重点能源转型政策环境绩效评价研究

朱超，史志斌

(中国煤炭工业发展研究中心，北京 100013)



重点能源转型政策环境绩效评价研究

朱超，史志斌

(中国煤炭工业发展研究中心，北京 100013)

通过梳理近十年我国实施的主要能源转型政策，分析了能源开发利用造成的主要环境问题，提出了能源转型政策环境绩效评估指标体系，并采用综合评分法对我国2010年和2015年的能源转型政策环境绩效进行了评估，明确了我国当前能源转型政策环境绩效水平。最后根据评估结果分析了我国能源开发利用在环境保护方面存在的不足之处和未来的工作重点。

能源转型政策；环境绩效；评估；指标体系

人类能源转型历史主要包括植物能源向化石能源的转型和化石能源向可再生能源转型，当前我国正进入从化石能源向可再生能源转型的发展阶段。能源转型是我国经济发展转型的原动力和核心要素，关系到国家的可持续发展。经过几十年的建设发展，我国能源行业已形成了煤炭、电力、石油、天然气、新能源、可再生能源全面发展的能源供给体系，基本能够满足经济社会发展的需要。近十年来，我国发布了一系列能源转型政策，促进了能源开发布局和能源消费结构优化，提高了煤炭清洁高效利用水平。但是，我国能源开发利用过程中产生的环境问题依然十分严峻，大范围的大气雾霾和生态环境破坏已严重影响人们的日常生产和生活，化石能源的大规模利用排放了大量的温室气体，对全球变暖构成重大威胁。面对新形势和新挑战，我国迫切需要加快能源生产和消费革命，制定和完善能源转型政策，实现能源、经济和环境的协调发展。

1 能源开发利用产生的环境问题

1.1 生态环境破坏

能源开发利用活动造成的生态破坏主要表现在煤炭大量开采造成矿井采空区地表塌陷和地下水破坏，损害人类和其他生物的栖息环境；火力发电大量消耗水资源，造成当地水资源供应紧张，土地沙化、荒漠化加剧；水电建设改变河流水深、水温、流速及库区小气候，对库区水生和陆生生物产生不利影响，并可能引发地震等。

煤炭开采对生态环境破坏主要表现在土地沉陷和地下水破坏两个方面。煤炭井工开采导致的沉陷面积约为煤炭开采面积的1.2～1.3倍，平均每开采万吨煤引起地表沉陷0.20公顷。露天开采每开采万吨煤要挖损土地0.12～0.16公顷。煤炭开采还会破坏地下水资源，根据典型矿区调查结果，我国煤矿平均吨煤排水量为2.0～2.5吨。燃煤发电需要消耗水资源用于冷却和电力生产，采用空冷工艺的燃煤发电项目，每百万装机年消耗水资源约280万立方米；而采用湿冷工艺的燃煤电厂，每百万装机年用水800万立方米以上。煤电基地大量用水，会造成当地地表和地下水量减少，导致植被退化。

对生态环境的影响主要体现在水资源消耗方面。煤化工项目一般需要消耗大量水资源，如40亿立方米/年的煤制气项目每年耗水2000万立方米，煤化工项目集中布局会对当地水生态环境产生重大影响。我国西部缺水地区煤化工产业用水挤占生态用水，而大规模水权置换可能导致次生生态环境破坏。水电开发对生态环境的影响主要包括水生生态及生物多样性和土地占用等。

水电开发对生态环境的影响主要包括水环境、水生生态及生物多样性、陆生生态环境、农业生态环境等。大坝建成后，坝后会形成一定长度的减水河段，影响坝下生态系统。同时，水库原有的河流将变成水库水面，水体复氧能力减弱，不利于需要高溶解氧环境的土著鱼类生存。另外，施工占地、水库移民安置工程均会占用一定面积的耕地。

风电项目对生态环境的影响主要表现在对鸟类的影响、电磁辐射和噪音。当风机安装在鸟类飞行通道时，尤其是在鸟类频繁活动的地区，风机的运行将直接影响鸟类的飞行，存在鸟类撞击叶片死亡的风险。风电场还会产生电磁辐射，会对当地的电磁波传播产生影响。

1.2 污染物排放

我国是全球最大的煤炭生产和消费国，煤炭消费占世界煤炭消费总量的50%左右，国内煤炭占一次能源消费总量的64%，远高于30%的世界平均水平。以煤炭为主的化石能源的生产和消费是当前我国主要污染物的重要排放源[4]。

二氧化硫主要来源于煤炭等含硫的化石燃料燃烧，煤炭消费排放的二氧化硫占全国总排放量90%以上。2015年全国燃煤发电排放二氧化硫620万吨，占全国二氧化硫排放总量的31%。氮氧化物的排放也与能源活动密切相关，化石能源消费排放的氮氧化物约占全国总排放量的90%。在氮氧化物排放总量中，约40%来自火力发电。能源消费也会排放大量烟尘，2014年我国烟尘排放量达到1740.8万吨，电力、蒸汽及热水的生产和供应业的排放约占工业烟尘22%。目前影响我国城市空气质量的首要污染物为PM2.5，2012年煤炭消费排放的PM2.5占总量的62%。燃煤电厂还会排放汞，根据清华大学的研究成果，2010年全国排放量约100吨。

能源工业活动，尤其是煤炭采选业、石油和天然气开采业和火力发电等能源工业在生产过程中均向环境排放了大量工业废水。2014年我国能源工业企业共排放工业废水33.10亿吨，占工业废水排放量的17.7%。其中煤炭开采和洗选业共排放工业废水14.49亿吨，电力、热力生产和供应业9.6亿吨。

煤炭开采还有大量的煤矸石产生，全国平均每吨煤约产生0.13吨煤矸石，目前煤矸石的综合利用率仅为65%。我国火力发电行业排放的主要固体废物是粉煤灰和炉渣，2014年我国火力发电业固体废弃物产生量为61 220万吨，占工业固体废物产生总量的20%。

1.3 温室气体排放

碳排放是目前国际社会普遍关注的重大全球性问题。化石能源既是经济社会可持续发展的物质基础和保障，也是温室气体的重要排放源。

我国重化工业比重偏高的产业特征导致单位GDP能源消耗水平高，单位GDP的二氧化碳排放强度为发达国家的3～4 倍。2014 年，我国二氧化碳排放量约为 97.6 亿吨，居全球第一。2000—2014年，我国二氧化碳排放年均增长7.6%。以煤炭为主的能源消费结构是造成我国碳排放过大的主要原因。燃煤发电是我国最大的二氧化碳排放行业，2015年我国电煤消耗约17.1亿吨，煤炭燃烧排放的二氧化碳达到32.49亿吨。煤炭开发也会排放大量甲烷，2015年我国煤矿瓦斯涌出量约为220亿立方米，外排量高达172亿立方米，其温室效应相当于排放二氧化碳2.42亿吨。煤化工是对煤炭的加氢转化过程，按照煤制油和煤制烯烃吨产品消耗煤炭3.4吨和4.0吨标煤计算，二者在生产加工过程中每吨产品分别排放二氧化碳约5.7吨和7.3吨。

2 能源转型政策概况

我国能源转型升级的总体方向是：通过大力发展化石能源的清洁化利用，大力发展清洁能源和可再生能源，大幅提高能源生产和使用各环节的能效，建设安全、清洁和经济的能源产业系统。“十一五”以来，我国重点围绕能源开发布局、能源结构优化和煤炭高效清洁利用三个领域，制定了一系列政策措施，加快我国能源产业的转型升级。我国已发布的重点能源转型政策如表1所示。

表1 重点能源转型政策一览表

3 能源转型政策环境绩效评估指标体系

3.1 评估内容与方法

以2006—2015年我国发布的能源转型政策作为评估对象，评估的重点领域包括能源开发布局政策、能源结构优化调整政策和煤炭清洁高效利用政策。这些政策主要体现在国家经济社会发展纲要、国务院制定的能源战略和环境治理行动计划、国家能源综合发展规划和专项发展规划等政策和文件中。能源转型政策的评估内容主要包括政策执行效果和环境绩效等，主要关注的内容包括：(1)将政策实施以后的重点环境指标作为研究对象，评估政策实施后是否达到预期目标，以及达到的程度如何；(2)对能源转型整体环境绩效进行评估，明确环境绩效水平；(3)分析能源转型政策实施存在的主要差距，并提出对策措施。

环境绩效评估方法多样，主要包括加权平均法、比率分析法、趋势分析法、多元反馈评估法和层次分析法等。按照是否基于模型分析，环境绩效评估定量分析法可分为指标评估法和模型分析法两大类。本研究采用指标评估法，并对各类指标赋予相应的权重和得分，满分为100分，根据分数高低来判断政策实施的环境绩效。

3.2 环境绩效指标选择

(1)选择原则。环境绩效指标选择原则主要包括紧密相关性、可获得性、透明性和可靠性。

紧密相关性：所选择的环境绩效指标要与能源转型政策密切相关，如能源开发布局政策对生态环境影响较大，尤其是对土地资源和水资源的影响；能源结构优化政策对大气环境影响较大，主要是指二氧化碳和大气污染物的排放；煤炭清洁高效利用政策主要对大气环境产生重大影响，环境绩效指标将主要体现在大气环境质量改善方面。

可获得性：所选的指标数据应能获得，可从中国统计年鉴、中国能源统计年鉴、国家级经济社会发展规划、能源发展规划和环境保护规划或政府有关部门官方网站有效获取，相关数据应有历史延续性。

透明性：环境绩效指标必须提供清晰的基本测评标准，能够追踪观察随时间而发生的变化，并保证数据来源和方法的透明性。

可靠性：指标数据必须满足基本的质量要求，并能代表现有的最佳测评标准。

(2)指标选择及权重确定。能源转型政策环境绩效指标主要包括环境质量改善、生态环境保护、可持续发展等方面，分一级和二级指标。一级指标包括大气环境影响、水环境影响、生态环境影响和碳排放指标。每个一级指标下设若干二级指标，具体反映一级指标的实施效果。不同指标对环境影响的作用程度不同，本研究采用专家头脑风暴法确定指标选择和对环境绩效的权重，具体如表2所示。

表2 能源转型政策环境绩效指标及其权重

4 能源转型政策环境绩效评估方法与结果分析

4.1 评估方法

对环境绩效进行评估，满分为100分，按分数高低分为优(≥80分)、良(60～79分)、一般(40～59分)、较差(21～39分)和差(≤20分)五个等级。环境绩效总评分通过环境影响一级指标和二级指标的加权平均计算获得。以100分为基准，100分与权重的乘积为各级指标的最高分。以环境绩效指标的最佳值为基准分，通过以实际数值与最佳值的比值计算各指标得分，并按照由下而上的途径计算总得分。

二级指标基准分的确定主要根据国家政策目标和理论上的最佳数据确定。部分达到国家政策目标的二级指标得分均可得到基准分，例如主要污染物排放总量、单位GDP二氧化碳排放强度等，若未达到政策目标，则根据实际值与目标值的差距来确定。对于其他二级指标则采用最佳数据作为基准分，根据最佳值与实际值的差距确定实际得分。各指标的得分计算方法如表3所示。

4.2 评估结果

按照上述能源转型政策环境绩效评估方法，采用国家权威部门统计数据和权威研究机构研究成果，对2010年和2015年我国的能源转型政策环境绩效进行综合评估，结果如表3所示。

结果表明，2010年和2015年的环境绩效综合评分分别为54.5分和64分，按绩效分类标准分别属于一般和良两个等级，这表明我国目前实施的能源转型政策已使环境质量明显好转，但离达到优质环境质量还有很大差距。

表3 环境绩效指标计算方法与评价结果

注：1.缺水富煤地区水资源动用比例是指两淮、云贵、鲁西、河南、冀中以外14大煤炭基地所在省、市、自治区水资源动用比例，本表中2015年的数据采用的是2014年实际值。2.最低分值单位为0.5分，按四舍五入取整。

4.3 结论分析

根据评价结果可知，我国目前存在的主要能源环境问题为大气环境污染、水环境承载力、矿区生态环境和碳排放。

在大气环境质量方面，大中城市PM2.5超标率高达77.5%，重点城市23%以上时间的空气质量达不到二级标准，酸雨城市比例仍维持在23%左右，二氧化硫、氮氧化物等大气污染物排放仍处于较高水平。散煤的大量燃烧和汽车尾气是造成城市雾霾的主要原因，我国部分城市正大力推进气代煤和电代煤，但仍然没有从根本上解决雾霾问题。而煤炭燃烧排放大量二氧化硫和氮氧化物，还导致了部分城市的酸雨问题。

在水环境方面，能源开发利用的环境影响主要表现在消耗大量的水资源，尤其是燃煤发电和煤化工项目，而且煤炭开采还会破坏地下水资源并排放大量的矿井水。目前，我国缺水富煤地区的水资源动用比例已达到58%[6]，已接近60%的生态红线，部分缺水富煤地区甚至已超过红线。能源开发利用规模和布局对水环境产生重大影响。对于高耗水能源转化项目，如现代煤化工和燃煤发电等项目布局必须要充分考虑水资源承载力。

在生态环境方面，矿区土地复垦和煤矸石综合利用是最大的挑战。2015年，我国矿区土地复垦率仅为50%，而且矿区沉陷主要集中于土地资源短缺的东部地区。煤矸石综合利用率也不高，仅为65%，大量煤矸石堆放不仅占用土地资源，而且还会造成环境污染。加快土地复垦速度和提高煤矸石综合利用率十分迫切。

我国碳排放处于较高水平，是世界上最大的二氧化碳排放国[7]，其中化石能源开发利用对二氧化碳的贡献率在90%以上。目前，我国发电装机仍以化石燃料为主，从而导致单位发电量的碳排放量处于较高水平。尽管近年来我国出台了一系列政策，鼓励非化石能源的使用，尤其是风电和光伏发电快速发展，但这些新能源的发电比例仍然较低，未能大幅度降低单位发电量二氧化碳排放，电力行业低碳化发展的道路仍然十分漫长。而在煤炭开发过程中排放大量的甲烷，而甲烷的温室效应是二氧化碳的21倍，2015年我国瓦斯涌出量约220亿立方米，抽采利用量仅为48亿立方米，向大气排放172亿立方米，相当于排放2.42亿吨二氧化碳当量，煤矿甲烷综合利用方面存在巨大缺口。

5 提高环境质量的对策建议

5.1 加快煤炭清洁利用

大幅度提高电煤消费比例。煤电是我国最可靠、最经济的电源，对我国能源安全供应和降低工业产品能源消费成本具有重要意义。因此，建议在碳排放约束的前提下，适度发展煤电，减少煤炭直接消费，提高电煤消费比例。此外，要加快散煤替代步伐。煤炭散烧不仅效率低(60%～65%)，而且污染物排放量大，建议加快城市集中供热项目建设，限期淘汰小锅炉，对民用散煤实施气代煤和电代煤工程，大幅度减少散煤消费总量。在有条件的城市核心区，建立煤炭禁燃区，改善城市环境质量。

5.2 优化能源开发布局

考虑到西部地区水资源环境承载能力问题，建议煤电开发布局尽量向负荷中心和水资源丰富的地区转移，煤电生产从基地化、规模化发展转向分布式和多能互补发展，确保煤电累积的环境污染排放控制在当地的生态环境承载能力之内；建议现代煤化工项目应尽量布局在水资源有保障、煤炭供应方便的地点。同时从碳捕集和封存的角度出发，现代煤化工项目尽量布局到油田和二氧化碳地下或海底封存潜力大的临近地区。

5.3 促进能源结构优化

建议从提高能源效率和发挥天然气利用的灵活性角度出发提高天然气消费比重。 一是大力替代散煤燃烧；二是加快发展分布式能源，实施电、热、冷、汽等能源产品多联供；三是拓展天然气利用新领域，重点发展汽车和船舶等交通用气。稳步降低煤炭消费比重。从长期来看，煤炭利用面临的最大问题是碳排放问题， 《巴黎协定》的生效将对我国化石能源利用产生较大压力。因此，建议根据我国温室气体减排目标节奏，稳步降低煤炭消费比重，有序推进能源转型。

[1] 曹国志. 环境绩效评估理论与方法[M]. 北京: 中国环境出版社, 2015.

[2] 赵学涛, 彭菲, 杨威杉. 中国环境保护现状和发展：OECD中国环境绩效评估中期报告[M]. 北京: 中国环境出版社, 2013.

[3] 国家发展改革委, 国家能源局. 能源发展“十三五”规划[Z]. 2016.

[4] 环境保护部. 2015年中国环境状况公报[Z]. 2016.

[5] 贺佑国. 2015中国煤炭发展报告[M]. 北京: 煤炭工业出版社, 2016.

[6] 中华人民共和国国家统计局. 中国统计年鉴——2015[M]. 北京: 中国统计出版社, 2016.

[7] 国家能源局. 2015年能源数据手册[Z]. 2016.

Study of Environmental Performance Assessment of Key Energy Transformation Policies

ZHU Chao, SHI Zhi-bin

(China Coal Industry Development Research Center, Beijing 1000013, China)

This paper summarizes key energy transformation policies issued in China in the past 10 years, analyzes major environmental issues caused by energy development and utilization, and then puts forward an indicator system for environmental performance assessment of China’s energy transformation policies. A comprehensive scoring method is used to assess the environmental performance of energy transformation policies for the year 2010 and 2015 and the current environmental performance level is identified based on assessment results. Finally, the main deficiencies and future focus in environmental protection of energy development and utilization is put forward.

energy transformation policy; environmental performance; assessment; indicator system

2017-03-09

朱超(1966—)，男， 江苏海门人，副研究员，硕士，主要从事能源政策、能源规划研究和环境影响评价，E-mail：zhuchao6655@vip.163.com

史志斌(1971—)，男，教授级高级工程师，硕士， 主要从事能源政策、能源规划和安全生产政策研究，E-mail：shizhibin@ccsr.cn

10.14068/j.ceia.2017.04.002

X32

A

2095-6444(2017)04-0004-06