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河北治霾隨記(5)提高能效是治霾關(guān)鍵

陶光遠(yuǎn)/中德可再生能源合作中心執(zhí)行主任
2017-01-19 22:28
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1月19日傍晚,中國(guó)證券投資基金業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)表公告稱(chēng),嚴(yán)肅查處涉嫌違法證券業(yè)務(wù)活動(dòng),并公布了6家涉嫌記得在與河北省方面確定治霾可行性研究咨詢(xún)的題目時(shí),我建議將題目定為“河北省大氣污染治理的可行性研究”。但德國(guó)能源署時(shí)任署長(zhǎng)科勒先生卻在大氣污染治理前加上了“提高能效”。對(duì)此我當(dāng)時(shí)是不同意的。河北省現(xiàn)在迫切要解決的問(wèn)題是大氣污染問(wèn)題。我們承接的任務(wù),是大氣減少污染物排放,不是二氧化碳減排。毫無(wú)疑問(wèn),節(jié)能可以減少因?yàn)槭褂没茉磶?lái)的污染,但節(jié)能只能減少一小部分化石能源的使用,因此只能節(jié)省一小部分污染物排放。而我們現(xiàn)在必須把污染物的排放減少一個(gè)數(shù)量級(jí)。節(jié)能減少下來(lái)的那點(diǎn)兒污染物排放與之相比,太少了。科勒先生向我解釋?zhuān)岣吣苄?、使用可再生能源和治理污染往往是密切結(jié)合的,他堅(jiān)持他的觀點(diǎn)。我聽(tīng)得似懂非懂,半信半疑。

科勒先生是核工程師出身,早年先后在巴伐利亞技術(shù)監(jiān)督公司(TüV Bayern)和曼海姆的高溫反應(yīng)堆公司工作過(guò)。上世紀(jì)八十年代起,他開(kāi)始投身于能源生態(tài)的研究,是九十年代初在德國(guó)出版的一本書(shū)《能源轉(zhuǎn)型是可能的》的作者之一。后來(lái)受時(shí)任下薩克森州州長(zhǎng)、后來(lái)?yè)?dān)任德國(guó)總理的施羅德先生的委托,在九十年代創(chuàng)建了下薩克森州能源署,科勒先生被任命為第一任署長(zhǎng),成為施羅德先生的首席能源顧問(wèn)。1998年,施羅德當(dāng)選為德國(guó)總理,科勒先生是施羅德制定能源轉(zhuǎn)型政策的核心顧問(wèn)成員。2000年,施羅德正式宣布了德國(guó)政府的能源轉(zhuǎn)型政策,用半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間,告別核能,基本告別化石能源——將燃燒化石能源產(chǎn)生的二氧化碳減少80%以上。同年成立了德國(guó)能源署,牽頭執(zhí)行德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的具體工作,內(nèi)容包括:建筑節(jié)能,工業(yè)節(jié)能,交通運(yùn)輸節(jié)能,可再生能源,可再生能源法發(fā)電并網(wǎng),綜合能源系統(tǒng)等。并任命科勒先生擔(dān)任第一任署長(zhǎng)至2014年底。這樣,科勒先生就成為了德國(guó)少有的——也可能是唯一的一位在國(guó)家級(jí)層面參與了德國(guó)能源轉(zhuǎn)型從策劃、設(shè)計(jì)到實(shí)施全過(guò)程的頂級(jí)專(zhuān)家。2014年底,在科勒先生辭去德國(guó)能源署署長(zhǎng)的職務(wù)時(shí),德國(guó)政府在媒體上公開(kāi)稱(chēng)贊他是“德國(guó)能源轉(zhuǎn)型最專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)家”。

沒(méi)辦法。況且,我對(duì)這樣一位具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的全球頂級(jí)能源轉(zhuǎn)型專(zhuān)家還是很尊重的。于是,我硬著頭皮向中方建議無(wú)論如何把提高能效寫(xiě)上去。中方出于對(duì)德國(guó)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科勒先生的尊重,同意了。

最后,我們確定了在河北省治理大氣污染的三項(xiàng)基本手段:

-提高能效,減少化石能源的使用;

-使用可再生能源,替代化石能源的使用;

-清潔地使用化石能源。

說(shuō)實(shí)話,起初我的看法是,提高能效,加上利用可再生能源,可以減少化石能源的使用。毫無(wú)疑問(wèn),從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,這是治霾的治本之策。但是通過(guò)這兩個(gè)方法減少化石能源的使用,根絕燃燒化石能源帶來(lái)的污染,畢竟是一條很長(zhǎng)的路,短期內(nèi)只能少量減少化石能源帶來(lái)的污染;估計(jì)到2050年,中國(guó)才能削減80%的化石能源,那時(shí)這兩項(xiàng)措施的作用才會(huì)比較明顯。因此,我認(rèn)為,前兩項(xiàng)措施是長(zhǎng)期戰(zhàn)略,后一項(xiàng)措施才是當(dāng)務(wù)之急。

后來(lái)的事實(shí)讓我不得不承認(rèn),我錯(cuò)了,我的看法太片面了,我忽視了一個(gè)關(guān)鍵的關(guān)聯(lián)因素,提高能效可以大大降低治理大氣污染的成本。

這個(gè)事實(shí)就是,如果治理大氣污染的措施,僅僅減少了大氣污染物的排放,那就只是對(duì)社會(huì)做了貢獻(xiàn),而對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō),增加了生產(chǎn)的固定資產(chǎn)投入和運(yùn)行成,是沒(méi)有經(jīng)濟(jì)回報(bào)的投入本;但如果采取的是綜合治理措施,在減少污染物排放的同時(shí),還提高了能效,減少了能耗,就可獲得節(jié)能的收益,這樣的治理大氣污染物工程就成了有經(jīng)濟(jì)回報(bào)的投入;甚而如果經(jīng)濟(jì)回報(bào)的周期短,譬如在5年左右,甚至在更短時(shí)間內(nèi)就能收回全部的投入,則這樣的綜合治理措施不但不是企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),反而是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的投資了。

科勒先生名不虛傳,是個(gè)真正的高手。

下面是一個(gè)典型案例。

鋼鐵企業(yè)是河北省最大的工業(yè)污染源之一,而鋼鐵企業(yè)里最大的污染源是燒結(jié)機(jī)。燒結(jié)機(jī)排放的煙氣中所含的顆粒物、二氧化硫、氮氧化物和重金屬總量,占鋼鐵企業(yè)這些污染物排放總量的50%以上。一臺(tái)200平方米的大型燒結(jié)機(jī)的燃燒煙氣凈化設(shè)備,需要投入幾千萬(wàn)元,還要增加風(fēng)機(jī)的電耗,大型燒結(jié)機(jī)的風(fēng)機(jī)可是好幾千千瓦。這幾千萬(wàn)元的固定投資和好幾百萬(wàn)元增加的風(fēng)機(jī)電耗,可是只有投入沒(méi)有回報(bào)。如果加上高溫段煙氣回用裝置和熱燒結(jié)礦全熱回收設(shè)備,投資雖然會(huì)增加到1億元左右,但每年卻會(huì)節(jié)約1萬(wàn)噸左右的精煤粉、1000萬(wàn)千瓦時(shí)左右的風(fēng)機(jī)電耗,并且還可以用多回收的余熱多發(fā)電3000~4000萬(wàn)千瓦時(shí),每年的經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)3000萬(wàn)元左右,5到8年即可收回全部投資。

河北省全省有2萬(wàn)多平方米的燒結(jié)機(jī),如果全部進(jìn)行這樣的改造,總投資預(yù)計(jì)達(dá)100多億元,但每年可節(jié)省約100萬(wàn)噸精煤粉,節(jié)約風(fēng)機(jī)電耗10億多千瓦時(shí),多發(fā)電40億千瓦時(shí)左右,按燃煤電廠的發(fā)電煤耗為300克/千瓦時(shí)計(jì),就相當(dāng)于在河北省建設(shè)了一個(gè)年產(chǎn)200多萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的綠色煤礦和一個(gè)裝機(jī)容量為100萬(wàn)千瓦的綠色電站,每年可收入30多億元,并可減少600萬(wàn)噸左右的二氧化碳排放。今后鋼鐵企業(yè)的二氧化碳排放有指標(biāo),按每噸二氧化碳100元計(jì),每年還可以減少約6億元的二氧化碳排放指標(biāo)的購(gòu)買(mǎi)支出。這樣,投資巨大的環(huán)保治理經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),就變成了既有巨大的社會(huì)環(huán)保收益和二氧化碳減排收益又有巨大的企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益的工程。真可謂一箭三雕。

作者與燒結(jié)機(jī)技術(shù)專(zhuān)家在河北省某鋼鐵廠的燒結(jié)機(jī)余熱回收裝置前合影。

這樣的案例很多:煉焦?fàn)t燃燒煙氣處理時(shí)同時(shí)回收余熱生產(chǎn)蒸汽,采用高效低污染的煤粉鍋爐提高燃煤鍋爐的熱效率——減少燃煤使用,高能效低污染排放的家用采暖用小型燃煤爐/鍋爐節(jié)省燃煤使用……。

在治理大氣污染的同時(shí)提高能效,就增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,避免了大量的企業(yè)因?yàn)橹卫泶髿馕廴臼沟闷髽I(yè)經(jīng)濟(jì)效益降低,甚至引起大量的企業(yè)倒閉,遷移,引起巨大的社會(huì)問(wèn)題。也避免了政府不得不對(duì)大氣污染治理給予巨額資金補(bǔ)貼的財(cái)政負(fù)擔(dān),當(dāng)然也就減少了納稅人的負(fù)擔(dān)。

當(dāng)然,從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)看,我們既要著眼于當(dāng)前要快速扭轉(zhuǎn)大氣污染嚴(yán)重的局面,還要考慮到今后大氣的質(zhì)量還要不斷地改善。譬如說(shuō),以京津冀地區(qū)為例,到2022年,PM2.5年均濃度降低到35微克/立方米左右;到2030年,降低到20微克/立方米左右,到2050年,降低到10微克/立方米左右。

在這方面,如前所述,燃燒化石能源的冬季采暖是河北一帶最大的污染源。長(zhǎng)遠(yuǎn)看,最徹底也是最經(jīng)濟(jì)的治理辦法就是對(duì)建筑進(jìn)行節(jié)能改造,盡量減少冬季采暖的能耗,進(jìn)而減少燃燒化石能源。在國(guó)際上,節(jié)省采暖能耗90%以上的建筑被稱(chēng)為被動(dòng)式超低能耗建筑。在這個(gè)領(lǐng)域,河北省是全國(guó)的典范。中國(guó)的第一座被動(dòng)式超低能耗住宅建筑——秦皇島的“在水一方”,是在河北?。恢袊?guó)的第一座被動(dòng)式超低能耗辦公樓建筑——位于石家莊的河北省建研院科研樓,也是在河北省?,F(xiàn)在,被動(dòng)式超低能耗建筑已經(jīng)在河北省開(kāi)始普及,有大量的在建項(xiàng)目。新建建筑建成被動(dòng)式超低低能耗和既有建筑改造成被動(dòng)式超低能耗建筑,可以創(chuàng)造大量的GDP和就業(yè)崗位。

科勒先生、河北省建研院領(lǐng)導(dǎo)和本文作者在合作簽約儀式前交談。

我自己還“領(lǐng)導(dǎo)”做了兩個(gè)農(nóng)村中小學(xué)和幼兒園的近零碳排放采暖示范工程。上個(gè)世紀(jì),中國(guó)北方農(nóng)村絕大多數(shù)中小學(xué)(以前農(nóng)村幾乎沒(méi)有幼兒園)是用小燃煤爐采暖。進(jìn)入本世紀(jì)后,絕大多數(shù)逐步換為燃煤小鍋爐采暖。京津冀地區(qū)有大約1萬(wàn)多個(gè)農(nóng)村中小學(xué)和幼兒園,冬季燃煤小鍋爐采暖每年要燒100萬(wàn)噸左右的燃煤。由于這些小鍋爐都沒(méi)有煙氣處理措施,因而污染物排放量很高,煙氣中的顆粒物達(dá)每立方米幾百毫克,二氧化硫達(dá)上千甚至幾千毫克(取決于煤炭的含硫量),一個(gè)冬天要排出幾千噸顆粒物和幾萬(wàn)噸的二氧化硫。而北京市的一些農(nóng)村中小學(xué)采用電采暖或天然氣采暖,雖然沒(méi)有直接的污染物排放(間接還有一點(diǎn)兒,因?yàn)樗玫碾娏Υ蟛糠謥?lái)自于燃煤電廠),但采暖成本很高。

我“領(lǐng)導(dǎo)”做的示范工程,一個(gè)在張家口市崇禮區(qū)的一個(gè)農(nóng)村小學(xué),另一個(gè)在北京大興區(qū)采育鎮(zhèn)的一個(gè)農(nóng)村幼兒園。主要是使用換熱式新風(fēng)機(jī),將排風(fēng)與新風(fēng)換熱,回收師生們身體上的熱能和白天照射到教室里的熱能,作為主要的采暖能源。另外,凌晨利用棄風(fēng)電(河北北部的風(fēng)電場(chǎng)冬季在后半夜,因?yàn)殡娏^(guò)剩上不了網(wǎng),幾乎夜夜棄風(fēng))將教室加熱升溫。萬(wàn)一白天太冷且是陰雪天,則可用電采暖輔助供暖,不過(guò)總的算起來(lái)用量很少。核算下來(lái),每年可節(jié)省70%左右的采暖費(fèi),可減少99%以上的燃煤采暖污染,可減少90%左右的二氧化碳排放。而附加的收益最大,就是大大改善了教室內(nèi)的空氣質(zhì)量,沒(méi)有霧霾,二氧化碳含量不再超標(biāo)。

我們準(zhǔn)備今年冬天在河北省做更多示范工程,計(jì)劃在2022年奧運(yùn)會(huì)之前,在河北省所有的農(nóng)村中小學(xué)實(shí)現(xiàn)近零碳排放采暖。

對(duì)這個(gè)示范項(xiàng)目,我們用兩個(gè)口號(hào)來(lái)描述:

一是,2050年的德國(guó),2022年冬奧會(huì)之前,你在中國(guó)的河北省看得到。因?yàn)?,二氧化碳減排80%以上,是2050年德國(guó)和大多數(shù)西方發(fā)達(dá)國(guó)家計(jì)劃要達(dá)到的目標(biāo)。

二是:用10年左右,走完西方資本主義國(guó)家100年才能走完的道路。西方資本主義國(guó)家,是在上世紀(jì)中葉逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)村中小學(xué)集中供暖,而要到2050年才能實(shí)現(xiàn)近零碳排放采暖。而河北省是在2008年才實(shí)現(xiàn)的燃煤小鍋爐集中供暖,卻計(jì)劃到2018年左右,實(shí)現(xiàn)近零碳排放采暖。

北京市大興區(qū)某幼兒園教室內(nèi)的換熱式新風(fēng)機(jī)。

(本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)“何繼江”,略有刪改)

    校對(duì):丁曉
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