重點能源轉型政策環境績效評價研究

朱超，史志斌

(中國煤炭工業發展研究中心，北京 100013)

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重點能源轉型政策環境績效評價研究

朱超，史志斌

(中國煤炭工業發展研究中心，北京 100013)

通過梳理近十年我國實施的主要能源轉型政策，分析了能源開發利用造成的主要環境問題，提出了能源轉型政策環境績效評估指標體系，并采用綜合評分法對我國2010年和2015年的能源轉型政策環境績效進行了評估，明確了我國當前能源轉型政策環境績效水平。最后根據評估結果分析了我國能源開發利用在環境保護方面存在的不足之處和未來的工作重點。

能源轉型政策；環境績效；評估；指標體系

人類能源轉型歷史主要包括植物能源向化石能源的轉型和化石能源向可再生能源轉型，當前我國正進入從化石能源向可再生能源轉型的發展階段。能源轉型是我國經濟發展轉型的原動力和核心要素，關系到國家的可持續發展。經過幾十年的建設發展，我國能源行業已形成了煤炭、電力、石油、天然氣、新能源、可再生能源全面發展的能源供給體系，基本能夠滿足經濟社會發展的需要。近十年來，我國發布了一系列能源轉型政策，促進了能源開發布局和能源消費結構優化，提高了煤炭清潔高效利用水平。但是，我國能源開發利用過程中產生的環境問題依然十分嚴峻，大范圍的大氣霧霾和生態環境破壞已嚴重影響人們的日常生產和生活，化石能源的大規模利用排放了大量的溫室氣體，對全球變暖構成重大威脅。面對新形勢和新挑戰，我國迫切需要加快能源生產和消費革命，制定和完善能源轉型政策，實現能源、經濟和環境的協調發展。

1 能源開發利用產生的環境問題

1.1 生態環境破壞

能源開發利用活動造成的生態破壞主要表現在煤炭大量開采造成礦井采空區地表塌陷和地下水破壞，損害人類和其他生物的棲息環境；火力發電大量消耗水資源，造成當地水資源供應緊張，土地沙化、荒漠化加劇；水電建設改變河流水深、水溫、流速及庫區小氣候，對庫區水生和陸生生物產生不利影響，并可能引發地震等。

煤炭開采對生態環境破壞主要表現在土地沉陷和地下水破壞兩個方面。煤炭井工開采導致的沉陷面積約為煤炭開采面積的1.2～1.3倍，平均每開采萬噸煤引起地表沉陷0.20公頃。露天開采每開采萬噸煤要挖損土地0.12～0.16公頃。煤炭開采還會破壞地下水資源，根據典型礦區調查結果，我國煤礦平均噸煤排水量為2.0～2.5噸。燃煤發電需要消耗水資源用于冷卻和電力生產，采用空冷工藝的燃煤發電項目，每百萬裝機年消耗水資源約280萬立方米；而采用濕冷工藝的燃煤電廠，每百萬裝機年用水800萬立方米以上。煤電基地大量用水，會造成當地地表和地下水量減少，導致植被退化。

對生態環境的影響主要體現在水資源消耗方面。煤化工項目一般需要消耗大量水資源，如40億立方米/年的煤制氣項目每年耗水2000萬立方米，煤化工項目集中布局會對當地水生態環境產生重大影響。我國西部缺水地區煤化工產業用水擠占生態用水，而大規模水權置換可能導致次生生態環境破壞。水電開發對生態環境的影響主要包括水生生態及生物多樣性和土地占用等。

水電開發對生態環境的影響主要包括水環境、水生生態及生物多樣性、陸生生態環境、農業生態環境等。大壩建成后，壩后會形成一定長度的減水河段，影響壩下生態系統。同時，水庫原有的河流將變成水庫水面，水體復氧能力減弱，不利于需要高溶解氧環境的土著魚類生存。另外，施工占地、水庫移民安置工程均會占用一定面積的耕地。

風電項目對生態環境的影響主要表現在對鳥類的影響、電磁輻射和噪音。當風機安裝在鳥類飛行通道時，尤其是在鳥類頻繁活動的地區，風機的運行將直接影響鳥類的飛行，存在鳥類撞擊葉片死亡的風險。風電場還會產生電磁輻射，會對當地的電磁波傳播產生影響。

1.2 污染物排放

我國是全球最大的煤炭生產和消費國，煤炭消費占世界煤炭消費總量的50%左右，國內煤炭占一次能源消費總量的64%，遠高于30%的世界平均水平。以煤炭為主的化石能源的生產和消費是當前我國主要污染物的重要排放源[4]。

二氧化硫主要來源于煤炭等含硫的化石燃料燃燒，煤炭消費排放的二氧化硫占全國總排放量90%以上。2015年全國燃煤發電排放二氧化硫620萬噸，占全國二氧化硫排放總量的31%。氮氧化物的排放也與能源活動密切相關，化石能源消費排放的氮氧化物約占全國總排放量的90%。在氮氧化物排放總量中，約40%來自火力發電。能源消費也會排放大量煙塵，2014年我國煙塵排放量達到1740.8萬噸，電力、蒸汽及熱水的生產和供應業的排放約占工業煙塵22%。目前影響我國城市空氣質量的首要污染物為PM2.5，2012年煤炭消費排放的PM2.5占總量的62%。燃煤電廠還會排放汞，根據清華大學的研究成果，2010年全國排放量約100噸。

能源工業活動，尤其是煤炭采選業、石油和天然氣開采業和火力發電等能源工業在生產過程中均向環境排放了大量工業廢水。2014年我國能源工業企業共排放工業廢水33.10億噸，占工業廢水排放量的17.7%。其中煤炭開采和洗選業共排放工業廢水14.49億噸，電力、熱力生產和供應業9.6億噸。

煤炭開采還有大量的煤矸石產生，全國平均每噸煤約產生0.13噸煤矸石，目前煤矸石的綜合利用率僅為65%。我國火力發電行業排放的主要固體廢物是粉煤灰和爐渣，2014年我國火力發電業固體廢棄物產生量為61 220萬噸，占工業固體廢物產生總量的20%。

1.3 溫室氣體排放

碳排放是目前國際社會普遍關注的重大全球性問題。化石能源既是經濟社會可持續發展的物質基礎和保障，也是溫室氣體的重要排放源。

我國重化工業比重偏高的產業特征導致單位GDP能源消耗水平高，單位GDP的二氧化碳排放強度為發達國家的3～4 倍。2014 年，我國二氧化碳排放量約為 97.6 億噸，居全球第一。2000—2014年，我國二氧化碳排放年均增長7.6%。以煤炭為主的能源消費結構是造成我國碳排放過大的主要原因。燃煤發電是我國最大的二氧化碳排放行業，2015年我國電煤消耗約17.1億噸，煤炭燃燒排放的二氧化碳達到32.49億噸。煤炭開發也會排放大量甲烷，2015年我國煤礦瓦斯涌出量約為220億立方米，外排量高達172億立方米，其溫室效應相當于排放二氧化碳2.42億噸。煤化工是對煤炭的加氫轉化過程，按照煤制油和煤制烯烴噸產品消耗煤炭3.4噸和4.0噸標煤計算，二者在生產加工過程中每噸產品分別排放二氧化碳約5.7噸和7.3噸。

2 能源轉型政策概況

我國能源轉型升級的總體方向是：通過大力發展化石能源的清潔化利用，大力發展清潔能源和可再生能源，大幅提高能源生產和使用各環節的能效，建設安全、清潔和經濟的能源產業系統。“十一五”以來，我國重點圍繞能源開發布局、能源結構優化和煤炭高效清潔利用三個領域，制定了一系列政策措施，加快我國能源產業的轉型升級。我國已發布的重點能源轉型政策如表1所示。

表1 重點能源轉型政策一覽表

3 能源轉型政策環境績效評估指標體系

3.1 評估內容與方法

以2006—2015年我國發布的能源轉型政策作為評估對象，評估的重點領域包括能源開發布局政策、能源結構優化調整政策和煤炭清潔高效利用政策。這些政策主要體現在國家經濟社會發展綱要、國務院制定的能源戰略和環境治理行動計劃、國家能源綜合發展規劃和專項發展規劃等政策和文件中。能源轉型政策的評估內容主要包括政策執行效果和環境績效等，主要關注的內容包括：(1)將政策實施以后的重點環境指標作為研究對象，評估政策實施后是否達到預期目標，以及達到的程度如何；(2)對能源轉型整體環境績效進行評估，明確環境績效水平；(3)分析能源轉型政策實施存在的主要差距，并提出對策措施。

環境績效評估方法多樣，主要包括加權平均法、比率分析法、趨勢分析法、多元反饋評估法和層次分析法等。按照是否基于模型分析，環境績效評估定量分析法可分為指標評估法和模型分析法兩大類。本研究采用指標評估法，并對各類指標賦予相應的權重和得分，滿分為100分，根據分數高低來判斷政策實施的環境績效。

3.2 環境績效指標選擇

(1)選擇原則。環境績效指標選擇原則主要包括緊密相關性、可獲得性、透明性和可靠性。

緊密相關性：所選擇的環境績效指標要與能源轉型政策密切相關，如能源開發布局政策對生態環境影響較大，尤其是對土地資源和水資源的影響；能源結構優化政策對大氣環境影響較大，主要是指二氧化碳和大氣污染物的排放；煤炭清潔高效利用政策主要對大氣環境產生重大影響，環境績效指標將主要體現在大氣環境質量改善方面。

可獲得性：所選的指標數據應能獲得，可從中國統計年鑒、中國能源統計年鑒、國家級經濟社會發展規劃、能源發展規劃和環境保護規劃或政府有關部門官方網站有效獲取，相關數據應有歷史延續性。

透明性：環境績效指標必須提供清晰的基本測評標準，能夠追蹤觀察隨時間而發生的變化，并保證數據來源和方法的透明性。

可靠性：指標數據必須滿足基本的質量要求，并能代表現有的最佳測評標準。

(2)指標選擇及權重確定。能源轉型政策環境績效指標主要包括環境質量改善、生態環境保護、可持續發展等方面，分一級和二級指標。一級指標包括大氣環境影響、水環境影響、生態環境影響和碳排放指標。每個一級指標下設若干二級指標，具體反映一級指標的實施效果。不同指標對環境影響的作用程度不同，本研究采用專家頭腦風暴法確定指標選擇和對環境績效的權重，具體如表2所示。

表2 能源轉型政策環境績效指標及其權重

4 能源轉型政策環境績效評估方法與結果分析

4.1 評估方法

對環境績效進行評估，滿分為100分，按分數高低分為優(≥80分)、良(60～79分)、一般(40～59分)、較差(21～39分)和差(≤20分)五個等級。環境績效總評分通過環境影響一級指標和二級指標的加權平均計算獲得。以100分為基準，100分與權重的乘積為各級指標的最高分。以環境績效指標的最佳值為基準分，通過以實際數值與最佳值的比值計算各指標得分，并按照由下而上的途徑計算總得分。

二級指標基準分的確定主要根據國家政策目標和理論上的最佳數據確定。部分達到國家政策目標的二級指標得分均可得到基準分，例如主要污染物排放總量、單位GDP二氧化碳排放強度等，若未達到政策目標，則根據實際值與目標值的差距來確定。對于其他二級指標則采用最佳數據作為基準分，根據最佳值與實際值的差距確定實際得分。各指標的得分計算方法如表3所示。

4.2 評估結果

按照上述能源轉型政策環境績效評估方法，采用國家權威部門統計數據和權威研究機構研究成果，對2010年和2015年我國的能源轉型政策環境績效進行綜合評估，結果如表3所示。

結果表明，2010年和2015年的環境績效綜合評分分別為54.5分和64分，按績效分類標準分別屬于一般和良兩個等級，這表明我國目前實施的能源轉型政策已使環境質量明顯好轉，但離達到優質環境質量還有很大差距。

表3 環境績效指標計算方法與評價結果

注：1.缺水富煤地區水資源動用比例是指兩淮、云貴、魯西、河南、冀中以外14大煤炭基地所在省、市、自治區水資源動用比例，本表中2015年的數據采用的是2014年實際值。2.最低分值單位為0.5分，按四舍五入取整。

4.3 結論分析

根據評價結果可知，我國目前存在的主要能源環境問題為大氣環境污染、水環境承載力、礦區生態環境和碳排放。

在大氣環境質量方面，大中城市PM2.5超標率高達77.5%，重點城市23%以上時間的空氣質量達不到二級標準，酸雨城市比例仍維持在23%左右，二氧化硫、氮氧化物等大氣污染物排放仍處于較高水平。散煤的大量燃燒和汽車尾氣是造成城市霧霾的主要原因，我國部分城市正大力推進氣代煤和電代煤，但仍然沒有從根本上解決霧霾問題。而煤炭燃燒排放大量二氧化硫和氮氧化物，還導致了部分城市的酸雨問題。

在水環境方面，能源開發利用的環境影響主要表現在消耗大量的水資源，尤其是燃煤發電和煤化工項目，而且煤炭開采還會破壞地下水資源并排放大量的礦井水。目前，我國缺水富煤地區的水資源動用比例已達到58%[6]，已接近60%的生態紅線，部分缺水富煤地區甚至已超過紅線。能源開發利用規模和布局對水環境產生重大影響。對于高耗水能源轉化項目，如現代煤化工和燃煤發電等項目布局必須要充分考慮水資源承載力。

在生態環境方面，礦區土地復墾和煤矸石綜合利用是最大的挑戰。2015年，我國礦區土地復墾率僅為50%，而且礦區沉陷主要集中于土地資源短缺的東部地區。煤矸石綜合利用率也不高，僅為65%，大量煤矸石堆放不僅占用土地資源，而且還會造成環境污染。加快土地復墾速度和提高煤矸石綜合利用率十分迫切。

我國碳排放處于較高水平，是世界上最大的二氧化碳排放國[7]，其中化石能源開發利用對二氧化碳的貢獻率在90%以上。目前，我國發電裝機仍以化石燃料為主，從而導致單位發電量的碳排放量處于較高水平。盡管近年來我國出臺了一系列政策，鼓勵非化石能源的使用，尤其是風電和光伏發電快速發展，但這些新能源的發電比例仍然較低，未能大幅度降低單位發電量二氧化碳排放，電力行業低碳化發展的道路仍然十分漫長。而在煤炭開發過程中排放大量的甲烷，而甲烷的溫室效應是二氧化碳的21倍，2015年我國瓦斯涌出量約220億立方米，抽采利用量僅為48億立方米，向大氣排放172億立方米，相當于排放2.42億噸二氧化碳當量，煤礦甲烷綜合利用方面存在巨大缺口。

5 提高環境質量的對策建議

5.1 加快煤炭清潔利用

大幅度提高電煤消費比例。煤電是我國最可靠、最經濟的電源，對我國能源安全供應和降低工業產品能源消費成本具有重要意義。因此，建議在碳排放約束的前提下，適度發展煤電，減少煤炭直接消費，提高電煤消費比例。此外，要加快散煤替代步伐。煤炭散燒不僅效率低(60%～65%)，而且污染物排放量大，建議加快城市集中供熱項目建設，限期淘汰小鍋爐，對民用散煤實施氣代煤和電代煤工程，大幅度減少散煤消費總量。在有條件的城市核心區，建立煤炭禁燃區，改善城市環境質量。

5.2 優化能源開發布局

考慮到西部地區水資源環境承載能力問題，建議煤電開發布局盡量向負荷中心和水資源豐富的地區轉移，煤電生產從基地化、規模化發展轉向分布式和多能互補發展，確保煤電累積的環境污染排放控制在當地的生態環境承載能力之內；建議現代煤化工項目應盡量布局在水資源有保障、煤炭供應方便的地點。同時從碳捕集和封存的角度出發，現代煤化工項目盡量布局到油田和二氧化碳地下或海底封存潛力大的臨近地區。

5.3 促進能源結構優化

建議從提高能源效率和發揮天然氣利用的靈活性角度出發提高天然氣消費比重。 一是大力替代散煤燃燒；二是加快發展分布式能源，實施電、熱、冷、汽等能源產品多聯供；三是拓展天然氣利用新領域，重點發展汽車和船舶等交通用氣。穩步降低煤炭消費比重。從長期來看，煤炭利用面臨的最大問題是碳排放問題， 《巴黎協定》的生效將對我國化石能源利用產生較大壓力。因此，建議根據我國溫室氣體減排目標節奏，穩步降低煤炭消費比重，有序推進能源轉型。

[1] 曹國志. 環境績效評估理論與方法[M]. 北京: 中國環境出版社, 2015.

[2] 趙學濤, 彭菲, 楊威杉. 中國環境保護現狀和發展：OECD中國環境績效評估中期報告[M]. 北京: 中國環境出版社, 2013.

[3] 國家發展改革委, 國家能源局. 能源發展“十三五”規劃[Z]. 2016.

[4] 環境保護部. 2015年中國環境狀況公報[Z]. 2016.

[5] 賀佑國. 2015中國煤炭發展報告[M]. 北京: 煤炭工業出版社, 2016.

[6] 中華人民共和國國家統計局. 中國統計年鑒——2015[M]. 北京: 中國統計出版社, 2016.

[7] 國家能源局. 2015年能源數據手冊[Z]. 2016.

Study of Environmental Performance Assessment of Key Energy Transformation Policies

ZHU Chao, SHI Zhi-bin

(China Coal Industry Development Research Center, Beijing 1000013, China)

This paper summarizes key energy transformation policies issued in China in the past 10 years, analyzes major environmental issues caused by energy development and utilization, and then puts forward an indicator system for environmental performance assessment of China’s energy transformation policies. A comprehensive scoring method is used to assess the environmental performance of energy transformation policies for the year 2010 and 2015 and the current environmental performance level is identified based on assessment results. Finally, the main deficiencies and future focus in environmental protection of energy development and utilization is put forward.

energy transformation policy; environmental performance; assessment; indicator system

2017-03-09

朱超(1966—)，男， 江蘇海門人，副研究員，碩士，主要從事能源政策、能源規劃研究和環境影響評價，E-mail：zhuchao6655@vip.163.com

史志斌(1971—)，男，教授級高級工程師，碩士， 主要從事能源政策、能源規劃和安全生產政策研究，E-mail：shizhibin@ccsr.cn

10.14068/j.ceia.2017.04.002

X32

A

2095-6444(2017)04-0004-06