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河北治霾隨記(5)提高能效是治霾關(guān)鍵

陶光遠/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,中國證券投資基金業(yè)協(xié)會發(fā)表公告稱,嚴肅查處涉嫌違法證券業(yè)務活動,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的題目時,我建議將題目定為“河北省大氣污染治理的可行性研究”。但德國能源署時任署長科勒先生卻在大氣污染治理前加上了“提高能效”。對此我當時是不同意的。河北省現(xiàn)在迫切要解決的問題是大氣污染問題。我們承接的任務,是大氣減少污染物排放,不是二氧化碳減排。毫無疑問,節(jié)能可以減少因為使用化石能源帶來的污染,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數(shù)量級。節(jié)能減少下來的那點兒污染物排放與之相比,太少了??评障壬蛭医忉?,提高能效、使用可再生能源和治理污染往往是密切結(jié)合的,他堅持他的觀點。我聽得似懂非懂,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堆公司工作過。上世紀八十年代起,他開始投身于能源生態(tài)的研究,是九十年代初在德國出版的一本書《能源轉(zhuǎn)型是可能的》的作者之一。后來受時任下薩克森州州長、后來擔任德國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,成為施羅德先生的首席能源顧問。1998年,施羅德當選為德國總理,科勒先生是施羅德制定能源轉(zhuǎn)型政策的核心顧問成員。2000年,施羅德正式宣布了德國政府的能源轉(zhuǎn)型政策,用半個世紀的時間,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。同年成立了德國能源署,牽頭執(zhí)行德國能源轉(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。并任命科勒先生擔任第一任署長至2014年底。這樣,科勒先生就成為了德國少有的——也可能是唯一的一位在國家級層面參與了德國能源轉(zhuǎn)型從策劃、設(shè)計到實施全過程的頂級專家。2014年底,在科勒先生辭去德國能源署署長的職務時,德國政府在媒體上公開稱贊他是“德國能源轉(zhuǎn)型最專業(yè)的專家”。

沒辦法。況且,我對這樣一位具有豐富實踐經(jīng)驗的全球頂級能源轉(zhuǎn)型專家還是很尊重的。于是,我硬著頭皮向中方建議無論如何把提高能效寫上去。中方出于對德國實踐經(jīng)驗和科勒先生的尊重,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。

說實話,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。毫無疑問,從長遠看,這是治霾的治本之策。但是通過這兩個方法減少化石能源的使用,根絕燃燒化石能源帶來的污染,畢竟是一條很長的路,短期內(nèi)只能少量減少化石能源帶來的污染;估計到2050年,中國才能削減80%的化石能源,那時這兩項措施的作用才會比較明顯。因此,我認為,前兩項措施是長期戰(zhàn)略,后一項措施才是當務之急。

后來的事實讓我不得不承認,我錯了,我的看法太片面了,我忽視了一個關(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。

這個事實就是,如果治理大氣污染的措施,僅僅減少了大氣污染物的排放,那就只是對社會做了貢獻,而對企業(yè)來說,增加了生產(chǎn)的固定資產(chǎn)投入和運行成,是沒有經(jīng)濟回報的投入本;但如果采取的是綜合治理措施,在減少污染物排放的同時,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)濟回報的投入;甚而如果經(jīng)濟回報的周期短,譬如在5年左右,甚至在更短時間內(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)濟負擔,反而是提高企業(yè)經(jīng)濟效益的投資了。

科勒先生名不虛傳,是個真正的高手。

下面是一個典型案例。

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。燒結(jié)機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200平方米的大型燒結(jié)機的燃燒煙氣凈化設(shè)備,需要投入幾千萬元,還要增加風機的電耗,大型燒結(jié)機的風機可是好幾千千瓦。這幾千萬元的固定投資和好幾百萬元增加的風機電耗,可是只有投入沒有回報。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,投資雖然會增加到1億元左右,但每年卻會節(jié)約1萬噸左右的精煤粉、1000萬千瓦時左右的風機電耗,并且還可以用多回收的余熱多發(fā)電3000~4000萬千瓦時,每年的經(jīng)濟效益可達3000萬元左右,5到8年即可收回全部投資。

河北省全省有2萬多平方米的燒結(jié)機,如果全部進行這樣的改造,總投資預計達100多億元,但每年可節(jié)省約100萬噸精煤粉,節(jié)約風機電耗10億多千瓦時,多發(fā)電40億千瓦時左右,按燃煤電廠的發(fā)電煤耗為300克/千瓦時計,就相當于在河北省建設(shè)了一個年產(chǎn)200多萬噸標準煤的綠色煤礦和一個裝機容量為100萬千瓦的綠色電站,每年可收入30多億元,并可減少600萬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,按每噸二氧化碳100元計,每年還可以減少約6億元的二氧化碳排放指標的購買支出。這樣,投資巨大的環(huán)保治理經(jīng)濟負擔,就變成了既有巨大的社會環(huán)保收益和二氧化碳減排收益又有巨大的企業(yè)經(jīng)濟收益的工程。真可謂一箭三雕。

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

這樣的案例很多:煉焦爐燃燒煙氣處理時同時回收余熱生產(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提高能效,就增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益,避免了大量的企業(yè)因為治理大氣污染使得企業(yè)經(jīng)濟效益降低,甚至引起大量的企業(yè)倒閉,遷移,引起巨大的社會問題。也避免了政府不得不對大氣污染治理給予巨額資金補貼的財政負擔,當然也就減少了納稅人的負擔。

當然,從長遠觀點看,我們既要著眼于當前要快速扭轉(zhuǎn)大氣污染嚴重的局面,還要考慮到今后大氣的質(zhì)量還要不斷地改善。譬如說,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。長遠看,最徹底也是最經(jīng)濟的治理辦法就是對建筑進行節(jié)能改造,盡量減少冬季采暖的能耗,進而減少燃燒化石能源。在國際上,節(jié)省采暖能耗90%以上的建筑被稱為被動式超低能耗建筑。在這個領(lǐng)域,河北省是全國的典范。中國的第一座被動式超低能耗住宅建筑——秦皇島的“在水一方”,是在河北省;中國的第一座被動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。現(xiàn)在,被動式超低能耗建筑已經(jīng)在河北省開始普及,有大量的在建項目。新建建筑建成被動式超低低能耗和既有建筑改造成被動式超低能耗建筑,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)導和本文作者在合作簽約儀式前交談。

我自己還“領(lǐng)導”做了兩個農(nóng)村中小學和幼兒園的近零碳排放采暖示范工程。上個世紀,中國北方農(nóng)村絕大多數(shù)中小學(以前農(nóng)村幾乎沒有幼兒園)是用小燃煤爐采暖。進入本世紀后,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1萬多個農(nóng)村中小學和幼兒園,冬季燃煤小鍋爐采暖每年要燒100萬噸左右的燃煤。由于這些小鍋爐都沒有煙氣處理措施,因而污染物排放量很高,煙氣中的顆粒物達每立方米幾百毫克,二氧化硫達上千甚至幾千毫克(取決于煤炭的含硫量),一個冬天要排出幾千噸顆粒物和幾萬噸的二氧化硫。而北京市的一些農(nóng)村中小學采用電采暖或天然氣采暖,雖然沒有直接的污染物排放(間接還有一點兒,因為所用的電力大部分來自于燃煤電廠),但采暖成本很高。

我“領(lǐng)導”做的示范工程,一個在張家口市崇禮區(qū)的一個農(nóng)村小學,另一個在北京大興區(qū)采育鎮(zhèn)的一個農(nóng)村幼兒園。主要是使用換熱式新風機,將排風與新風換熱,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,凌晨利用棄風電(河北北部的風電場冬季在后半夜,因為電力過剩上不了網(wǎng),幾乎夜夜棄風)將教室加熱升溫。萬一白天太冷且是陰雪天,則可用電采暖輔助供暖,不過總的算起來用量很少。核算下來,每年可節(jié)省70%左右的采暖費,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,沒有霧霾,二氧化碳含量不再超標。

我們準備今年冬天在河北省做更多示范工程,計劃在2022年奧運會之前,在河北省所有的農(nóng)村中小學實現(xiàn)近零碳排放采暖。

對這個示范項目,我們用兩個口號來描述:

一是,2050年的德國,2022年冬奧會之前,你在中國的河北省看得到。因為,二氧化碳減排80%以上,是2050年德國和大多數(shù)西方發(fā)達國家計劃要達到的目標。

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

北京市大興區(qū)某幼兒園教室內(nèi)的換熱式新風機。

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

    校對:丁曉
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