□ 文/本刊記者 燕一松
霧霾,PM2.5,今年以來,連續出現的霧霾天氣讓這兩個并不受人們歡迎的詞常常見諸于媒體報端。置于霧霾之中,身受其苦,一時間,什么是造成霧霾天氣的元兇?成了人們最為關注和探討的話題。2月17日,中國科學院公布的該院“大氣灰霾追因與控制”專項組的最新研究結果認為,最近的強霧霾事件,是異常天氣形勢造成中東部大氣穩定、人為污染排放、浮塵和豐富水汽共同作用的結果,是一次自然因素和人為因素共同作用的事件。經過源解析技術,這些包括含氮有機顆粒物在內的有機物被識別出了4類有機組分,其中烴類有機顆粒物,主要來自于汽車尾氣和燃煤。
專項組認為,應重點控制工業和燃煤過程,重點在于燃燒過程的脫硫、脫硝和除塵。這說明,我國以煤為主的能源結構必須加快調整,對煤炭消耗必須進行合理控制。
我國是全球第一煤炭生產和消費大國。長期以來,煤炭一直在我國能源消費結構中占據主導地位,總體占比約70%左右,我國70%以上的二氧化硫排放和50%以上的煙塵都與燃燒煤炭有關。這與主要工業化國家以油氣為主的能源結構(油氣占60%至70%)差異甚大。正因如此,以煤為主的能源結構和傳統的用煤技術造成的排放一直是我國大氣污染治理的重點。
其實,對于能源對氣候的影響問題,我國政府高度重視。只說今年以來,國務院連續聚焦能源問題—1月23日,國務院發布能源發展“十二五”規劃;1月30日,國務院常務會議研究部署控制能源消費總量;2月6日,國務院常務會議針對汽車尾氣排放對大氣污染的影響日益增加,決定加快油品質量升級。聯系到許多城市近期連續出現的霧霾天氣,人們期待相關政策與規劃的出臺,能夠加快推進我國能源生產和消費革命,特別是降低煤炭在我國能源結構中的比例。
那么,如何降低煤炭消耗的例?也就是說,誰來替代我國煤炭第一能源的地位?能源結構如何調整?天然氣、非常規油氣以及可再生能源是最佳選擇。
與等熱值燃料相比,天然氣產生的二氧化碳排放量比煤炭少42%、比燃料油少31%、比柴油少29%。雖然近年來我國天然氣消費量持續增長,但在一次能源中的占比仍然偏低。2011年,我國天然氣占一次能源消費量的比重僅為4.6%,遠低于發達國家24%的平均水平。印度的人口資源與中國相當,其天然氣占比卻已經超過17%。
天然氣是減少煤炭消耗以后最為現實的替代選擇。這時,我們必須通過理順天然氣與可替代能源之間的比價關系,促進我國天然氣的大發展。為此,需提高天然氣在能源生產和消費中的戰略地位,理順天然氣價格。
積極推動煤層氣、頁巖氣等非常規天然氣的勘探開發和利用,也是能源結構調整的重要內容。根據中國工程院的評估顯示,中國頁巖氣、致密氣和煤層氣技術可采資源量達31萬億立方米,為常規天然氣可采資源量的1.5倍;2020年,我國非常規天然氣產量有望達到1500億立方米,與常規天然氣產量大致相當;到2030年,可能達到3000億立方米,占天然氣總產量的2/3,成為支撐我國天然氣工業快速、健康發展的主體能源。有專家預測,未來20年頁巖氣開發利用將分三步走。第一步,“十二五”期間,選擇海相、海陸過渡相和陸相頁巖氣有利富集區,做好先導開發示范區建設,實現頁巖氣工業開發的順利起步。第二步,“十三五”期間以南方海相頁巖氣規模開發為重點,同時突破海陸過渡相和陸相頁巖氣工業性開發,頁巖氣實現規模開發利用,2020年實現200億立方米產量。第三步,2020年以后形成適合我國地質與地表特點的便捷、高效、低成本、環境友好的頁巖氣勘探開發配套技術和行之有效的管理體制機制,頁巖氣產量快速增長,2030年達到1000億立方米產量。
總的來說,目前我國非常規天然氣資源豐度偏低,開發難度大,技術要求高。但作為戰略性新興產業,因專業分工要求高、創新驅動性強,政策作用大,比較適合分工協作的開發模式。因此,技術進步和政策扶持是其大規模開發利用的關鍵所在。
大力發展新能源和可再生能源,積極發展水電,協調發展風電,大力發展分布式光伏發電,是我國進行能源結構調整的重點。近年來,中國堅定不移地大力發展新能源和可再生能源,出臺一系列支持性產業政策,由此取得舉世矚目的驕人業績,并推動中國實現了奇跡般的“綠色躍進”。目前,我國非化石能源占一次能源消費的比重已達8%,每年減排二氧化碳6億噸以上。

2013年1月28日,北京遭遇霧霾天,市民戴口罩騎自行車從天安門廣場前騎過。(圖片來源:東方IC)
風電并網裝機世界第一。截至去年6月底,我國并網風電已達5258萬千瓦,首次超越美國,成為世界第一;同時,風電裝備制造業的研發能力和技術水平大大提升,已在國際市場占有一定份額。
中國是全球風資源最豐富的國家,開發風電潛力巨大。初步統計,全國離地50米高、3級以上風能資源潛在開發量為25.8億千瓦。與此同時,在產業發展促進和相關政策支持下,我國風機裝備制造業的發展也取得了輝煌的成績。
太陽能產業成績斐然。在中低溫利用領域,最為常見的太陽能熱水器產業因其良好的經濟性,在我國獲得迅猛發展。據統計,2002年,我國熱水器集熱器面積僅為4000萬平米,短短十年間,這一數字到去年底已攀升至2億平米,每年可替代標煤超過5000萬噸。
而在具有更高科技含量的中高溫利用領域,我國在太陽能工業蒸汽、太陽能取暖和制冷等方面,也均取得了長足進展,甚至出現了產品樣機的實踐應用,距離真正的產業化階段指日可待。
在太陽能光伏發電領域,過去10年中,全球太陽能光伏發電量增加了約90倍。我國光伏產業受益于近年出臺的金太陽示范工程、光電建筑一體化、光伏上網標桿電價等政策,應用規模也迅速擴大,實現了從零到300萬千瓦的飛躍,2011年新增裝機量已躋身世界前三;太陽能電池組件產量超過21GW,達到全球總產量的70%,位居世界第一,并形成了比較完備的太陽能光伏發電制造產業鏈。
農村能源亟需政策扶持。10年來,我國農村能源建設發展迅速,具體表現為:生物質發電技術基本成熟,大中型沼氣技術日益完善,農村沼氣應用范圍不斷擴大,木薯、甜高粱等非糧生物質制取液體燃料技術取得突破,木薯制取液體燃料開始了規模化利用。萬噸級秸稈纖維素乙醇產業化示范工程進入試生產階段。農村電網結構明顯增強,供電可靠性顯著提高,農村電力管理和服務基本達到城市同等水平。
然而,與風電、太陽能等新能源的輝煌成績相比,生物質能源發展仍顯落后。這主要是因為生物質能源對我國而言是一個新生事物,既需要協調好生物質能原料季節性與工業生產持續性之間的矛盾,又急需我們在一些技術領域上有所突破。所以,我們一方面要把生物質原料的加工、生產、供應系統作為戰略重點,建立持續不斷、高質量低成本的原料供應體系;另一方面要加大對實用型生物質能先進技術的研發力度,以最大程度地推動產業發展。此外,還要制定出臺有利于生物質能發展的扶持政策。
據專項組“大氣灰霾溯源”項目負責人介紹,本次席卷中國中東部地區的強霾污染物化學組成,是英國倫敦1952年煙霧事件和上世紀40-50年代開始的美國洛杉磯光化學煙霧事件污染物的混合體,并疊加了中國特色的沙塵氣溶膠。在京津冀霧霾天氣的專項研究中,專項組檢出了大量含氮有機顆粒物,這在專項組看來是“最危險的信號”。為此,降低煤碳利用比例,加快天然氣、非常規天然氣以及新能源可再生能源的發展步伐,已成我國能源結構調整的當務之急。快馬揚鞭絕塵去,霧霾,已成為這種結構調整的“催促鞭”。