强化节能提高能效，从源头防控大气污染

王学军，北京大学城市与环境学系教授，博士生导师

    习近平总书记在今年5月26日中共中央政治局第四十一次就推动形成绿色发展方式和生活方式集体学习时指出：“生态环境问题，归根到底是资源过度开发、粗放利用、奢侈消费造成的”。因此，必须要进一步强化节能，显著提高能源利用效率，从源头上防控大气污染的增长，推动环境质量改善目标早日实现。
    一、我国大气污染现状及其与能源消费的关系   

    当前我国大气污染较为严重，特别是北方地区雾霾事件频发，给人民群众身体健康带来危害，也给经济和社会活动带来诸多不利影响。《2015中国环境状况公报》显示，开展空气质量新标准监测的338个地级以上城市中，2015年仅73个城市环境空气质量达标，占21.6%。京津冀及周边地区是全国空气重污染高发地区，2015年该区域内70个地级以上城市共发生1710天次重度及以上污染，占全国的44.1%。按照我国《“十三五”生态环境保护规划》的要求，到2020年，要实现全国地级及以上城市二氧化硫、一氧化碳浓度全部达标，细颗粒物、可吸入颗粒物浓度明显下降，二氧化氮浓度继续下降，臭氧浓度保持稳定、力争改善。实现上述目标的任务十分艰巨。
    大气污染的产生原因十分复杂，但最主要的驱动力是能源消费，特别是煤炭和石油消费。与能源消费密切相关的主要大气污染源有三种：一是生活污染源，主要是城市居民、机关和服务性行业由于烹饪、取暖、沐浴等需要燃烧矿物燃料，向大气排放煤烟、油烟、废气等，造成大气污染。二是工业污染源，主要包括燃料燃烧排放的污染物以及工艺生产过程中排放的废气等。三是交通污染源，包括飞机、汽车、船舶等排出的气态污染物和颗粒物等。2015年我国一次能源消费总量为43.0亿吨标准煤，“十二五”年均增长3.6%。2016年煤炭消费量占能源消费总量的62%，石油占18%，煤炭和石油加起来占了能源消费总量的八成多。
    我国《“十三五”生态环境保护规划》提出，“十三五”期间，北京、天津、河北、山东、河南五省（市）煤炭消费总量要下降10%左右，同时要重点治理重型柴油车和高排放车辆。要全面解决大气污染问题，需要采取节能、末端治理、能源结构和产业结构调整等手段，多措并举。在这些手段中，节能极其重要，与其他手段相比，它低成本、高效，并有助于实现环境、资源和经济目标的多赢。

    二、通过节能实现大气环境质量改善的国内外实践   

    1、国外实践
    发达国家大多经历了先污染后治理的历程，许多城市曾经大气污染十分严重。在长期的治理过程中，许多国家将节能作为重要手段，大大加快了污染治理的进程，取得了良好的效果。
    英国在解决严重大气污染时，除了严格立法、执法以及实施能源结构调整外，特别重视节能工作的开展，通过节能措施减少矿物燃料的消耗。在节能技术进步的支撑下，英国工业节能取得显著成效，比如发电厂锅炉的热能利用率一直在逐步提高，同时电能传输过程中的损耗逐步下降。英国也十分注重运用经济手段来引导公众和企业节能减排，从上世纪90年代末开始实施环境税改革，目前英国环境税的主要税种有气候变化税、车辆消费税、机场旅客税、燃油税等，有效推动了生产端和消费端节能工作的开展。英国还建立了温室气体排放交易机制，在这种机制下，节能减排效果好的企业可以获得经济利益，而超额排放的企业则要多花费金钱购买额度，对企业开展节能工作具有很强的激励作用。经过长期不懈的努力，英国的大气环境终于得到了极大的改善，以伦敦为代表的一批城市摆脱了雾霾的困扰，英国大气污染治理被视为国家环境治理的成功典范。
    日本上世纪的经济高速发展也伴随着大气污染问题的逐步显现。在解决这个问题时，日本十分重视从源头发力，注重通过技术革新实现节能减排。通过政府的激励和企业的努力，日本在节能领域进行了大量创新，能源效率、发电效率和输配电效率在世界上名列前茅。上世纪70年代以来，考虑到产业结构的逐步升级，日本的电力企业将节能工作重点放在了帮助和引导商业用户和居民用户节能上。由于注重技术革新，日本是世界上整体能源效率最高的国家之一，其LNG联合循环发电、煤炭气化联合循环发电、煤炭气化燃料电能源效率都是全球最高的国家之一。
    德国在建筑节能方面十分注重通过法规标准来加以推动。从1977年到2009年，德国的建筑节能法规共更新了5次，在此期间，供暖和热水的能源消耗从300 kW·h／(m2·a)降到了65 kW·h／(m2·a)，取得了节能、环保与经济的多重效果。
    2、国内实践
    工业节能是实现大气污染减排的重要途径。以河北省为例，第二产业中高能耗产业仍占据主导地位，煤炭、钢铁、石化、装备制造等产业能源消耗较大，能源效率较低，是河北省大气污染的重要源头之一。近年来，我国大力推动工业领域的节能工作，取得了较大进展。国家开展了重点用能单位能效提升行动、工业能效赶超行动等，强化了重点用能单位节能管理水平。2015年，全国万元国内生产总值能耗比2014年下降5.6%。“十二五”期间，全国万元国内生产总值能耗累计下降18.2%，火电供电标准煤耗由2010年的333克标煤/千瓦时下降至2015年的315克标煤/千瓦时。2015年我国全面落实《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》，安排节能改造容量1.8亿千瓦、超低排放改造容量7847万千瓦，取得了良好效果。
    我国工业节能的目标是“十三五”时期规模以上单位工业增加值能耗降低18%，力争2020年工业能源消费达到峰值，电力、钢铁、建材、石化、化工、有色、煤炭、纺织、造纸等重点耗能行业能效水平达到国际先进水平。如能实现这一目标，必将大大促进我国大气污染防治工作的开展，推动大气污染防治目标的早日实现。
    我国建筑能耗的总量近年来也逐年上升，在全社会总能耗中所占的比例已从上世纪70年代末的十分之一，上升到近年的三分之一。我国建筑能源利用效率低，单位建筑能耗比同等气候条件下的先进国家高出2-3倍。据统计，我国采暖用煤每年排放二氧化碳约2亿吨、二氧化硫约300万吨、烟尘约300万吨，造成严重的大气污染。从全球来看，建筑物在建造和使用过程中的耗能约占全球总能耗的25-30%，随着传统工业的逐步弱化、城市化进程的加快和人民生活质量的改善，建筑耗能已成为不可忽视的方面，治理大气污染和改善建筑热环境必须从开展建筑节能、减少建筑热负荷、降低建筑采暖消耗、减少燃煤污染排放抓起。
    交通运输污染是造成我国大气污染的主要因素之一,随着我国社会经济的发展，交通运输需求不断上升，加剧了能源的消耗和污染物的排放。我国的大气污染已经从煤烟型转化为煤烟与石油混合型污染，且石油型污染特征日趋强化。《2015中国环境状况公报》显示，2015年我国氮氧化物排放总量高达1852万吨。预计到2020年交通部门将成为中国最大的石油消耗部门，约占石油消耗量的55％-60％。石油产品在交通行业的大量消耗，加剧了我国能源的消耗和大气污染物的排放。在解决交通运输污染问题的过程中，除了要调整和优化交通结构、努力发展城市公共交通之外，要大力推进交通运输节能工作，通过技术改造升级、交通系统优化等措施，减少单位运输距离和运输量的能源消耗，促进节能减排目标的实现。

    三、我国通过节能减少大气污染排放的潜力

    近年来，有许多学者研究了通过节能减少大气污染排放，进而改善大气环境质量的潜力。研究结果均发现节能对于大气污染减排的潜力十分巨大，如果能找准节能方向，采取有效措施，可以取得事半功倍的效果。
    魏巍贤等（2015）应用2010年中国投入产出延长表及其相关数据资料，建立了中国动态可计算一般均衡模型，对直到2050年的中国能源结构调整、节能等技术进步（能效提高与清洁技术进步）与雾霾治理的政策组合进行了情景模拟分析。实证研究结果表明，推进能源结构调整、推动节能等领域的技术进步是治理雾霾的根本手段。
    张磊等（2015）结合各地集中供暖总面积的预测结果和现实、节能I、节能Ⅱ三种情景，预测了我国北方省区集中供暖耗煤的节能潜力。结果显示，就全国而言：在现实情景下，全国集中供暖耗煤量将从2011年1．04亿吨标煤上涨到2025年的1．52亿吨标煤，15年间煤炭耗用量增加0．48亿吨标煤；在节能情景I中，2011年的全国集中供暖耗煤量将较现实情景显著地减少到0．60亿吨标煤，节约量达到了0．44亿吨标煤，这意味着如果对中国北方住房的保暖水平进行改造将会产生较为显著的节能效应，节能规模几乎可以支撑未来15年内的取暖用煤增加额，同时，在此情景下，2025年的取暖用煤需求为0．90亿吨标煤，甚至小于当前中国的取暖耗煤水平，15年间的用煤需求仅增长了0．30亿吨标煤；如果进一步按照国家标准提升管网效率和锅炉效率，节能情景Ⅱ下所产生的节能效果更加可观，即使到2025年大力实施城镇化后，煤炭消费量也仅维持在0．68亿吨标煤，15年间仅增长0．22亿吨标煤，可将城镇化带来的大气环境问题降到最低。因此，虽然大力实施城镇化将带来供暖面积的增加，引发北方地区对供暖耗煤的刚性需求，但如果房屋保暖和用能效率等节能水平真正达到国家标准，供暖耗煤并不会比现有水平大幅增加，反而会略有减少，表明城镇化下的供暖耗煤并不会给节能减排工作带来新的压力，当前的工作重点应集中于节能措施的推广应用。
    杜涛等（2016）将中国北方城镇居住建筑的供暖能源需求量和实际运行能耗与德国进行对比，分析了中国居住建筑的节能潜力。研究表明，合理的室内温度控制措施可以减少运行能耗近22％。围护结构方面，与德国节能标准EnEv’2002相比，中国“三步节能”居住建筑的围护结构节能潜力可达到17％；与EnEv’2009相比，围护结构节能潜力可达到35％。实际能耗方面，中国居住建筑实际供暖能耗与德国相比差距更大。在同等气候条件下，满足“三步节能”标准的居住建筑供暖能耗比满足德国EnEv’2002标准的居住建筑多消耗能源73．2％。如果能参照中德之间节能标准的差距，提高围护结构保温要求，鼓励开发一些低成本、高效的新型保温材料并改善保温材料的施工工艺，中国居住建筑的供暖能耗将会有较大幅度的下降。
    谢琳娜等（2014）对北京市“十三五”时期建筑采暖节能潜力进行了估算，结果表明，分别考虑“十二五”外推、强化政策以及极端政策三种情景下，建筑节能措施所产生的节能潜力分别为391.31、602.95和804.41万吨标煤。其中，城镇新建建筑采暖节能潜力仍然是占据总节能潜力的最主要部分。
    总体来看，节能对于减少大气污染可以发挥十分重要的作用，潜力巨大，但目前各级政府和企业对于控制大气污染的措施还更多停留在末端治理以及能源和产业结构调整方面，对于节能潜力的认识十分不足，非常有必要加强这方面的工作。

    四、推动节能、实现大气环境质量改善的建议

    潜力巨大不等于实际效果。如果缺乏有效的节能降耗激励机制和严格的约束机制，政府的监管措施和政策措施不力，节能减排的宣传力度不足，都会造成节能工作缺乏动力，从而大大拖延我国解决大气环境污染问题的步伐。
    要进一步开展节能对大气污染减排的潜力研究，精准识别潜力，精准挖掘潜力，精准实现政策驱动，推动节能减排目标的实现。
    党中央、国务院对节能减排和大气污染防治工作高度重视，出台了一系列重要文件。要充分认识通过节能实现大气环境质量改善的重要性，将其作为大气环境治理的核心手段之一来实施。国家发展改革委作为经济综合部门，同时也是节能减排工作协调部门、节能主管部门，在加强节能减排、支持环保部门开展大气污染防治中可以发挥关键的作用。各地发展改革（经信）部门以及环保部门要在地方党委、政府领导下，尽职履责，积极落实《“十三五”节能减排综合工作方案》、《“十三五”全民节能行动计划》、《“十三五”生态环境保护规划》、《大气污染防治行动计划》的各项政策措施，推进节能工作的开展。
    要强化能源消费总量和能耗强度“双控”考核，暂停未完成目标地区新建高耗能项目的核准和审批，对能源消费增量超出控制目标的地区新上高耗能项目，实行能耗等量或减量置换。要大力推进工业、建筑、交通和公共机构等重点领域节能，深入开展万家企业节能低碳行动，加快重点用能单位能耗在线监测系统建设，积极推行能效领跑者制度，建立和实施节能量交易制度，加强能效标准制（修） 订工作，完善节能监察执法机制，依法查处违法用能行为。要加大中央预算内资金支持，引导社会加大节能和防治大气污染治理投入，深入推进资源性产品价格改革，发挥差别电价、惩罚性电价作用，落实脱硫、脱硝和除尘电价政策，推行居民用电、用水、用气阶梯价格，形成节能的倒逼机制。要在工业、建筑、交通等各个领域大力推动节能技术研发和推广，提高能源利用效率。
    要深入推进节能减排全民行动，动员全体社会成员积极主动参与节能减排工作。引导消费者购买和使用节能绿色产品、节能省地型住宅。倡导简约适度、绿色低碳、文明健康的节能型生活方式和消费模式，践行绿色低碳交通出行，以实际行动支持节能工作的开展，促进大气环境质量改善目标的早日实现。