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《IEA世界能源展望2016:能源與空氣質量特別報告》

2016-7-8 05:38 來源: 國網能源研究院

2016年6月29日,國際能源署(IEA)在北京發布了《IEA世界能源展望2016:能源與空氣質量特別報告》。本特別報告是世界能源展望系列報告中最新的一份,以2015年的污染物排放最新數據和到2040年的展望為基礎,分析了全球能源行業和空氣污染變化,詳細介紹了主要國家和地區的情況。經IEA授權,將報告精華內容發布如下。

空氣污染對公眾健康造成了重大危害。導致空氣污染的許多根本原因和解決方案都與能源行業息息相關。糟糕的空氣質量每年會造成大約650萬人死亡,成為繼高血壓、飲食風險和吸煙之后的人類第四大健康威脅。世界生產和利用能源的方式若不改變,空氣污染給人類生命帶來的威脅勢必日趨嚴峻。這就是為何本期World Energy Outlook(WEO)(《世界能源展望》)特別報告首次專門討論能源、空氣污染和健康之間的關聯。該報告詳細闡述了空氣污染問題的規模、原因和影響,以及能源行業可以為解決這一問題做出的貢獻。

能源的生產和利用,尤其是在未受監管、監管不力或效率低下情況下的燃料消耗,是迄今最重要的人造空氣污染物排放源:85%的顆粒物和幾乎所有的硫氧化物和氮氧化物都來自于此。這三種污染物造成了最廣泛的空氣污染影響,它們會直接污染空氣或者通過大氣層中的化學反應轉變成其他污染物。污染物排放主要源于以下兩方面的原因:

貧困:目前全球有超過27億人使用木柴和其他固體燃料進行炊事活動,還有人使用煤油進行照明(在某些國家煤油也用于炊事),這兩者造成的煙塵環境每年會致使大約350萬人過早死亡。這些影響多見于亞洲發展中國家和撒哈拉以南非洲。在這些國家,半數以上的顆粒物排放都是由生物質的不完全燃燒產生。較細的顆粒可以深入肺部,對健康造成嚴重損害。

化石燃料密集型發展和城市化:盡管煤炭和石油推動了很多國家的經濟增長,但是其在電廠、工業生產設施和車輛中的使用并未減少,這是造成室外污染的主要原因,而室外污染每年會造成大約300萬人早亡。在全球由燃料燃燒所產生的二氧化硫排放中,約有60%來自煤炭燃燒。二氧化硫會引發呼吸系統疾病,并會導致酸雨。交通運輸燃料產生的氮氧化物占到全球氮氧化物排放的一半以上,其中最主要的是柴油,氮氧化物可以引發呼吸系統問題,形成其他有害顆粒和污染物(如臭氧)。由于人口、能源消費、建設活動和交通活動密集,城市很容易變成污染集中地區。由于城市車輛尾氣直接排放到人群密布的街道空氣中,更加重了城區車輛排放的影響。

雖然解決方案眾所周知,但問題解決任重道遠

隨著人們對空氣污染愈發關注以及后COP21(簽署巴黎協定的第21屆聯合國氣候變化大會)時代能源行業加速轉型,使得2040年之前主要污染物的總排放量呈緩慢下降趨勢。在我們的主要情景(NPS)中,燃料消費量穩步增加,助推全球能源需求較目前增長三分之一。但是,到2040年這段時期,全球顆粒物排放總量預計下降7%,二氧化硫下降20%,氮氧化物下降10%。燃料消費和污染物排放發展趨勢脫鉤,主要歸功于空氣污染控制技術的使用,以及全球在更廣泛的范圍內向清潔能源轉型。在能源需求不斷上漲的消費中心,尤其是亞洲,污染控制力度不斷加大,空氣質量監管工作緊跟工業化和城市化的速度。同樣,在巴黎氣候協定的推動下,能源行業正在進行更廣泛的轉型,這意味著三分之一以上的全球能源消費增量將由零排放的能源提供,包括水電、風能、太陽能和核電。還有另外30%來自天然氣,其排放的空氣污染物要少于其他化石燃料或生物質。

在我們的主要情景中,工業化國家污染物排放繼續減少,中國開始出現下降,印度和東南亞溫和增長,許多非洲國家則增速較快。在許多經合組織國家,多數主要污染物的排放已經開始下降,隨著能源需求總量減少,低碳替代能源發展加速,日益嚴格的燃燒控制法規生效實施,這一趨勢會繼續保持。在中國,針對空氣質量出臺的強力政策已開始奏效,最近的污染物排放下降將成為長期趨勢:隨著能源消費增速放緩,能源結構實現多元化,對煤炭依賴減少,嚴格的污染控制措施得以貫徹落實,到2040年時,顆粒物排放會減少40%。在印度,盡管在電力行業和交通運輸行業實行了更加嚴格的標準,采用液化石油氣替代傳統的炊事燃料,制定了雄心勃勃的風能和太陽能發展目標,促使將污染物排放的增長控制在10%左右,但能源需求會增加150%,這會造成2040年空氣污染狀況更加惡化。在撒哈拉以南非洲(不包括南非),由于監管力度不夠,空氣質量逐步惡化注定將與經濟增長相伴而行:盡管撒哈拉以南非洲的能源結構對煤炭的依賴會減少,但2040年人均GDP和人均空氣污染物排放會達到當今印度的水平。

盡管政策力度加大,但區域人口發展趨勢、不斷上漲的能源消費和城市化(尤其是在亞洲發展中國家)意味著由室外空氣污染造成的早亡人數會繼續增加,會從現在的300萬增加到2040年的450萬。亞洲占到早亡增量的幾乎90%:在該地區許多不斷發展的城市中,空氣污染會繼續成為公共健康的主要危害。例如,在中國,雖然污染物排放總量在下降,但人口老齡化會讓人體健康更容易受空氣污染的影響。家庭空氣污染造成的影響雖然有所改善,但形勢依然嚴峻。爐灶得到改進,固體生物質得到替代,意味著不能享有清潔炊事設施的人數會下降近10億人,降低到18億人。得益于此,每年由于室內污染造成的早亡人數會從如今的350萬左右降低到2040年的不足300萬。

實用的定制方案:清潔空氣情景(CAS)

國際能源署基于現有技術和成熟政策提出了一項經濟有效的戰略,把污染物排放在主要情景基礎上削減一半以上。在這一政策路徑中,能源行業會采取堅決行動,并與其他行業進行有效配合,實現全面改進。本WEO特別報告提出了政府可以作為的三個領域:

制定嚴格的長期空氣質量目標,所有利益相關方都可認領目標,并對照這一目標評估各種污染防治方案的效果。
落實能源行業一攬子清潔空氣政策,實現長期目標,建立涵蓋直接排放控制措施、監管措施和其他措施的經濟有效的政策組合,適當考慮其他能源政策目標的協同效益。
確保有效的監督、執行、評估和宣傳:要保持正確的戰略方向需要有可靠的數據,需要持續遵守規章,需要完善政策,需要向公眾提供及時透明的信息。

清潔空氣情景中的政策建議考慮了不同國家和地區的具體情況,包括如何采取有效行動實現清潔炊事燃料和電力全覆蓋。考慮到各地情況的差異,無法制定改善空氣質量的統一政策。清潔空氣情景基于一套政策措施,根據具體情況定制政策組合,以反映各個國家和地區的不同情況,可實現針對性的空氣質量改進。這些措施圍繞A-I-R(A、I、R分別為英語單詞Avoid、Innovate、Reduce的首字母)拓撲結構展開:

通過提高能效或以清潔方式提供能源服務,避免(Avoid)污染物排放。具體措施包括制定更高的能效標準,加大對非燃燒可再生能源和用于交通的液體燃料替代品的支持力度,改善公共交通和城市規劃。

進行創新(Innovate),通過技術改進減少污染治理成本。這些改進也會減少巴黎會議后能源轉型的成本。
通過對化石燃料工廠和車輛進行嚴格的排放限制,控制工業生產過程,使燃料更加環境友好,嚴格監管燃料品質,減少(Reduce)大氣中污染物的排放。

在清潔空氣情景下,到2040年期間能源投資總額僅增長7%,與我們的主要情景相比,清潔空氣情景會大幅改善健康狀況:2040年室外空氣污染造成的早亡人數會減少170萬,而室內污染造成的早亡人數會減少160萬。清潔空氣情景中增加的投資包括2.3萬億美元用于先進污染控制技術(其中三分之二用于滿足更高的車輛排放標準)、2.5萬億美元用于加快能源行業轉型。由此獲得的收益會成倍增加。2040年,全球二氧化硫和氮氧化物排放會降低50%以上,顆粒物排放會減少近四分之三。發展中國家降幅最大。印度暴露于含高濃度細顆粒物(高于世界衛生組織過渡期目標中的最寬松目標)空氣的人口比例會從如今的超過60%減少到2040年的不到20%;在中國,其占比會從遠超過一半縮減到低于四分之一;在印度尼西亞和南非,會減少到幾乎為零。

設計良好的空氣質量戰略將會與其他政策產生協同效益:清潔空氣情景可引領二氧化碳排放及早達到峰值,這是巴黎氣候變化協定的一個核心目標。空氣污染防控政策不能割裂來看:它不僅與能源政策密切相關,而且也與針對氣候、交通、貿易、農業、生物多樣性等問題的政策緊密關聯。減少污染物排放可以改善水質和土壤質量,提高農作物產量,從而改善食品安全。通過提高能效和增加可再生能源的推廣可以改善空氣質量,這與COP21達成的更廣泛的能源行業轉型是一致的。通過提供現代能源用于炊事和照明解決家庭空氣污染,能夠促進解決貧困、教育和性別平等等問題的可持續發展目標的實現。政策制定者需要協調行動,考慮一個領域所采取的行動對其他領域的潛在影響,以及各領域之間相互影響的利弊。例如,解決氣候變化問題的措施在某些情況下會導致更嚴重的空氣污染:僅僅把重點放在通過鼓勵使用木柴爐灶、柴油車或生物燃料來減少二氧化碳排放上,反而將會增加細顆粒物對人類的風險。同樣,如果只關注直接的污染控制,而不是采取清潔空氣情景中提出的一攬子措施,會導致高碳能源基礎設施建設的增加,比如燃煤電廠。世界面臨的空氣污染問題是可以解決的,但解決方式須避免阻礙其他領域的進步,故應采取綜合的政策方案。國際能源署在加強其在發展清潔高效能源方面的全球樞紐作用時,會繼續推動綜合政策方案:清潔空氣情景的效益超過清潔空氣本身。

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