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我国能源转型中隐藏哪些省际间环境公平问题?这篇论文给出建议

作者:文雯   来源:中国环境APP   时间:2023-08-08

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生态环境部环境规划院近日在国际环境领域顶级期刊《Environmental Science & Technology》刊发论文“Revealing inter-regional environmental inequities hidden in China's energy transition”(中国能源转型过程中隐藏的省际间环境公平问题)。

研究基于自主开发的“减排成本—环境效益—健康收益—经济影响”环境政策综合评估模型,评估了《大气十条》实施期间华北地区(北京、天津、河北、河南、山东、山西)16万个燃煤小锅炉清洁化改造政策健康收益与经济成本的空间异质性,探讨了这项政策可能带来的省际环境公平问题,并提出包括横向补偿在内的政策优化建议。

这项工作由国家环境保护环境规划与政策模拟重点实验室牵头开展,重点实验室成立于2011年,是生态环境领域首个以大数据挖掘和量化模拟为特色的重点实验室。记者日前专访了论文主要贡献者——生态环境部环境规划院重点实验室副主任张伟研究员,生态环境部环境规划院首席专家、重点实验室副主任薛文博研究员,厦门大学环境与生态学院张增凯教授。

记者:这项研究的背景是什么?

薛文博:党中央、国务院于2013年启动了“大气污染防治行动计划”(以下简称“大气十条”),推动工业领域、商业领域以及生活领域清洁能源替代,在2013—2017年取得显著成效。其中,低于35蒸吨的小锅炉原煤消费量占燃煤锅炉原煤消费量的30%左右,淘汰或升级35蒸吨以下的小锅炉是改善区域空气质量的主要措施之一。小锅炉主要由小型企业(澡堂、面包店、小工厂、餐馆等)拥有,相比大型工业工厂,它们对改造成本更加敏感。因此,在肯定小锅炉改造升级对空气质量改善贡献的同时,也有必要从经济角度对小锅炉清洁化改造的成本和收益开展量化评估,也就是要算“经济账”。

记者:这项研究具体是如何开展的?在方法上有哪些创新?

张伟:首先,研究中构建了一个包括16万条小锅炉清洁化改造记录的数据清单,清单包括锅炉用途、锅炉容量、改造方式、改造时间和应用领域等内容,其中改造类型主要包括:煤改电、煤改气、淘汰、煤改其他(甲醇、生物质等)。基于文献调研与实地考察,测算了每台小锅炉的原煤替代量、主要污染物减排量以及改造成本。

其次,通过耦合空气质量模型(CAMx)、天气预报模型(WRF)和全球暴露死亡率模型(GEMM),量化华北地区小锅炉清洁改造的PM2.5年均浓度下降水平和可避免的相关过早死亡人数。

最后,使用生命统计价值(VSL)将该项政策避免的过早死亡人数转换为健康经济收益,并分析不同省份经济成本和健康收益错配关系,进而探讨了其中隐含的区域间公平问题。

总体来说,我们这项研究属于跨学科交叉研究,主要创新在于构建的“减排成本—环境效益—健康收益—经济影响”环境政策综合评估模型,这个模型由重点实验室研究团队自主开发,主要用于重大环境政策和措施的多维量化评估。

薛文博:这一模型已经支撑了“大气十条”“打赢蓝天保卫战三年行动计划”等国家重大环境规划与政策的量化评估工作,取得了良好效果。

图为小锅炉升级改造的空间分布及原煤减少量

记者:这项研究的突出结论有哪些?

张伟:我们这个研究主要有以下发现:

一是小锅炉煤炭削减量巨大,是重要的能源清洁化措施。2013—2017年,华北平原地区有将近16万个小锅炉进行升级改造,总规模达30万蒸吨,年减煤量为5765万吨。具体来说,河北和山东地区的原煤减少最多,分别占原煤削减量的45%和23%,而两个核心城市北京和天津分别仅占原煤减排总量的3%和8%。从升级方式来看,淘汰方式对原煤总量减少的贡献最大,占比为约60%。煤改气、煤改电占比合计为36%。

二是对区域空气质量改善明显,提升了公众健康水平。小锅炉升级改造大幅改善了华北平原地区的空气质量,年平均PM2.5浓度降低了2.7%,避免了约1.2万例由PM2.5引起的过早死亡。特别发现,由于大气传输效应的存在,河北的小锅炉升级改造不仅降低了当地的PM2.5浓度,并且对周边地区产生了较大的溢出贡献。例如北京、天津两个直辖市的年平均PM2.5浓度分别下降了1.353μg/m3和2.852μg/m3,而这其中分别有59%和48%得益于河北小锅炉升级改造。

三是改造经济成本不容忽视。华北地区小锅炉升级改造经济总成本为344.5亿元,其中,河北省的成本最高,为125.4亿元,占比36%。山东排第二,占比为30%。北京和天津合计为42.7亿元,仅占12%。

张增凯:基于上述研究,我们发现健康收益与经济成本存在明显的错配。从整个区域角度来看,小锅炉升级改造带来的健康收益要远大于其经济成本,证明这项政策措施在经济上具有正收益。但在华北地区内部,这种收益与成本是存在明显的错配。京津两市的小锅炉改造仅贡献了整个区域健康效益的14%,但其获得的健康收益占总收益的21%,且其中有56%得益于河北省的小锅炉改造。另外,北京的健康收益是其成本的5.6倍,远高于河北(仅为1.5倍)。也就是说,经济最发达的北京反而获得了更高的收益率,并且其收益有一半多是周边的省份贡献的。

图为区域间经济成本和健康收益的错配关系

记者:基于该研究如何在政策设计上提出完善建议?

张增凯:我们的研究以小锅炉升级改造为例分析了中国能源清洁化转型以及大气污染治理过程中带来的经济成本和健康收益在空间上的错配效应。总体来说,我们研究发现在华北平原地区经济发达地区或城市可能以较低的经济成本享受到欠发达地区污染治理带来的健康收益。这凸显了控制大气污染的措施与缓解区域发展差异可能存在政策冲突。因此,在未来政策制定中要综合考虑各方面的影响,从而提升政策制定的科学性与公平性。

薛文博:在2021年印发的《关于深化生态保护补偿制度改革的意见》中,提出要鼓励地方探索大气等其他生态环境要素横向生态保护补偿方式。

因此,我们建议,通过政策和制度创新来解决能源转型和大气污染治理带来的区域协同发展问题。如充分利用中央大气污染防治资金预算以支持欠发达地区的大气污染防治工作;将空气质量改善贡献作为中央财政转移支付的依据;按照“责任与收益”对等的原则推动区域环境治理联防联控,探索建立跨行政区的大气污染治理横向补偿机制。