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我國最近許多地方出現的霧霾天氣,引發了熱烈討論和治理訴求。政府積極配合,2月6日國務院常務會議決定加快油品質量升級。但從根本上解決霧霾天氣,需要多渠道治理環境,合理配置全國電力分布、長距離大容量輸電為中東部治理霧霾天氣提供了一個新的思路和重要渠道。
西部地區環境影響的經濟損失相對較小,且實施污染治理的邊際成本更低。同時,西部可以提供風電、太陽能等清潔能源。此外,在電力傳輸過程中,電能損耗隨著電壓等級的提高而下降,未來伴隨著我國大煤電基地、大水電基地、大風電基地和大型核電站群的開發,長距離大容量輸電應該也是節能的一種手段。
我國能源結構以煤為主,2012年煤炭提供了69%的一次能源和79%的電量。能源結構對城市環境污染的影響很大,因為主流城市的能耗通常占總能耗的60%-80%。水電受到潛能限制,清潔能源如風電、太陽能是發展方向,但是由于基數太小(2012年提供不到2%的電量),相當長一段時間內不可能對改變能源結構起很大作用。核電是可以大規模替代煤炭的能源品種,但是受到日本核事故影響而目前進展緩慢。因此,我們現階段的能源需求增量,很大程度上還需要用煤炭滿足,意味著煤炭消費總量將越來越大。
現有化石能源中,煤炭排放最多。以電力為例,國家電網[微博]數據說明,我國2012年有火電裝機8.2億千瓦,其中中東部就有5.4億千瓦。而從發電量看,中東部耗電占我國總消費量68%,導致相應的排放量中,中東部占的比重很大,如二氧化硫占54%,二氧化氮占62%。如果同時考慮國土面積,中東部僅為5分之一,那么,中東部火電污染排放的密度就非常高,大概是西部的九倍。
現階段我國的能源消費快速增長和以煤為主的能源結構,不可避免導致排放大幅度增長,可選擇的僅僅是如何排放和在哪里排放的問題,也就是排放總量控制問題。理論和實踐都表明,與中東部經濟發達地區相比,西部不發達地區環境影響的經濟損失相對比較小,而且實施污染治理的邊際成本更低。而對于中東部來說,由于資源稟賦問題,能源需求增長需要煤炭滿足,而西部卻可以提供風電、太陽能等清潔能源,從這個意義上說,滿足同一單位的電力需求,西部的污染排放會更少。
此外,在需求既定的情況下,在電力傳輸過程中,電能損耗隨著電壓等級的提高而下降,未來伴隨著我國大煤電基地、大水電基地、大風電基地和大型核電站群的開發,長距離大容量輸電應該也是節能的一種手段。
比如,我們對一個長距離大容量輸電項目進行了評估,結果表明,區域環境成本的差異性,可以通過長距離大容量輸電對環境資源優化配置,使我國整體環境污染成本最小化。寧夏至山東±660千伏直流輸電工程(簡稱銀東項目)起于寧夏銀川,止于山東青島,直流線路全長1333公里,是西電東送與“外電入魯”的重要工程,額定輸送容量為400萬千瓦。對山東和寧夏兩地人均環境污染成本所做的評估顯示,同一單位排放環境污染(二氧化碳除外),山東的人均環境成本大概是寧夏的2.5倍。這意味著就全國而言,同一單位治理排放污染投入,山東的收益是寧夏的2.5倍。銀東項目為山東提供了清潔電力,為治理山東霧霾天氣提供了另一個渠道,同時支持了寧夏經濟發展。
另一個西部省份四川省,作為目前我國最大的水電基地之一,有非常明顯的“豐余枯缺”特征,還需要火電接入和水電送出。四川除了可以接受從新疆長距離大容量輸入火電,還可以在豐水期長距離大容量向華中送電,同時滿足經濟性與清潔能源優先發展的原則。
如果銀東和四川等長距離大容量輸電項目具有代表性,那么,政府可以考慮建設多條長距離大容量輸電線路,合理配置電力分布。比如,利用新疆煤炭火電發電,通過長距離大容量輸電,配合四川水電基地,往中東部輸送電力,可以整體平衡我國的環境空間。
西部大開發從某種意義上也是能源大開發,過程中需要防止演變成東部對西部的資源掠奪和西部大規模環境污染。用西部的能源資源為中東部提供清潔電力(對于中東部來說),能源價格必須合理,能源收入可以支持西部經濟發展,甚至西部的環境治理。當地政府可以利用能源輸出的收入,更多地回饋生態保護和環境治理,以降低由于能源開發所導致的環境污染,并為西部本身提供更有效的能源供應,而當地百姓可以更多利用商業能源供應(如冬天供熱不直接用煤炭),減少環境污染。
短中期緩解霧霾天氣是否可能?回答是肯定的。當下霧霾積極一面是讓我們看到了長期存在和日益惡化的環境污染,喚起公眾對解決環境污染的訴求。1952年倫敦災難的確迫使英國首次推出嚴厲措施控制污染,之后英國付出巨大的努力,花費十幾年時間從根本上扭轉了環境局面。但是,治理霧霾,政府需要做好兩個平衡,才可能使環境治理投入的利益最大化。一方面,需要研究消費者承受力和環境空間的平衡,對于全國各地的油品標準和環境治理標準不能一刀切。另一方面需要研究各種環境治理投入的邊際收益平衡,優先選擇霧霾治理收益高的治理措施。應該說,長距離大容量輸電可能是邊際收益比較高的選擇。