河北治霾随记（7）治霾，要讲经济学，要顾及能源安全

在培养欧洲能源管理师时，对一个提高能效（即节能）的工程进行优劣的评价时，有三个最重要的判据：

1、经济性；

2、能源安全；

3、环境保护（减少污染物排放）和气候保护（减少二氧化碳等温室气体的排放）

同样，对于治霾，这三个判据依然有效，不能偏废。

过去，中国在发展经济时，强调了经济性，而忽视了环境保护和气候保护；而今天，在强调治霾时，有些地方往往容易冲动，忽视经济性和能源安全。

治霾的经济性评价标准很简单，就是你投入了多少钱，减少了多少污染物的排放，即投入单位资金减少的污染物排放——包括初期投入和运行投入。

作为政府，清醒的投入应该是：优先选择那些投入单位资金能获得最大污染物减排量的项目和措施，这样可以使用有限的治霾投入，最大限度地减少污染物的排放，获得最好的治霾效果，即实现所谓的事半功倍。反之，就会事倍功半。

遗憾的是，各地政府做治霾措施时，鲜有这种分析报道。而有些政策或技术措施，投入单位资金的污染物减排量明显很低。

我们还以燃煤锅炉煤改气为例：

一台35吨（即每小时生产35吨蒸汽）的燃煤锅炉，每年折合全负荷运行4000小时。以下三项改造措施，达到同样的污染物超净排放效果：颗粒物<5毫克/立方米，二氧化硫<35毫克/立方米，氮氧化物<50毫克/立方米；改造的初始投入和运行费用（不是精确的计算，但数据的误差不至于导致结果的颠覆）大致为：

- 如果改为低氮燃烧天然气锅炉，需要投入10,000,000元左右；但生产每吨蒸汽的能源成本提高100元左右，每年增加的蒸汽生产成本为：

35吨蒸汽/小时x4000小时/年x100元/吨蒸汽 = 14,000,000元；

初始投入加5年增加的生产成本就是80,000,000元。

- 如果给燃煤锅炉加装超净烟气处理系统，则需要对烟气净化设备投入约15,000,000元，生产每吨蒸汽的运行成本提高不到10元，每年增加的蒸汽生产成本不到：

35吨蒸汽/小时x4000小时/年x10元/吨蒸汽 = 1,400,000元；

初始投入加5年增加的生产成本就是22,000,000元。

- 如果改为煤粉炉+超净烟气处理系统，则需要对煤粉锅炉改造和烟气净化设备投入约36,000,000元，但因为减少了约20%的煤耗，节煤收益与烟气净化设备的运行成本抵扣后，生产每吨蒸汽的运行成本还减少了10元，每年减少的蒸汽生产成本为：

35吨蒸汽/小时x4000小时/年x10元/吨蒸汽 = 1,400,000元；

初始投入减去5年节省的生产成本就是29,000,000元

不过锅炉的运行寿命很长，如果考虑10年的运行周期，则煤粉锅炉改造+超净改造是最划算的。

显然，在环境效益相同的情况下，煤改气的经济效益最差，差很多。

篇幅所限，就不再举例了。

今后各地的治霾工程，应该加上一条环境治理投入经济性的评价指标，即：投入单位的初始资金和一定年限的增加运行费用（如1亿元），每年可以减少多少吨污染物（如颗粒物、二氧化硫或氮氧化物）的排放。

只有加上经济性的评价，才能用有限的资金，实现最大的环境改善收益。不然的话，钱也花了，力也出了，改善不大，人民群众不满意，上级领导不满意，自己也窝心。

如果治霾工程还有提高能效的收益，甚至有可能变成在通常的投资回报期内盈利的项目，那么治霾投入的回报在核算上可以部分或全部由节能收益补偿，那么单位大气污染物的减排的成本就会大大减少甚至可能为零！也正如前所述，提高能效是治霾的关键。可以使得有限的资金投入发挥的治霾作用成倍扩大。

下面，我们来看能源安全的问题。

能源安全是国家安全不可或缺的重要组成部分。

中国的煤炭资源储藏丰富，主要是自产，不仅无能源安全之虞，而且国内煤炭生产能力过剩。

为了大力治霾，中国有专家认为燃煤不清洁，因而提出了大规模用天然气替代燃煤。2015年12月，由于装载进口液化天然气的船没有及时靠岸卸气，京津冀部分地区天然气供应出现短缺，工业用气不足导致京津冀使用天然气的大批企业停工。凸显了进口天然气的不安全性。

为了提高天然气供应的安全性，很多国家有天然气储备，德国就有大约能满足三个月用量的天然气储备，而京津冀地区的储备能力很有限，因为采暖季用气量远大于非采暖季，因此冬季经常闹“气荒”，而建设液化天然气的储备能力，需要巨额投资。

然而中国是人均石油和天然气资源都很匮乏的国家。中国现在耗费的原油，超过60%需要进口；耗费的天然气，超过30%需要进口。因此，如果大规模使用天然气来替代燃煤，则中国的天然气消耗势必更加依赖进口。

但是，油气资源对进口的依赖性越大，能源供应也就越不安全。另外，天然气可以替代石油，作为机动车燃料，而且是清洁的机动车燃料。如果将大量的天然气用来替代煤炭，则也间接威胁到石油供应的安全性。

能源供应的安全性非常重要，历史上有很多例子。

说远一点儿，二次世界大战期间，日美开战，或多或少是能源安全引起的。日本本国没有石油资源。上世纪三十年代，谢家荣（解放后任国家地质部总工程师，中国科学院学部委员，文革初期因不堪忍受人身侮辱而自尽）首先在世界上提出了陆相沉积可能有大油田的理论。日本人知道了这个理论，却没有在东北找到石油。日本人虽然从德国人那里学了煤变油的费-托合成法技术（即前不久神华在宁夏建成的煤制油的方法），但工业制造水平远不及德国，直到1943年，才在锦州建成了一个日产100吨合成油的装置。而那时德国已经达到日产1万多吨合成油的总规模了。在日本1937年全面侵华的三年之后，美国着手对日本进行石油禁运。一旦没有了油，日本海军就要瘫痪了，日本陆军在华就失去了机动能力和运输补给能力，空军也就失去了作战能力。如果军队规模小于中国军队的日军，退回到骡马时代，与中国军队作战，后果可想而知。于是，日军孤注一掷，对美国发动突然袭击，后来的事情就是众所周知的了。

1973年和1980年的两次石油危机，对整个西方国家的经济和社会，造成了巨大冲击，直接引起了西方的经济衰退。人们对此至今记忆犹新。

而进入本世纪后，发生的两次乌克兰天然气管道输送危机，对欧洲的经济和社会再次产生重大冲击，在一些依赖于乌克兰天然气管道供气的国家，甚至造成了冬季冻死人的后果。德国为了从俄罗斯进口天然气运输通道的安全保障，不顾波兰的反对，与俄罗斯合作，建设了波罗的海海底天然气输送管道。

前几年，西方国家决定就乌克兰内战制裁俄罗斯，但德国立即宣布，与俄罗斯的能源合作（即石油和天然气进口）排除在制裁范围之外。

在美国，为了保证石油供应安全，美国长期限制在美国内开采作为战略储备的原油资源，直到发现了大量的页岩油和页岩气。

英国在北海油气资源枯竭的情况下，不惜花费巨资，建设预订电价不菲的核电站，而不是建设燃气电站或从欧洲大陆进口电力，主要原因也是顾虑进口能源供应的安全。英国的电力供应连欧洲大陆都不愿意依赖，可见英国多么重视能源供应的安全。

德国与中国近似，也是一个富煤贫油的国家。因此，一直将煤炭作为国家的主要能源。在上世纪六十年代治霾一直到本世纪初，都没有将煤改气作为治霾的主要措施。直到本世纪初，因为气候保护，实施能源转型，为了达到在2050年基本退出化石能源的目标，才计划将化石能源的消耗削减。但是，替代化石能源作为主力能源的，将是可再生能源——风力和太阳能为主，而不是同为化石能源的天然气。

在本世纪初，中国著名交通运输专家王德荣教授在谈到中国铁路发展的时候，说了这样一句话：“中国是一个人均贫油的国家。电气化铁路是唯一不使用液体燃料的大规模交通运输方式，所以中国必须大力发展电气化铁路。”所以，中国今天大力发展电气化铁路，特别是电气化高速铁路，与其说是交通运输发展战略的决策，不如说是更多的是能源发展战略的决策。

上述这些事实都在说明，能源安全，对一个国家非常重要，关键的能源供应要尽可能依赖国内，少依赖于进口，更不要说进口的天然气很大程度上来自于政治不稳定的中东，且在海上运输通道上没有绝对的制海权。

中国治霾，如果不重视能源供应的安全性，大规模地依赖供应安全性脆弱的进口天然气，则一旦天然气供应出了问题，后果不堪设想。你能想象在一个严寒的冬季，中国北方供暖所依赖的天然气供应突然中断，该如何应急？

而燃烧天然气依然有污染物——氮氧化物的排放，烟气需要进行净化处理；按单位热值计，天然气的价格是煤炭的4倍左右，不过这是烟气处理技术和经济性的问题，已经在前面讨论过了。

既然：大规模煤改气威胁能源安全，经济性很差，在环境方面和气候保护方面的优势不大。为什么还要大规模地搞煤改气呢？

何继江批注：以陶光远先生看来，中国治霾的短期策略是把煤清洁化利用，中远期是用风能太阳能等可再生能源替代化石能源，以天然气替代煤炭，经济性不好，对国家能源安全也无益。