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在下一波雾霾到来之前,来谈谈雾霾的根源及其治理

庞大的耗能规模,以煤为主的能源消费结构,是我国雾霾天气不断增加的最主要因素。生活方式与之相关最为直接的是机动车污染。

雾霾中的郑州

关于雾霾的治理,人们多从技术措施着眼。实际上,我国大气污染急剧恶化的根本原因,还在于粗放的发展方式。为从源头上降低污染压力,我国必须摈弃GDP主义,避免过度建设拉动的重化工业膨胀及由此引起的排放。我国需要整体地提高经济运行效率,走出微笑曲线底部,追求以更少的能耗和排放创造更多的财富,并为能源升级创造必要的效率条件。我们必须严肃地探索中国人的生活方式,并以此引导资源节约、环境友好的城市建设。所有这些,是根治雾霾的基本条件。

雾霾,成因于空气中的灰尘、硫酸盐、硝酸盐和有机碳氢化合物等颗粒。当大气中湿度较大时,这些颗粒物吸附凝聚水汽形成雾;而空气中相对湿度较低时,悬浮于空中的这些颗粒物就形成霾。各种颗粒物的来源大致为来自沙漠化地区远距离输送的沙尘,燃煤排放的烟尘,机动车尾气,以及本地裸露地表造成的扬尘。其中,来自西北、蒙古和中亚的沙尘起因于我国独特的气候地理条件,难以根除,我国广大的黄土高原便是几千万年来的降尘所赐。

在可以预见的将来,我们对沙尘暴引起的扬尘不会有太好的对策;但强化自然保护、重视绿化、加强对土建工程的管理,可以显著减少本地的扬尘并在一定程度上削弱远程输送的沙尘。更重要的是,对人类健康产生危害的,主要是燃烧化石能源导致的排放。本文主要讨论的正是燃煤和燃油引发的污染治理,尤其是雾霾治理与发展方式转型的关系。

从技术上看,雾霾的治理主要包括能源升级,也就是扩大清洁能源的比重、煤炭的清洁化利用、提高油品标准等;城市交通的改善,包括发达的公共交通体系和合理的私家车政策与管理;以及各种伴随能效提升和减少污染的技术进步。对于我国而言,要使这些治理措施得以实现,还需要更为根本性的条件:发展方式的转型。

GDP主义是污染源

自进入21世纪以来,我国继续保持着高速经济增长,但其内容发生了变化。越到后来,维持增长越来越依靠大工程大项目,由此导致能源消费的急剧上升。具体地说,各地轰轰烈烈的造城运动,遍地开花的“铁公机”类的基础设施,成为拉动GDP的主要手段。对于许多城市,GDP增量的70%左右是由投资贡献的。

改革开放以来,我国全社会固定资产投资的平均年增幅是13.5%,1990~2004年,固定资产投资年平均增长速度约20%;2003~2011年,年均增长25.6%。尤其是近年来,在国内外动荡的经济、金融环境中,面对净出口的下降,各级政府更倾向于通过增加投资来保证经济的高速增长。2005年起,我国的资本形成率(资本形成额占GDP的比重)已经持续稳定在40%以上,到2011年该比例达到48.3%,超过世界平均水平的两倍。

规模越来越大的建设投资意味着对上游钢铁、水泥、塑料、电解铝和诸多化工产品的需求也越来越大。众所周知,这些都是高耗能产业,由此导致能源消费扶摇直上。又由于我国相对缺乏石油和天然气,能源结构以煤为主,对于一个拥有13亿多人口的大国而言,这一格局是难以改变的。煤的燃烧引起的污染在所有常规能源中是最重的。庞大的耗能规模,以煤为主的能源消费结构,是我国雾霾天气不断增加的最主要因素

以北京为例,这些年其产业结构的调整成效显著,天然气对煤炭的替代也取得了重大进展,但易受雾霾困扰的处境并未得到改善。对此,虽然有人认为是机动车数量增加的原因,这有一定的道理,但不足以解释整个华北平原被雾霾笼罩的事实。其根本原因,还是地区能源尤其是煤炭消费总量的不断上升。北京的煤炭消费得到了控制,但环北京的广大地区是怎样的情景呢?仅河北省,钢铁产量就达到了2亿吨,还存在大量水泥、化工、玻璃和电解铝等高耗能产业;天津依靠大量上马重化工业,GDP增速连年位居全国前列;北京以西的山西和内蒙古,则是我国最大的产煤区,有着大量的焦化、煤化和坑口电站。也就是说,北京的南北东西,可能是当今世界最大的煤炭消费区。在这样一个区域内,其空气质量不好,是理所当然的。

所以治理雾霾的第一个问题在于,我们有无必要燃烧这么多的煤?大致上,我国人民直接用于生活的能耗只占总能耗的8%,而超过70%的能源用于工业,其中的大部分用于重化工业。那么,我国有无必要生产8亿吨钢铁?有无必要生产占世界产量60%的水泥?进一步的问题是,我们真的需要那么多的“铁公基”?为了维持GDP的光鲜,修建了太多的空城,太多门庭冷落的机场,人气稀薄的城市综合体。我国许多城市的人均商铺面积已经达到了3平方米以上,高的甚至达到5平方米,远超过国际上1.2平方米的水平,即便如此,所有的城市都还在大建商业设施。无论学术界还是政界,大都无视这样一个事实:投资驱动型的增长方式和对GDP的过度追求,才是导致雾霾增加的最大污染源。

雾霾天告诉我们,任何浪费、豪华和奢侈都是要付出环境代价的。豪华的大楼,星罗棋布的机场,不能给老百姓带来实惠而只为推动GDP的工程,背后都是巨大的能源消费和污染排放。任何建设项目,甚至是被理解为“生态”的城市绿地,其建设和后续维护运营都需要大量的能源,并排放相应的废气。因为这些建设导致我国耕地的减少或质量下降,为维持农业产出,需要投入更多的大棚、地膜、化肥和机械,于是又引起了更多的排放。

可以认为,我国发展方式转型的迟缓,是雾霾趋于严重的根源。转型的要求,最早是党的十四大提出的,至今已有20年。但客观地说,其进程并不顺利,我国非但未能告别粗放的、投资驱动的增长方式,很大程度上反而越来越依赖投资。而且随着经济存量的扩大,维持同样增长速度所需要的增量也越来越大。最终,地区经济对投资的依赖不是下降,反而不断增强。于是形成了我国特有的现象:能耗为GDP而扩张,雾霾因GDP而蔓延。

据此可以获得的一个结论是,治理雾霾,摈弃GDP主义是最为重要的措施。特别要消除一些导致高耗能产业过度成长的制度问题:为何淘汰落后产能的结果,是产能规模越来越大?为何宏观调控之下,重化工业反而四处扩散?为什么钢铁等高耗能行业在产能严重过剩、企业几无利润的情况下,各地还在继续上马新项目?中央的调控手段为何失灵?由于高耗能产业的需求很大程度上是由各种建设拉动的,因此要遏制这些产业的过热,还需要抑制建设泡沫。 

挣脱低端经济的枷锁

长期以来,我国十分重视能源利用效率的提高,尤其是“十一五”以来,围绕节能减排,实施了大量技术改造工作,同时也重视落后产能的淘汰,取得的成就举世瞩目。我国某些重大耗能设备的能源效率甚至已经走到了世界的前列,如百万千瓦超超临界发电机组。在钢铁和化工行业,一些企业的单位能耗也已达到世界先进水平。但总的来说,我国的能效推进工作过于偏重技术环节。该环节虽然主要,但并非能源效率的全部。由于在整体上,我国大量的经济活动运行还具有低端经济的特征。这一现状若不得改观,我国的能源升级会遇到重大障碍。

所谓低端经济,这里指的是低技术含量,主要指依靠低劳动力价格、低土地价格和低环境成本,以低价格赢得市场的经济活动。长期以来,外来投资者冲着我国的低成本蜂拥进入,地方政府竞相以低成本吸引投资,消费者偏好低价产品,凡此种种,造成了我国经济的低端特色。但时至今日,这种模式的资源环境后果已显露无遗。在雾霾问题上,低端经济也作用不小。低附加值意味着创造同样的财富需要更多的能源和其他资源,排放更多的污染;劳动力技能水平低下意味着创造的产品和服务质量较低,以及更多的跑冒滴漏,这依旧意味着过多的污染。在低端经济的氛围中,更低的价格成为市场竞争的主线。而如果因为便宜而使用质量较低的汽油,因为廉价而燃烧含硫高而热值低的煤炭,其实就是在为雾霾添砖加瓦。如果继续以“捡到篮里都是菜”的方式招商引资,便是放任污染的蔓延。

就大气污染而言,治理的最有效途径乃是能源升级,包括增加清洁能源的消费比重,提高油品等级,以及煤炭的清洁化利用。由于我国以煤为主的能源结构,煤炭的清洁化利用又是重中之重。所谓的清洁化利用,一是要降低燃煤产生的污染,二是热效率的提高。降低污染技术路径包括各种选煤技术、除尘技术、碳捕获技术、脱硫和脱硝技术等;提高热效率并同时降低污染的包括煤的气化和液化技术,以及在此基础上形成的综合利用。典型的有IGCC技术,是将煤气化技术、煤气净化技术与高效的联合循环发电技术相结合的先进动力系统,它在获得高循环发电效率的同时,又解决了燃煤污染排放控制的问题。

但更为清洁的能源或其利用方式,通常都导致成本的上升。煤炭的直接燃烧是成本最低的。前述的技术中,种种降低排放的技术并不提高经济效率,而只是减少污染对环境的危害,因此是直接增加成本的。而各种气化和液化技术,以及在此基础上的综合利用技术,乃至多联产技术,或初始成本大,或综合成本高,几无例外。推及所有常规能源,大致也是如此,更清洁的能源一般意味着更高的价格。至于各种新能源,除了风能以外,当前的成本都远高于常规能源。虽然其远景看好,但必须坚持不懈地进行研发投入,推动全产业链的技术进步,才能达到经济上替代传统能源的要求。当前以急功近利的方式普及新能源,只会大幅度提高经济活动的成本。

能源升级是治理雾霾的主要手段,但几乎必然地会伴随能源利用成本的上升而低端经济条件下,我们的经济系统未必能够承受这种成本上升的冲击。当然,能源成本的上升,也未必就是价格的提高。我们可以通过技术进步、管理的完善、更良好的产业组织,以及劳动力技能水平的提高来抵消升高的成本。但由此提出的要求,就是我们要放弃粗放的经济模式。其还提出一个重要的话题,就是“走出微笑曲线的底部”

在经济的全球分工中,掌握核心技术和标准制定的企业会获得很高的利润,承担加工的企业只能获得很低的利润,而掌控市场和建立知名品牌的企业又可以获得较高的利润,由此形成的相关产业链的利润曲线呈“U”形分布。我国的工业如果满足于停留在加工环节,并因此成为“世界工厂”而洋洋自得,其本质就是停留于低端,“将污染留给自己,让财富流向西方”。即使是一些看上去拥有较高技术含量,同时又以国内市场为目标的产业,多数场合下也难以摆脱低端经济的特征。从生产汽车到手机,外表上的国产其往往核心技术是国外的,或是核心部件,或是附加值最高的那些专利。于是利益的主体仍由这些核心技术的拥有者获取。

我们没有必要质疑这一现象,值得思考的是如何使产业走出微笑曲线的底部,向两端攀登,以争取更大的市场利益。长期以来,我们习惯于通过重点技术改造提升能效,衡量的标准是单位产品能耗的下降。严格地说,这是计划经济熏陶下的思路。应该注意到,在市场经济条件下,培育企业的核心竞争力,拥有关键技术和高附加值的品牌,进而在市场上用同样的资源消耗换取更大的利益,这同样是节能减排,而且是更重要的节能减排。

除微笑曲线问题外,其他导致我国经济运行低效率的问题也同样值得重视。我国全面的产能过剩,城市和区域之间的产业同构和恶性竞争,会大幅度压缩企业的盈利空间。又由于我国绝大多数企业缺乏核心竞争力,只能通过压缩生产成本谋取生存。在此情形下,无论能源价格的上升还是污染治理成本的上升,都会给企业带来巨大的压力。

总之,摆脱低端经济,目标是提高我国经济运行的整体效率。在雾霾治理上,由此可以实现双重目标:一是为我国的能源升级提供效率条件,二是以较少的能源创造较多的财富,从而降低经济增长对能源的需求可以说,这是根治雾霾的前提条件。

合理界定中国人的生活方式

中国是一个人口众多而自然资源相对匮乏的国家,故长期以来形成的共识是,西方发达国家尤其是美国的生活方式不适合中国国情。国际上也普遍承认,中国和印度仿效西方生活方式,由此带来的环境资源压力不是这个星球能够承受的。

就雾霾而言,生活方式与之相关的有这样几层:最为直接的是机动车污染随着私家车数量的不断增长,其尾气污染对雾霾的贡献已达到不容忽视的程度。较为间接的是住房及其耗能。住房建设的上游是钢铁水泥这样的高耗能产业,而在其使用中,水电气的消耗无一不拉动着上游产业的排放。更为间接的是各类用品的能源足迹或碳足迹。

根据经验公式可知,当家庭人均住房面积超过40平方米,同时拥有一辆小汽车时,其生活能耗大致达到英国的水平,即人均年生活能耗1吨标准煤;而家庭人均住房面积达到60平方米,且拥有1辆小汽车时,其生活能耗达到美国水平,即人均年生活能耗2吨标准煤。目前,我国人均生活能耗约为0.25吨标准煤,上海的水平约为人均0.5吨。虽然总体上与发达国家还有一定距离,但已经出现了一个人口不断增长的高能耗群体。在2400万人的上海,达到英国人均生活能耗水平的,应该已接近1000万人。

我国面临的挑战是,虽然政府、社会和学界都不主张仿效美国生活方式,走西方国家的老路。但在现实中,中国人究竟应该如何过日子,可以说缺乏严肃的研究。所谓资源节约和环境友好的生活方式,很大程度上只是陷于空谈。

 

就城市交通而言,可以发现许多逻辑上的混乱之处。我们需要一个汽车社会吗?对此,持否定态度的声音会占据主流,而且几乎所有城市都会主张公交优先的原则。但另一方面,政府又对汽车产业的发展充满了热情,视之为最重要的支柱产业。我国已经修建了世界上规模最大的高速公路网。各大城市也是高架林立。在探讨汽车和相关产业的发展前景时,人们无不是用欧美人均汽车拥有量和高速公路长度作为证据,以证明我国相关产业的发展潜力巨大。当这种比较成为习惯,恰恰说明我们的生活方式是亦步亦趋地步欧美国家的后尘。

在住房上,我国面对的形势更为复杂。在平均水平上,大陆城镇居民的人均住房面积已经超过了日本、香港和台湾这样的亚洲发达国家或地区,接近欧洲发达国家水平。但是,对于我们这样一个国家,怎样的住房条件能够既向民众提供有尊严的生活,同时又符合资源节约环境友好的原则,同样缺乏研究,缺乏社会共识。在实践中,出现了一些人拥有多套住房而另一些人无房的问题,同时,许多城市新城建设成为空城鬼城,从而出现了住房资源大量闲置同时又供不应求的畸形配置。

无论汽车还是住房,与空气污染的关系就是拉动了能源消费,进而拉动排放。汽车和住房,也包括其他一切物品,能耗都包括了两个方面:一是制造过程,包括采掘、冶炼、运输和加工等所有环节中能耗的总和。构成汽车和住房的任何材料和配件都是一系列能耗过程的产物,这种累积的能耗我们称之为“能源足迹”。购买汽车而不是依靠公交,意味着一个人在交通上拥有了较大的能源足迹;同样,住房越大,居民拥有的能源足迹也越大。

二是使用过程中消费的能源以及由此造成的排放。住房的扩大以及拥有汽车,是居民直接能源消费最重要的因素。两者一方面是存量与流量的关系,存量大决定了流量也会上升。一个拥有了大排量轿车的人,再注意节约每一滴油也是毫无意义的。住在别墅或大平层的家庭,奢谈节约每一度电也同样没有价值。私人汽车肯定比公交耗能,大住宅通常比小住宅更耗能,这种拥有决定行为的现象,称之为“锁定”。此外,能源足迹拉动的是上游产业的能耗和污染。实践中,节能减排只注重流量而忽视存量,但前者往往是更重要的。即使一个人拥有的是所谓绿色汽车或按照节能标准建造的大住宅,也不能说其消费行为是环境友好的,因为过大的能源足迹表明,为了他的消费,上游产业排放了更多的污染。

“锁定”还体现在城市层面上。城市结构和基础设施的建设模式,很大程度上决定了人们的出行方式。为满足汽车的需要,市政当局会大力修建高架和立交,在城市内部开辟交通干道。但如此也割裂了城市的功能,压制了步行和自行车的作用空间。一个更重要的问题是新城。近年来,在北京和上海这样的特大城市,都兴建了不少新区、新城和大型居住区,但由此形成的新城往往缺少产业功能,从而导致了庞大的钟摆人口,京沪两地“钟摆”的规模大致接近千万。也许有人认为,由此产生的问题可以通过发展轨交来解决。但在实践中,轨交的作用依然是有限的。一座轨交站覆盖的有效服务范围大致为4平方公里。对于坐落于远郊而规模通常可以达到十几万乃至几十万的“大居”和新城而言,多数人的选择或是私家车或是多种交通手段的组合,其结果是,地面交通的压力依然会持续增长。

目前,机动车的污染已经达到相当严重的地步。据我国学术界和环保部门的分散研究,其尾气污染对PM2.5的贡献,大致在30%~50%之间。尽管相关数据的检测方法还有待于规范,但是至少在城市的局部区域,如工业已经外迁的中心城区、交通繁忙的各类节点、拥堵时段,尾气污染对空气质量的恶化,已经起到决定性的作用。

为此,我国以及相关城市已经出台了一些直接的治理措施,如加快淘汰旧车和提高油品质量等。在重度污染时甚至采取车辆限行之类的措施。这些措施会取得一定的效果,但更为根本的治理,还需要从发展方式转型和城市功能优化入手。例如,怎样才能减少城市对交通的需求,尤其是减少各种无谓的移动?为实现这一目标,可以在某些行业,如设计、规划、咨询、法律、艺术等倡导弹性工作制,乃至在家上班。在服务业比重达到60%以上的中心城市,如北京和上海,通过此类制度可以减少数十乃至上百万人的出行。

结合智慧城市的建设,政府实现公共服务的供给方式转型,向民众和企业提供更高质量的服务,也能够有效降低对城市交通的压力。简单地说,老百姓或企业到公共机构办事,能够让他们走一回的就别让人走两回。优化办事流程、改善工作作风、简化审批程序、下放审批权力、推进网上办事,所有这一切,不仅能够获得巨大的改革红利,也完善了城市功能,缓解了城市交通压力,进而减少了排放。

总的来说,我国的国情不仅是人多地少,更值得关注的是,庞大的人口压力主要集中于东部沿海。如长三角、环渤海和珠三角地区人口经济形成的综合压力之大,放眼世界很难找到相类似的地区。再加上以煤为主的能源结构的缺陷,使大气环境面临极为沉重的压力,恶化易,逆转难。

这就要求选择的生活方式是环境友好,应该旗帜鲜明地反对一切奢侈、铺张和浪费,无论是私人的还是公共的;应该尽可能地消除公共管理中的一切低效率;应该尽可能地优化城市内部不同功能区之间的关系,以社会经济生活的合理化降低城市运行尤其是交通带来的污染,构建政治、经济、社会、文化与生态五位一体的环境综合治理模式。

作者为复旦大学环境科学与工程系教授、博士生导师、复旦大学城市环境管理研究中心主任、复旦大学国土资源经济研究中心主任

本文由公号"探索与争鸣"授权转载,原标题为《论雾霾治理与发展转型

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