廢氣處理設(shè)備,污水處理工藝

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

2020/10/20 14:25:59

2013年“大氣十條”頒布開始,中國就進入了轟轟烈烈的大氣環(huán)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(chǎn)、農(nóng)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(jié)束,“十四五”又將開啟。站在這一新舊轉(zhuǎn)化的節(jié)點,未來大氣治理行動將會朝著什么方向發(fā)展?無疑是眾人關(guān)注的焦點。


這方面,可以聽聽接近生態(tài)環(huán)境部的專家是怎么說的。


10月13日,由全國工商聯(lián)環(huán)境商會主辦,中貿(mào)慕尼黑(上海)有限公司、四川發(fā)展環(huán)境投資集團有限公司、成都環(huán)境投資集團有限公司等共同協(xié)辦的“2020中國生態(tài)環(huán)境產(chǎn)業(yè)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(tài)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(jīng)擔任國家環(huán)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(guān)聯(lián)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(zhì)量保障工作。


總之,生態(tài)環(huán)境部的很多大氣治理工作,賀克斌都深度參與過。


2020中國生態(tài)環(huán)境產(chǎn)業(yè)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(xiàn)“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(wù)是PM2.5和臭氧的協(xié)同控制,其核心是氮氧化物和VOC的協(xié)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(guān)的產(chǎn)業(yè)和企業(yè),可能會得到“重點關(guān)照”。


2050年要實現(xiàn)“美麗中國”目標,“藍天”和“減碳”就要結(jié)合起來,重要的手段則是能源轉(zhuǎn)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(shù)”、“負碳技術(shù)”都會應(yīng)用,燃油車禁售也將給出明確的時間表。


到那時,現(xiàn)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(guī)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(jīng)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(wù)院推出“大氣十條”,第一次把環(huán)境質(zhì)量的約束性指標放了進去。從那時開始,減排不再是“數(shù)字游戲”了,不光總量要減,質(zhì)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(jīng)站到了“十三五”末的時間節(jié)點,我們的PM2.5降幅指標和優(yōu)良天數(shù)指標都達到了一個新高度。


統(tǒng)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(xiàn)拐點的是二氧化硫,拐點出現(xiàn)在2006年,降幅到現(xiàn)在已經(jīng)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(huán)保企業(yè)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(shù)手段把VOC的增量控制住了,但存量并沒有出現(xiàn)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(zhì)量的參數(shù)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(shù)的因素中,雖然目前最多的因素還是PM2.5,但臭氧占不達標天數(shù)的比例卻在不斷上升,有的城市已經(jīng)排在第一位了,特別是南方某些城市。


因此,總結(jié)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(xù)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(wù)就是實現(xiàn)PM2.5和臭氧的協(xié)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(jīng)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(yīng)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(xiàn)PM2.5和臭氧的協(xié)同,其核心問題就是實現(xiàn)氮氧化物和VOC的協(xié)同減排,特別是VOC的減排。


從歷史數(shù)據(jù)上看,從2010年到2017年,雖然隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,氮氧化物有所增加。但由于各類技術(shù)、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(jīng)濟的發(fā)展,還是頂不住溶劑的大規(guī)模使用,結(jié)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(shù),還是監(jiān)管,都存在很大難度,需要我們的環(huán)境設(shè)備和檢測行業(yè)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(yīng)的工業(yè)領(lǐng)域,就是“十四五”期間要加大力度實現(xiàn)減排和控制的。


簡單總結(jié)一下,“十四五”期間,我國大氣治理重要的任務(wù)是PM2.5和臭氧的協(xié)同控制,其核心是氮氧化物和VOC的協(xié)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(jié)合起來


上面說的是眼前即將發(fā)生的事,接下來再說說更加長遠的事。


眾所周知,我們現(xiàn)行的《環(huán)境空氣質(zhì)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(qū),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(xiàn)在的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》是世界衛(wèi)生組織最低一檔的標準,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(zhì)量標準與人體健康密切相關(guān),國際上、歷史上,空氣質(zhì)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(fā)了嚴重的霧霾,使得大家關(guān)注到了空氣質(zhì)量對健康的影響,才會有2012年《環(huán)境空氣質(zhì)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(jīng)達標。按照國際慣例,我們的空氣質(zhì)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?從國際上看,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(xiàn)“美麗中國”第二階段的目標,所以大家認為應(yīng)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(xiàn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的根本好轉(zhuǎn),以及到2050年實現(xiàn)生態(tài)文明的全面提升。


根據(jù)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(xiàn)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,如果全球氣溫升幅控制在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(zhì)量上,絕大部分地區(qū)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(xiàn)這一目標的前提是能源轉(zhuǎn)型,要想降到10微克/立方米以下,能源轉(zhuǎn)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(lǐng)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(xiàn)。


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(xiàn)碳中和”。


以前,我們的目標是“2030年左右達到碳排放峰值”,現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)在的一些基礎(chǔ)設(shè)施布局,特別是電力和高耗能產(chǎn)業(yè)的布局,在未來兩個五年規(guī)劃中將非常關(guān)鍵。如果2030年峰值爬得太高,后面2060年的目標就會很難實現(xiàn)。


現(xiàn)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(shù),還有大量我們現(xiàn)在認為成本比較高的“零碳技術(shù)”、“負碳技術(shù)”等都會應(yīng)用。還有新材料技術(shù),比如可吸收污染物的墻體材料等,這些技術(shù)現(xiàn)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(yè)化應(yīng)用之中。


交通方面,歐盟和美國都已經(jīng)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(jié)合到一起,實現(xiàn)三大協(xié)同:


1、PM2.5和臭氧的協(xié)同


2、空氣質(zhì)量和健康效應(yīng)的協(xié)同


3、大氣環(huán)境和氣候問題的協(xié)同


這三大協(xié)同將是未來大氣環(huán)境治理的大趨勢和大走向。


來源:環(huán)保在線



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