上海能源結構調整與城市生活質量——低大氣污染物和二氧化碳排放下的健康效益研究
2008-11-25 16:16
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內容摘要:
上海是我國城市人口密度最高、經濟最為活動、能源消費比較集中,同時又是礦物能源極為匱乏的城市。隨著社會經濟的發展和城市生活質量的提高,上海對能源的需求將進一步增加。能源需求量的增加,不僅對城市能源供應帶來了極大的壓力,同時能源消費過程中產生的大氣污染也給城市環境空氣質量與人群健康等主要城市生活質量指標帶來潛在的影響。
為了解能源結構調整的環境效益,從科學技術角度論證能源與環境可持續發展對城市生活質量的綜合效益,本研究以提高城市生活質量為目標,采用動態分析法,分析與研究了本市能源經濟和環境狀況,進行了國內外能源經濟指標的比較;結合國民經濟和社會發展,預測了本市中長期經濟增長及其能源需求;采用LEAP中長期能源分析模型,以2010年上海世博會為主要時間節點,分析研究了BAU(“零”方案)、低碳發展、末端治理、燃料含硫量控制等單獨和綜合情景的二氧化硫、細微顆粒物和二氧化碳排放量;利用ATMOS大氣質量模型,預測了各種情景在2005-2030年本市大氣質量的變化,及其人口加權大氣污染暴露水平的演變;根據大氣污染暴露-健康反應關系,分析研究了實施“低碳發展”+末端治理措施的健康經濟學效益;最終根據本市經濟-能源-環境-健康的關系鏈,提出了保障城市生活質量的“低大氣污染物和二氧化碳排放”的政策建議。研究的主要論點和政策建議如下:
1.上海社會經濟正處在快速增長階段,能源消費量逐年提高。2002年全市人均能源消費量4.6噸標準煤,為全國平均水平的4倍左右。全市人均GDP、人均電力消費和人均能耗等主要城市生活質量指標明顯高于國內主要大城市。
2.1995-2002年,全市能源消費彈性系數在0.4左右。2002年全市單位GDP能耗1.1噸標煤低于北京和天津,但能源經濟指標并不占明顯優勢。城市人口的不斷膨脹和高度集聚,以及對能源需求的不斷增加,已使本市能源供應面臨較大壓力。
3.2002年全市SO2排放量為44.7萬噸,煙塵排放量為10.7萬噸,CO2排放量1.38億噸。大氣中SO2濃度和TSP濃度值將1990年明顯降低,這些空氣質量指標明顯優于國內大城市。但與歐洲城市相比仍然存在明顯差距。其重要原因是,由能源效率相對較低、煤炭消費比重較高、煤炭消費不盡合理、能源強度高等因素所造成的。
4.根據目前經濟增長速度,預計到2010年本市GDP將增長到10700億元,是2000年的2.4倍左右,人均GDP接近1萬美元,城市生活水平較2000年有大幅度提高。但按這此速度,BAU(“零”方案)情景下,2010年全市能源需求將超過9000萬噸標煤,是2000年的1.8倍。全市SO2和PM10排放量將分別達到75萬噸和25萬噸,分別是2000年的1.6倍和1.7倍;CO2排放量將達到2.26億噸,是2000年的1.7倍。
5.實施低碳發展措施后(包括低碳能源替代、節約能源、提高能源效率、以及風力發電等低碳發展措施),2010年全市能源需求量將比BAU情景減少10%,SO2和PM10排放量將分別降低到50萬噸和15.4萬噸,分別比BAU情景減少33%和38%;CO2排放量將降低至1.99億噸,比BAU情景減少了12%;但全市SO2和PM10排放量仍比2000年高9%和7%;經過末端治理和燃料含硫量控制,全市SO2和PM10排放量繼續降低,到2010年全市SO2和PM10排放量將分別降低至40萬噸和11萬噸以下。
6.預測結果顯示,實施低碳發展和末端治理相結合的“低排放”措施后,2010年上海市SO2和PM10年均濃度將持續降低,全市人口加權后與能源消耗相關的PM10年平均濃度由2000年的30.36微克/立方米下降到2010年度的21.36微克/立方米,空氣質量水平將得到顯著改善。
7.“低大氣污染物和二氧化碳排放”實施后,可以顯著提高城市生活水平,明顯改善上海市居民未來的健康狀況。與BAU情景相比,上海不同低碳和末端治理情景的施行,2010年可以減少2804-11580例與大氣PM10污染相關的死亡,及相當數量的居民發病。城市生活質量將得到明顯提高,2010年不同情景下獲得的經濟收益分別達5.1億美元(均值)-20.9億美元(均值),占當年GDP的0.39%-1.61%。
8.為減輕本市能源供應面臨的壓力,保障全市國民經濟和社會的穩定持續發展,提高城市生活質量,本研究根據經濟-能源-環境-健康的關系鏈,結合本市實際提出如下政策建議:
(1)大力提倡節約能源。節約能源降低能耗是最具成本效益的措施之一,也是上海市目前減少排放提高生產效益最經濟有效的措施。如果上海每單位GDP能耗降低一個百分點,2010年全市可減少用能150萬噸標煤-200萬噸標煤。為此,本市可結合新三年行動計劃,通過關閉高能耗、重污染企業,實施集團重組和轉變增長方式,改進生產工藝和流程,大幅度降低生產能耗和生產成本。尤其應當注重吳淞工業區和吳涇工業區,切不可盲目追求產品的產量,忽視產品產生過程中帶給社會的負面效應。
(2)提高能源利用效率,降低能源強度,減少排放。熱電聯產是實現提高效率、減少排放的最佳、最經濟的措施之一。為實施低排放發展和實現可持續發展,上海要優先安排改造供熱機組;要有計劃地發展一些熱、電、冷或熱、電、煤氣三聯供的項目,和燃氣蒸汽輪機聯合循環發電并供熱的項目,逐步提高熱能綜合利用效率。在已有工業集中的開發區或園區,實行熱電聯產或集中供熱,對桃浦等一些工業污染比較嚴重的地區,通過拆除工業鍋爐,實行集中供熱的措施,以減少煤炭的消費量,提高系統能效。此外,采用大電網系統和分布式發電系統相結合是能源供應系統節省投資,降低能耗,提高系統安全性和靈活性的主要方法,同時,降低能耗,增強能源安全。
(3)用足用好西氣西電,實施向低排放經濟發展模式方向的轉變。根據歐美的實踐經驗,上海市應充分利用西部大開發、西氣東輸及西電東送的有利時期,做好由傳統經濟向低排放的經濟發展模式的轉變,以低碳能源結構調整為導向,產品結構調整為載體,加大工業內部結構性調整的力度,通過產業結構、產品結構、能源結構的調整,降低每單位GDP的常規大氣污染物和二氧化碳排放量。
(4)積極開發和推廣使用可再生能源。上海是一個礦物資源匱乏的城市,其經濟發展主要依賴外部能源的輸入。隨著國內各省市經濟的發展,他們對能源的需求也在逐年增加,從中長期的角度看,如果不解決多元化供能的問題,上海社會經濟的可持續發展將面臨重大挑戰。因此,從目前起本市不僅需要開拓多元化能源供應渠道,同時應充分注重開發和推廣使用可再生能源,引導上海向低排放的經濟模式發展,以提高本市的能源供應安全,并使之成為本市新的經濟增長點。
(5)建立低碳能源的戰略儲備,保障低排放經濟的發展,確保城市生活質量。2003年底,“西部天然氣”正式向上海供氣,為上海步入低碳經濟和低排放發展奠定了基礎。由于天然氣管道正常維修和不可抗拒的自然因素的影響,人們有理由擔憂“西部天然氣”安全穩定供應的問題。為確保社會經濟發展的能源需求,本市應在用足用好“西部天然氣”的同時,積極尋求政策支持,開拓國內外優質能源供應渠道,以化解能源供應單一化所產生的能源安全問題。從中長期社會經濟穩定可持續發展的角度看,本市應在“西部天然氣”穩定供氣的同時,盡快建立本市低碳能源的戰略儲備,即逐步將“東海油氣田”轉換為戰略能源貯備,作為本市應對能源安全風險的后備能源,以確保本市社會經濟的穩定持續發展,保障城市生活質量。


成果主要完成人:
陳長虹 王冰妍 伏晴艷
章樹榮 闞海東 陳秉衡
黃 德 馬黃成 吳鳳霞
趙 靜 戴 懿
成果完成時間:2003年12月

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