè)企業(yè)用煤的除污染設(shè)施,繼續(xù)做好發(fā)電企業(yè)的除塵、脫硫、脫硝工作;在天然氣滿足生活和工業(yè)用氣之前,不應(yīng)把天然氣用于替代煤電,而應(yīng)將終端消費(fèi)用煤替代下來,供燃煤電廠使用,提高燃煤電廠用煤在煤炭消費(fèi)中的比重。
此外需要注意的是,“煤改氣”不應(yīng)包括燃煤電廠改成燃?xì)怆姀S。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為,將燃煤電廠改成燃?xì)怆姀S可以減少二氧化碳排放,對(duì)生態(tài)環(huán)境有利,其理由是煤炭是化石能源中最骯臟的能源,且終將枯竭,應(yīng)用低碳和無碳能源替代。這種觀點(diǎn)并不適用于燃煤電廠,國(guó)際能源署(IEA)1997年7月曾專門就這一話題在法國(guó)巴黎召開了研討會(huì),并出版了《電力技術(shù)——步入21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展未來的橋梁》一書。這個(gè)報(bào)告提出,關(guān)于全球性的氣候變化問題,存在一種普遍的錯(cuò)誤概念,即“為了減少溫室氣體排放,我們必須減少電能的消費(fèi)量”,原因是電力技術(shù)的效率通常比它們?nèi)〈牡V物燃料技術(shù)更高,即使電能是用煤來生產(chǎn)的,并且將能量轉(zhuǎn)換、輸電和配電時(shí)所需的能量都考慮在內(nèi),電能的使用仍能減少溫室氣體的凈排放量。
正是由于這個(gè)原因,日本、德國(guó)等國(guó)棄核之后,采用燃煤電廠來填補(bǔ)電力缺口;俄羅斯甚至用燃煤電廠去替代燃?xì)怆姀S,將節(jié)省下來的天然氣用于出口,獲取外匯;美國(guó)借頁巖資源大開發(fā)實(shí)現(xiàn)了前所未有的油氣增產(chǎn),但他們也并未用天然氣去替代所有的燃煤電廠,而是將多余油氣出口。包括煤炭在內(nèi)的化石能源總有一天會(huì)枯竭,但這至少是200年后的事了,煤炭和天然氣都可以作為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的橋梁,一座可以使用200年左右的“橋梁”對(duì)人類的貢獻(xiàn)也就很大了。
最后,“煤改氣”是為了節(jié)能減排,而節(jié)能減排除了“煤改氣”之外,還有很多既省錢又有效的辦法,所以是否實(shí)施“煤改氣”需要進(jìn)行比較研究。如將煤化工改為天然氣化工,過去認(rèn)為可以起到減排作用又具經(jīng)濟(jì)效益,但最近天然氣調(diào)價(jià)之后,不如煤化工加環(huán)保設(shè)施來得經(jīng)濟(jì)合理。再比如,工業(yè)用煤中的工業(yè)鍋爐、工業(yè)窯爐,還有城鄉(xiāng)居民采暖用的中小型鍋爐,耗煤量很大,除污設(shè)備簡(jiǎn)陋,煤炭燃料效率不高,污染物排放沒有得到有效控制,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行改造。
可供選擇的改造措施有:對(duì)原有中小型鍋爐、窯爐進(jìn)行除污和提高效率的改造,對(duì)中小型鍋爐進(jìn)行“煤改氣”、“煤改電”?!懊焊臍狻笨梢允且蕴烊粴鉃槿剂系臒犭娐?lián)產(chǎn)、天然氣鍋爐房、天然氣壁掛爐;“煤改電”可以是電鍋爐房、戶式電阻式電熱器、戶式電空調(diào)器、戶式空氣能熱水器,還可以是與太陽能、地?zé)崮芟嘟Y(jié)合的空調(diào)器?!懊焊臍狻焙汀懊焊碾姟币魅∷L(zhǎng),各得其所,在方案選擇時(shí)要特別注意煤炭、天然氣和電力價(jià)格,目前煤炭?jī)r(jià)格已經(jīng)市場(chǎng)化,但是民用天然氣、民用電價(jià)還是政府定價(jià),相對(duì)偏低,要考慮價(jià)格改革的影響。“煤改電”則要考慮中國(guó)電力主要靠燃煤發(fā)電的影響,要盡量不用電熱鍋爐、戶式電阻式電熱器,因?yàn)檫@些器具的熱效率太低,利用熱泵原理制成的電熱器,如空調(diào)器、空氣能熱水器的效率都比電鍋爐、電阻電熱器高得多,避免重復(fù)改造浪費(fèi)資金。
面對(duì)嚴(yán)重的污染,既不能等待,也不能急而出錯(cuò),更不能盲目跟風(fēng)“國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)”,而應(yīng)該從我國(guó)的實(shí)際情況出發(fā),按照十八屆三中全會(huì)精神,“處理好政府與市場(chǎng)的關(guān)系,使市場(chǎng)在資源配置中起決定性作用”。筆者的觀察是,“煤改氣”需要做好以下幾項(xiàng)工作:
一是制定天然氣替代和補(bǔ)貼戰(zhàn)略。我國(guó)一次能源消費(fèi)中天然氣消費(fèi)比重過小,盡管天然氣干凈且資源豐富,有可能成為第三次能源轉(zhuǎn)換的橋梁,但畢竟目前的數(shù)量有限,近期不可能完全實(shí)現(xiàn)“煤改氣”、“油改氣”、“電改氣”,因此必須制定天然氣替代戰(zhàn)略??紤]霧霾和氣候變化,“煤改氣”要以城鄉(xiāng)民用和第三產(chǎn)業(yè)用氣為主;“油改氣”要以汽車用氣為主,天然氣對(duì)石油具有競(jìng)爭(zhēng)力,而對(duì)煤炭缺乏競(jìng)爭(zhēng)力,政府應(yīng)通過直接投資或通過財(cái)政、稅收、環(huán)保等優(yōu)惠補(bǔ)貼政策予以支持。
二是抓緊進(jìn)行石油、天然氣、電力等資源商品的價(jià)格改革。十八屆三中全會(huì)決定指出“完善主要由市場(chǎng)決定價(jià)格的機(jī)制”。價(jià)格特別是要素價(jià)格的市場(chǎng)化改革,是“市場(chǎng)在資源配置中起決定性作用”的基礎(chǔ)條件,由此可以提高資源配置的效率。當(dāng)前我國(guó)天然氣和電力價(jià)格都嚴(yán)重偏低,對(duì)于“煤改氣”、“煤改電”的合理開展都十分不利,應(yīng)當(dāng)抓緊時(shí)間搞好天然氣和電力價(jià)格的市場(chǎng)化改革。天然氣和電力價(jià)格都要考慮價(jià)格水平、價(jià)格結(jié)構(gòu)和各種能源比價(jià)的合理化,要實(shí)施季節(jié)差價(jià)、峰谷差價(jià)、可中斷價(jià)格和民用天然氣和電力的階梯價(jià)格,加大儲(chǔ)氣、儲(chǔ)能設(shè)施建設(shè)的價(jià)格政策。
三是做好天然氣替代規(guī)劃。要解決當(dāng)前“煤改氣”一哄而上的問題,必須加強(qiáng)天然氣規(guī)劃。目前我國(guó)天然氣屬于賣方市場(chǎng),以供定銷,所以首先要弄清可供的天然氣數(shù)量,然后根據(jù)國(guó)家的天然氣利用政策規(guī)劃消費(fèi)領(lǐng)域,并協(xié)調(diào)“煤改氣”、“油改氣”和“煤改電”、“油改電”的關(guān)系,以及天然氣對(duì)電力、熱力的替代。
四是簽訂合作的同時(shí)做好改氣的基礎(chǔ)設(shè)施。計(jì)劃經(jīng)濟(jì)靠計(jì)劃、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)靠合同,如果既無計(jì)劃也無合同,必然一哄而起。為了使市場(chǎng)在資源配置中起決定作用,應(yīng)鼓勵(lì)天然氣供應(yīng)企業(yè)與用戶簽訂合同,并按合同的需要提前做好天然氣管網(wǎng)和儲(chǔ)氣設(shè)施,為天然氣替代打下物質(zhì)基礎(chǔ)。