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从京津冀雾霾反弹看天然气的发展机遇和挑战

时间:2019-1-10 11:09:17

 2018年11月,京津冀及周边地区雾霾程度较上年同期明显加重。京津冀生态环境局发布的11月份空气质量月报显示,11月份北京、天津和石家庄市月均PM2.5浓度分别为74μg/m3、83μg/m3和111μg/m3,同比分别上涨了60.9%、56.6%和42.3%,其余“2+26”城市PM2.5同比反弹程度也达到30%-60%不等。


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雾霾反弹的两大原因

 

(一)污染物排放反弹

京津冀及周边地区6省市是我国重化产业最集中的区域,能源消耗密集,每年消耗全国约三分之一煤炭。与2017-2018年冬季控制排放的严格限产和停产政策相比,今年冬季的《大气污染综合治理攻坚行动方案》不再规定具体限产指标,也未延续以往严格的停产令,这使得区域污染物排放明显反弹。

 

作为区域中心的北京市高能耗工业项目减少,本地污染源也减少,但周边区域污染物传输对北京市雾霾天气的形成较大。随着污染级别的增大,区域污染物传输贡献呈明显上升趋势。北京市生态环境局PM2.5源解析表明,雾霾天气里污染物区域传输占26%-42%,且随着污染级别的增大,区域传输贡献呈明显上升趋势,中度污染日区域传输占34%-50%,重污染日区域传输占55%-75%。

 

 以2018年11月23-26日北京雾霾天气为例,除了本地污染物累积,有较大一部分来自于区域传输(图1)。此次雾霾由南部开始积聚,逐渐北上,叠加上北部地区本地污染物排放,造成了北京雾霾情况急剧恶化。

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图1  11月23-26日典型时段“2+26”城市PM2.5污染情况(来源:生态环境部)

 

(二)气象条件不利于污染物扩散

今年11月份京津冀及周边和汾渭平原气温偏高、降水偏少,冬季风强度弱,不利于冷空气扩散南下,大气污染扩散条件较去年同期偏差。不利的气象条件,会导致空气污染物堆积,难以消散,加剧雾霾天气的形成。


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扩大天然气等清洁能源利用是缓解雾霾的现实有效手段


人们无法改变不利的气象条件,人为武断“一刀切”进行限产和停产也无法长期持续实施。因此要想改变京津冀及周边区域大气污染现状,一是要靠产业转型升级,大力发展价值高、能耗低、污染少的产业,压减和淘汰价值低、能耗高、污染大的产业;二是从能源使用的源头着手,大力推进华北地区清洁能源的使用。产业转型升级也需要较长周期,能源清洁化是更快捷的现实有效手段。

 

从清洁能源发展看,华北地区风能和太阳能等可再生能源有较大发展空间,地热能和生物质能利用也有一定潜力,近些年发展也较快,但和区域能源需求比起来仍然微不足道,并且这些可再生能源提供的供应可靠性和稳定性还存在不足。华北地区核能发展也受到一定制约。

 

天然气是最为清洁低碳、安全可靠的化石能源,对减少污染排放和雾霾天气作用很大。以北京为例,天然气的大力推广使用,已经产生了明显良好的环境效益。

 

(一)天然气消费增加使得常规污染物排放大幅下降

1997年至2017年北京市天然气消费量从1.7亿立方米增长到158亿立方米,在能源结构中的消费占比也从原来可忽略不计的极低水平提高到2017年的31.8%。大量清洁天然气的使用加上外调电力及其他能源清洁化措施使得北京常规污染物年日均值大幅下降(图2)。


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(二)天然气使用的增加有助于减少雾霾形成

作为雾霾主要衡量指标的PM2.5主要由一次颗粒物和二次颗粒物组成。一次颗粒物主要来自人为的直接排放,二次颗粒物主要来自二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物等通过在大气中耦合转化产生的污染颗粒,是PM2.5的主要组成成分。天然气燃烧过程产生的二氧化硫和挥发性有机物可以忽略不计,燃烧过程主要产生氮氧化物。一些人认为天然气替代煤炭无助于减少氮氧化物排放,但这种看法是基于天然气燃烧没有后处理的情况,实际上在环保要求严格和后处理技术不断进步的条件下,电厂和锅炉都采用了先进的低氮后处理技术,排放到大气中的氮氧化物大量减少。在2010-2017年间,北京氮氧化物排放总量及锅炉和电厂的氮氧化物排放持续下降(图3)。根据北京统计年鉴数据计算,2010-2017年间,北京燃气发电带来的氮氧化物减排量对北京市总减排量的贡献度高达45.2%2013-2017年间贡献度高达47.7%(图4)。


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目前天然气在北京能源消费结构中的占比已高达三分之一,煤炭占比不到6%。如果京津冀地区或者“2+26”城市的天然气使用程度都能赶上北京,区域污染物排放将大大减少,空气质量将明显改善。从京津冀地区看,2016年河北能源消费总量是2.98亿吨标煤,相当于北京的4.3倍,其中煤炭消费占比为85.0%,天然气消费占比仅为3.1%;天津市2016年能源消费总量8245万吨标煤,相当于北京的1.2倍,其中煤炭消费占比为51.3%,天然气消费占比为11.9%。这些数字表明,减少区域污染物排放和改善区域空气质量还存在巨大挑战,同时也表明天然气等清洁能源存在着巨大的发展机遇。放眼全国来看,天然气发展的空间还会大很多。


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天然气资源并不稀缺

 

去年冬季我国出现天然气供不应求的紧张情况,导致人们对天然气供应的安全可靠性产生疑虑。但这并不是天然气资源稀缺产生的结果,而主要是天然气储气能力和调峰能力不足、管网储气设施互联互通不够、相关企业准备不充分、价格机制和行业改革不到位、突发意外事件等多方面原因造成的结果。

 

从全球来看天然气资源并不稀缺。目前天然气市场总体上还是呈现供大于求的格局,LNG市场发展趋势良好,天然气价格也可承受。我国应深化天然气贸易和投资相关方面的改革,增加海外资源投资,拓宽进口来源和渠道,增加进口主体、为进口天然气提供用地用海等多方面的政策便利和优惠,进一步加大境外资源引进力度。

 

从国内来看天然气资源潜力巨大。应加快国内上游市场的改革,总结已有改革举措的得失,公平开放上游常规和非常规天然气市场,切实落实区块退出制度,推进矿权流转和交易,完善财税等支持和鼓励措施,尽快让更多市场主体有条件参与上游市场,形成勘探开发的新热潮,尽快释放国内生产潜力。


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提升天然气价格的市场竞争力

 

按照现行的价格体系情况,目前天然气价格和竞争性替代能源价格相比总体上缺乏市场竞争力,这是天然气面临的主要挑战。如果说天然气作为优质清洁能源对环境产生有利价值应该享受高的价格,那么一些替代能源由于对环境产生的更大负面影响而应该承担的环境成本则需要进行内部化。由于环境污染问题的外部性特征,排污收费制度需要通过强制办法才能有效实施。

 

要提高天然气的相对市场竞争力,就必须两手抓,一方面把各个能源品种的外部环境损害成本内部化,另一方面从天然气自身入手,努力降低天然气的成本。页岩油气技术革命推动美国天然气产量持续大幅提升,低成本的天然气不仅降低了美国经济的能源成本,其不断增加的出口也推动了全球天然气市场的融合。中国需要在天然气开发技术上实现更大突破,在产业链体制改革上也需要加大力度,通过引入竞争提升效率和降低成本。


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支持建立全球天然气统一大市场

 

在能源安全、大气污染防治和环境保护等多方面发展约束及能源技术变革等多方面发展机遇的背景下,我国已经确立了建立清洁低碳、安全高效的现代能源体系目标。虽然我国清洁能源发展在全球独占鳌头,但能源转型过程长路漫漫,化石能源仍将在我国能源消费中长期占据主导地位。天然气既是最为清洁低碳的化石能源,也是可再生能源发展的最佳合作伙伴,是我国减少大气污染、保障能源安全的主力化石能源,在我国及全球都存在着巨大的增量需求空间。

 

鉴于天然气日益重要的作用和价值,全球大型石油企业都在向天然气方向转型。我国应积极利用各种国际组织和平台的力量,支持和促进全球天然气市场融合,打破区域分割和价格歧视。充分利用好中国得天独厚的市场竞争潜力和优势,推动形成亚洲天然气价格标杆,更好地发挥价格机制在全球天然气资源配置中的核心作用。一个统一、开放、有序的全球天然气市场既有利于我国,也有利于世界。

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