XXXX0327-大气污染与煤炭消费总量控制-建筑节能周--倪

大气污染与煤炭消费总量控制倪维斗清华大学热能工程系中国工程院2014.3.27提纲总量控制势在必行我国煤炭消费对大气环境的影响燃煤污染控制的国际现状煤炭消费总量控制政策措施上海外高桥第三发电厂的先进指标1.控制能源生产和消费总量势在必行规划不断被突破2010201020202020203020302040204020502050303040405050606070708080能耗总量/亿tce202020002000200015美国75.65244.435Δ＝8％Δ＝4％2020年40亿tce作为总量的极限，则2000-2020总能耗只能Δ3.5%规划值200726.5工程院的愿景目前的认识2.地方政府GDP“电路”图耗能工业改善产业结构发展高新产业改变生活/消费模式1234n…V电压（GDP驱动力）按最小阻力路线房地产，出口加工总量控制：把电阻1变大！把GDP驱动力“逼”到其它路径串联一个“总量控制”的大电阻3.高能耗“冲动”不减越滚越快越滚越大GDP政绩和利益的主要驱动贷款助力GDP冲动外来耗能项目新上项目庞大的商业银行集团的利润驱动，贷款的强大助力大量新建、扩容项目产出：政绩、GDP、大集团利益、市政收入基础设施基本建设建筑(公用民用)巨大需求钢铁水泥铝、玻璃新电厂汽车能源资源消耗环境污染生态退化地方政府房地产商民营企业国有大企业集团4.总能耗与社会发展道路的关系中国处在重工业化“爬坡”阶段总能耗时间传统的发展道路可能导致的高能耗发展道路应该走的发展道路推动力/发展趋势争取走的发展道路5.总量控制不会妨碍社会发展只有总量控制才会加速自主科技创新，掌握关键技术和加强国际竞争力。只有总量控制才能真正培植和拉动内需。只有总量控制才能真正建立节约型、生态文明型社会。我国的发展模式和用能理念只能走自己的道路，世界上无先例可循。这应是一个强有力的“倒逼”机制和节能协同进行提纲总量控制势在必行我国煤炭消费对大气环境的影响燃煤污染控制的国际现状煤炭消费总量控制政策措施上海外高桥第三发电厂的先进指标1、煤炭消费总量大，并持续快速增长从2000年的14亿吨增长至2010年的34亿吨，11年间增长143%2012年中国煤炭消费占全球的50%煤炭消费比重接近70%，远高于OECD国家平均水平（20%）0510152025303540451980198519901995200020052010能源消费总量（亿吨标准煤）可再生核能水电天然气石油煤炭中国能源消费总量及构成数据来源：BP统计年鉴2013我国SO2排放量的90%、NOx排放量的67%、烟尘排放量的70%、人为源大气汞排放量的40%以及CO2排放量的70%都来自于燃煤。我国主要大气污染物排放量高居全球首位。2010年二氧化硫排放量分别为美国的2.6倍、欧盟的4.5倍，氮氧化物排放量分别为美国的1.8倍、欧盟的2.4倍。2、燃煤过程是大气污染物排放的重要来源中、美、欧煤炭消费、大气污染与温室气体排放量比较煤炭MtoeSO2万吨NOx万吨PM10万吨PM2.5万吨大气Hg吨CO2亿吨中国1713.52267.82273.61277.8-825.267.03美国524.6860.01243.91023.2413.4103.058.27欧盟269.7501.5937.4197.1129.373.440.65数据来源：环境保护部环境规划院1990-2010年全国煤炭消费量与同期SO2、NOx、PM2.5和VOC排放量存在显著的关联性。3、煤炭消费是污染物排放激增的主要因素数据来源：环境保护部环境规划院大气污染防治行动计划（简称“大气十条”）明确提出要求制定国家煤炭消费总量中长期控制目标，实行目标责任管理。到2017年，煤炭占能源消费总量比重降低到65%以下。京津冀、长三角、珠三角等区域力争实现煤炭消费总量负增长，通过逐步提高接受外输电比例、增加天然气供应、加大非化石能源利用强度等措施替代燃煤。《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》北京市、天津市、河北省和山东省压减煤炭消费总量8300万吨。其中，北京市净削减原煤1300万吨，天津市净削减1000万吨，河北省净削减4000万吨，山东省净削减2000万吨。河北省：到2017年，全省煤炭消费量比2012年净削减4000万吨。4、大气十条明确提出控制煤炭消费总量目前我国电力行业煤炭消费量仅占全国煤炭消费总量的50%左右，远低于美国90%的水平，大量的煤炭消费集中于工业锅炉、炼焦炉和建材窑炉，一定程度上也加剧了城市煤烟型污染。5、煤炭消费结构不合理加剧煤烟型污染49%21%15%6%9%电厂锅炉工业锅炉炼焦水泥窑炉其他2009年煤炭消费量29.58亿吨火电行业与小型燃煤锅炉排污系数对比(单位：kg/t)SO2NOx粉尘火电行业4.25.50.9小型燃煤锅炉162.93.2数据来源：环境保护部环境规划院重点区域（三区十群）占全国面积的14%，但消费了全国48%的煤炭，单位面积煤炭消费量为全国平均水平的4倍。6、煤炭消费强度存在巨大地区差异我国部分省市单位面积煤炭年消耗量甚至超过4000吨/平方公里各省市单位面积煤炭使用量比较（t/km2）上海天津江苏山东山西河南河北宁夏北京61424533271025362140171316461532144501000200030004000500060007000单位面积煤炭消耗量（吨/平方公里）单位面积GDP（万元/平方公里）重点区域单位面积煤炭消耗情况数据来源：环境保护部环境规划院重点区域（三区十群）排放了全国近47%的SO2、50%的NOx、45%的烟粉尘和约50%的VOC。重点区域单位面积主要大气污染物排放远高于全国平均水平。7、煤炭消费地区不均衡导致区域性大气环境问题024681012141618烟尘排放量（万吨/万平方公里）二氧化硫排放量（万吨/万平方公里）氮氧化物排放量（万吨/万平方公里）工业粉尘排放量（万吨/万平方公里）重点区域单位面积大气污染物排放量数据来源：环境保护部环境规划院我国煤炭消费的总量、分布、机构和技术水平等因素均对大气环境造成了严重的影响。8、控制煤炭消费总量是确保空气质量达标的前提污染物减排是空气质量改善的首要条件2010年全国SO2、NOx、VOCs及PM2.5分别为2268万吨、2274万吨、2296万吨、1215万吨，从全国空气质量形势来看，各种污染物排放削减相比2010年削减一半，全国空气质量才有可能达标；单位煤耗污染物排放强度下降面临严重技术瓶颈假定煤耗量及其他因素不变，需要全社会单位煤耗污染物排放强度在2010年的基础上再减少50%；考虑煤炭的新增量，估计要再下降70%以上。部分行业也许可以实现，但全社会要实现面临严重的技术瓶颈；煤炭消费总量控制是是实现燃煤污染排放降低的必由之路仅通过末端治理不可能解决大气环境问题，必须实施燃煤总量控制。提纲总量控制势在必行我国煤炭消费对大气环境的影响燃煤污染控制的国际现状煤炭消费总量控制政策措施上海外高桥第三发电厂的先进指标欧洲、美国、日本的煤炭消费量占其全社会商品能源的比重都低于30%，而我国这一比重在70%左右。欧洲国家的煤炭消费量在上世纪60年代后保持持续下降的趋势。国际经验1：调整能源结构，降低煤炭比例发达国家的煤炭消费量变化趋势发达国家煤炭占全社会能源消费量的比值0.00.51.01.52.02.53.03.51960197019801990200020102020煤炭消费量与1965年比值美国加拿大德国英国日本经合组织欧盟0%10%20%30%40%50%60%70%1960197019801990200020102020美国加拿大德国英国日本经合组织欧盟数据来源：BP统计年鉴201300.20.40.60.811.21.41.61.821990199319961999200220052008煤炭消费量SOx排放量NOx排放量PM10排放量欧洲国家煤炭消费量显著降低的主要原因：清洁能源、新能源和可再生能源技术的高速发展；工业化基本完成，高煤耗行业的能源需求量降低；社会能耗高速发展的阶段基本结束，能源利用效率逐年提高。国际经验1：调整能源结构，降低煤炭比例德国和英国的煤炭消费量与主要大气污染物排放量变化趋势（1990-2008）数据来源：BP统计年鉴2013;EuropeanEnvironmentAgencydatabase00.20.40.60.811.21.41.61.821990199319961999200220052008污染物排放量和煤炭消费量变化趋势煤炭消费量SOx排放量Nox排放量PM10排放量日本：煤炭消费增量主要集中在电力部门钢铁和电力占据了日本煤炭消费量的60%~90%上世纪70年代后期以来，钢铁、陶瓷粘土、焦炭等工业行业煤炭消费量保持相对稳定，煤炭消费主要集中在电力部门。国际经验2：调整煤炭行业消费结构日本分部门煤炭消费量变化趋势（1965-2005年）数据来源：环境保护部环境规划院美国：煤炭消费向电力部门转移国际经验2：调整煤炭行业消费结构美国分部门煤炭消费量变化趋势（1965-2011年）煤炭消费结构大幅变化•电力：20%93%•工业：40%6%•民用和商业：30%1%•交通：10%0%02004006008001000120014001950195519601965197019751980198519901995200020052010煤炭消费量（百万吨）电力交通工业商业民用数据来源：EIA美国燃煤大气污染物排放量降低的主要原因电力部门：通过技术进步降低排放系数工业部门：通过降低煤炭消费量减少排放国际经验3：技术进步降低排放强度美国电力和工业部门煤炭消费的SO2排放系数严格的大气污染控制要求推动了美国的煤炭消费向污染控制成本较低的电力部门转移。01020304050601960197019801990200020102020SO2排放系数（kg/t煤）电力部门工业锅炉数据来源：环境保护部环境规划院提纲总量控制势在必行我国煤炭消费对大气环境的影响燃煤污染控制的国际现状煤炭消费总量控制政策措施上海外高桥第三发电厂的先进指标三种控制模式国家主要体现在转变经济发展方式、调整能源发展战略以及优化重点行业发展布局等重大战略性调整。区域及城市强调以改善空气质量为出发点，其核心是实现城市空气质量达标。行业对象主要包括煤电、钢铁、建材、焦化、石化等行业，核心是实现行业的适度发展，提高技术水平，降低单位产品耗煤量与污染物排放。合理划分煤炭消费总量控制区，科学制定并分解控制目标优化产业结构和工业布局实施能源多元化供应，重点地区增加天然气和电力输入，使各种能源协同工作以达最佳效果尽量利用生物质能源，调整燃料煤消费结构，降低小型燃煤设施煤炭消费量应用先进技术，提高煤炭加工与转化效率改善煤炭质量，提高动力煤洗选比例推行多样化政策，促进能源消费结构与煤炭利用方式调整把合适的能源放在合适的地方，在合适的系统中与其他能源合适的协同，起合适的作用。Puttherightenergyontherightplace,intherightsystem,integratedrightlywiththerightotherenergy,andplaytherightrole七类措施1、合理划分煤炭消费总量控制区，科学制定并分解控制目标坚持与煤炭消费强度相结合坚持与区域发展战略相结合坚持与节能减排工作相结合坚持与区域环保规划相结合重点区域划分原则优先实施区域京津冀、长三角、珠三角区域、山东城市群探索实施区域辽宁中部、武汉及其周边、长株潭、成渝、海峡西岸、山西中北部、陕西关中、甘宁、新疆乌鲁木齐城市群1、合理划分煤炭消费总量控制区，科学制定并分解控制目标电力、石油加工、冶炼、建材、化工等行业项目数量及规模煤炭消费总量科学确定区域煤炭消费总量控制目标建立煤炭消费总量控制目标分解体系与落实机制确定本地区煤炭消费