“十四五”节能减排重点

节能减排是减少环境污染的主要途径之一,也是世界各国用以控制能源消耗的主要方式。

日前,国务院正式印发的《“十四五”节能减排综合工作方案》(以下简称《方案》)提出,到2025年,全国单位国内生产总值能源消耗比2020年下降13.5%,能源消费总量得到合理控制,化学需氧量、氨氮、氮氧化物、挥发性有机物排放总量比2020年分别下降8%、8%、10%以上、10%以上。

有观点认为,此《方案》可以理解为碳达峰、碳中和领域的系列配套文件之一,一定程度上纠正了此前“碳冲锋”、抢跑等不良现象。

此外,《方案》部署了重点行业绿色升级工程、园区节能环保提升工程、城镇绿色节能改造工程、交通物流节能减排工程、农业农村节能减排工程、公共机构能效提升工程、重点区域污染物减排工程、煤炭清洁高效利用工程、挥发性有机物综合整治工程、环境基础设施水平提升工程等十大重点工程节能减排工作。

重点行业绿色升级

其中,十大工程之首“重点行业绿色升级工程”部分,《方案》明确到2025年,通过实施节能降碳行动,电解铝、钢铁、水泥、平板玻璃、炼油、乙烯、合成氨、电石等重点行业产能和数据中心达到能效标杆水平的比例超过30%。

而铝作为能源消耗“大户”之一,在节能减排方面首先要行动起来;就电解铝而言,当前每吨电解铝生产的碳排放量超过每吨钢铁的6倍。

电解环节是电解铝产业链主要碳排放量来源。2021年电解铝行业二氧化碳总排放量约为4.38亿吨,约占全社会二氧化碳净排放总量的5%。电解铝生产的电力来源分为火电和水电。

目前电解铝用电来源主要仍以火电为主,占比达到80%以上,使用火电生产一吨电解铝所排放的二氧化碳约为11.2吨,这意味着在长期使用火电生产电解铝的情况下,对环境的污染程度也将愈发严重。

我国现有电解铝工业生产多采用冰晶石—氧化铝熔融电解法。熔融冰晶石是溶剂,氧化铝作为溶质,以碳素体作为阳极,铝液作为阴极,通入强大的直流电后,在950℃—970℃下,在电解槽内的两极上进行电化学反应,即电解。阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体,其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。

为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理,除去有害气体和粉尘后排入大气。通过对基础设施的升级以及改革,可一定程度上降低有害气体的排放。此外,通过开展清洁生产和工业废水利用改造,同样能降低企业能耗比值。

煤炭清洁高效利用

《方案》中的十大重点工程之一的煤炭清洁高效利用工程,一直为人所关注。因为无论是从对公共健康的影响来看,还是从对全球变暖的贡献来看,煤炭的危害都大于其他任何广泛应用的能源。

《方案》要求严格合理控制煤炭消费增长,稳妥有序推进大气污染防治重点区域燃料类煤气发生炉、燃煤热风炉、加热炉、热处理炉、干燥炉(窑)以及建材行业煤炭减量,实施清洁电力和天然气替代。到2025年,非化石能源占能源消费总量比重达到20%左右。“十四五”时期,京津冀及周边地区、长三角地区煤炭消费量分别下降10%、5%左右,汾渭平原煤炭消费量实现负增长。

2021年9-10月,国内煤炭价格快速上涨,部分地区拉闸限电引发了广泛关注。限电限产有多方面的原因,除了“能耗双控”,天气异常导致的水电供应不足将供电压力传导至火电,进而传导至煤炭则是另一不可逆的重要因素。

从供给的角度看,2021年中国的水力发电增速明显低于过去6年的平均水平。这种现象的出现,大概率是因为2021年的天气十分异常,降水相对集中于北方,南方的降水过少和短期内存在蓄洪压力,导致水力发电量减少,迫使通过火电来弥补水电供应的缺口,因此造成煤炭的需求增加。

我国是煤炭大国,这是由地质结构所决定的。作为我国的基础能源和重要的工业原料,煤炭在能源生产和消费结构中的占比较高,为我国社会经济的平稳较快发展提供了有力支撑。从目前全球能源消费结构看,可再生能源产业增速较快,占比较低。据相关预测,至2025年,世界及中国能源结构中煤炭占比分别下降至24.3%及51%,可再生能源占比分别增长至8.1%及8.6%,虽然未撼动石油天然气和煤炭的主导地位,但是煤炭产业的没落已逐步呈现,新能源和清洁能源代替煤炭的步伐加快,煤炭需求增长趋势放缓。因此,无论是从能源供应,还是从经济性考量,都需要加快推广煤炭清洁利用技术,实施能源转型战略。

在未来一段时间里,煤炭依旧是我国能源供应的主体,落实“十四五”节能减排综合工作,煤炭产业应加快结构调整转型升级,走绿色开发与清洁高效利用“双轨”并行道路,发展煤炭清洁开发利用技术,提高煤炭集中高效发电比例,全面提高煤炭清洁利用水平,推动智慧矿业、绿色矿业建设发展,实现“煤矿升级转型智能化”发展要求。

绿色交通

针对交通物流节能减排工程,《方案》提出,全面实施汽车“国六”排放标准和非道路移动柴油机械“国四”排放标准,基本淘汰“国三”及以下排放标准汽车。深入实施清洁柴油机行动,鼓励重型柴油货车更新替代。到2025年,新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右,铁路、水路货运量占比进一步提升。

据《中国移动源环境管理年报(2021)》(以下简称《年报》)显示,移动源污染已成为中国大中城市空气污染的重要来源,是造成细颗粒物、光化学烟雾污染的重要原因,移动源污染防治的紧迫性日益凸显。

《年报》显示,中国机动车保有量持续增长。2020 年,全国机动车保有量达到 3.72 亿辆,比 2019 年增长 6.9%,其中新能源汽车保有量达到492万辆。

2020年,全国机动车四项污染物排放总量为1593万吨。其中,一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)排放量分别为769.7万吨、190.2万吨、626.3万吨、6.8 万吨。汽车是污染物排放总量的主要贡献者,其排放的CO、HC、NOx 和 PM 超过90%。柴油车NOx 排放量超过汽车排放总量的80%,PM 超过90%;汽油车CO超过汽车排放总量的80%,HC超过70%。

此外,非道路移动源排放对空气质量的影响也不容忽视。非道路移动源排放二氧化硫(SO2)16.3万吨,HC 42.5万吨,NOx 478.2 万吨,PM 23.7万吨;NOx 排放量接近于机动车。其中,工程机械、农业机械、船舶、铁路内燃机车、飞机排放的NOx分别占非道路移动源排放总量的 31.3%、34.9%、29.9%、2.6%、1.3%。

值得一提的是,目前,我国助推新能源汽车发展主要理由是石油作为不可再生资源,一直处于较为紧张的状态,且中国对石油的对外依赖度较高,新能源汽车的兴起能在一定程度上缓解我国对石油的大量需求;出于保护环境的目的,大量的汽车尾气是环境污染的重要来源,节能减排也是对环境的保护;汽车发达国家都在发展新能源汽车,中国不能落后,要借新能源这一波发展趋势实现弯道超车,以实现汽车强国。

据公安部统计,截至2021年底,全国新能源汽车保有量达784万辆,占汽车总量的2.60%,扣除报废注销量比2020年增加292万辆,增长59.25%。其中,纯电动汽车保有量640万辆,占新能源汽车总量的81.63%。2021年全国新注册登记新能源汽车295万辆,占新注册登记汽车总量的11.25%,与上年相比增加178万辆,增长151.61%。近5年,新注册登记新能源汽车数量从2017年的65万辆到2021年的295万辆,呈高速增长态势。

大力发展新能源汽车,以电代油,减少排放,既符合我国国情,也代表了世界汽车产业发展的方向。加速推进电动汽车产业化进程,不仅能够促进交通领域节能减排和汽车工业可持续发展,而且能够提升汽车生产制造企业的创新能力,促进汽车工业技术进步,推动汽车产业结构调整,是培养新的经济增长点和振兴我国汽车工业的重大战略举措。