霧霾天氣形成的原因有內(nèi)因和外因，外因即氣象原因，內(nèi)因則為環(huán)境原因，其中燃煤污染物排放又是內(nèi)因中最重要的原因。
嚴(yán)控煤炭消費(fèi)、降低燃煤污染物排放因之成為社會共識，利用清潔能源替代燃煤供能已廣受社會認(rèn)同，而光熱技術(shù)將有望在其中扮演重要角色。
燃煤鍋爐拆除提速
巨大的能源消費(fèi)量和以煤為主的能源結(jié)構(gòu)是我國長期以來空氣污染的最主要原因。國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局公布的質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督統(tǒng)計概況顯示，2009年、2010年和2011年底，全國在用燃煤鍋爐數(shù)量分別為59.52萬臺、60.73萬臺、62.03萬臺，數(shù)量持續(xù)攀升。我國目前二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的67%、煙塵排放量的70%和人為源大氣汞排放量的40%都來自于燃煤，這與我國60余萬臺燃煤鍋爐的排放密不可分。
發(fā)改委能源研究所此前公布的一項(xiàng)數(shù)據(jù)顯示，目前我國工業(yè)鍋爐排放的煙塵和二氧化硫分別占全國總排放量的41.6%和22.2%。在國家發(fā)改委印發(fā)的“十一五”十大重點(diǎn)節(jié)能工程實(shí)施意見中，燃煤工業(yè)鍋爐以高能耗、低效率、高污染排名榜首。
新華社今年1月29日報道稱，在當(dāng)日霧霾總面積達(dá)130萬平方公里的國土上，嚴(yán)重污染地區(qū)包括北京、天津、石家莊和濟(jì)南，重度污染城市則包括鄭州、武漢、西安、合肥、南京、沈陽和長春，其中僅南京沒有供暖。目前城市供暖的主要熱源是燃煤鍋爐，南京雖沒有供暖，但2012年其仍以3480萬噸的耗煤量在全國4個直轄市和15個（副）省級城市中排名第五。這也佐證了燃煤污染物排放是霧霾天氣形成的主要元兇。
霧霾頻發(fā)引發(fā)社會廣泛關(guān)注，倒逼政府拿“燃煤污染源”開刀。目前，全國各大中城市正加快燃煤鍋爐的拆改步伐。北京市已確定，今年年底前四環(huán)內(nèi)將全部取消燃煤鍋爐房采暖, 總計將完成2100蒸噸燃煤鍋爐的清潔能源改造。上海市計劃2015年全部完成中小燃煤鍋爐清潔能源替代。河北石家莊市確定將于今年7月31日前全部完成283臺燃煤鍋爐的拆改任務(wù)。湖北武漢市計劃今年將二環(huán)線和三環(huán)線之間的755臺燃煤鍋爐全部關(guān)停。河南鄭州市此前發(fā)布的《“藍(lán)天”工程白皮書(2013～2015)》也指出，至2014年年底，市區(qū)263臺燃煤鍋爐將全部完成拆除改造。
除上述城市以外，天津、山西，湖南……全國上下對城市大氣污染的禍?zhǔn)?ldquo;燃煤鍋爐”的危害已形成共識，拆改燃煤鍋爐已經(jīng)付諸于實(shí)際行動，成為改善城市空氣質(zhì)量的重要措施。
這無疑是一條正確的路。燃煤鍋爐數(shù)十年來承擔(dān)著城市電力、供暖、工業(yè)熱利用的重任，但在新時期下，在杜絕霧霾、建設(shè)綠色城市的要求下，我們必須摒棄這種傳統(tǒng)的能源獲取方式，走更綠色、更具可持續(xù)性的綠色能源發(fā)展之路。
綜合性的解決方案
拆除燃煤鍋爐后以何替代？這成為我們在行動之前必須思考并確定的問題。
從目前的實(shí)施情況看，燃煤鍋爐關(guān)停后，相關(guān)單位多改為使用天然氣、生物質(zhì)、電、太陽能等能源，其中推廣應(yīng)用最多的為技術(shù)最成熟、性價比最好的天然氣鍋爐替代方案。
而單純地利用天然氣來實(shí)現(xiàn)替代，并非最好的選擇。從綠色環(huán)保的角度講，天然氣鍋爐雖說在污染物排放方面大大減少，但其燃燒時仍會釋放少量二氧化硫等有害氣體和大量二氧化碳類溫室氣體，同時，天然氣并非可再生能源，從國家能源安全的角度看，大量消耗天然氣絕非長久之計。生物質(zhì)雖屬可再生能源，但并非清潔能源，其污染物排放依然難以控制。電鍋爐雖然在使用過程中的環(huán)境效益明顯，但電鍋爐本身是“燒”電的，如果電的來源本身不是清潔的，依然是通過燃煤獲取的，這就不能稱之為是本質(zhì)上的燃煤鍋爐替代。
太陽能鍋爐為我們提供了一個真正綠色的替代方案。首先，太陽能鍋爐的能量來源是綠色的、取之不盡用之不竭的太陽能，是真正的清潔的、可再生的能源。其次，利用光熱技術(shù)可滿足對不同熱源的需求，從50℃的熱水到500攝氏度的高溫蒸汽，均可利用光熱技術(shù)實(shí)現(xiàn)。這使其完全可以滿足工業(yè)鍋爐各個領(lǐng)域的應(yīng)用需求。再者，光熱技術(shù)除了可以進(jìn)行熱利用外，還可以用來發(fā)電。在我國西北光照資源豐富地區(qū)進(jìn)行大規(guī)模光熱電站開發(fā)，將綠色電力輸送至城市用電負(fù)荷區(qū)，可進(jìn)一步替代城市燃煤電廠。
誠然，如果從電能的利用角度來考量，無論是光伏，還是核電、水電和風(fēng)電，其當(dāng)前的度電成本都比光熱發(fā)電要低很多。但如果我們從更全面的角度來考慮問題，得出的結(jié)論會有不同。光伏發(fā)電的產(chǎn)業(yè)鏈最上游的多晶硅生產(chǎn)是高耗能、高污染的；核電的核輻射安全隱患已使諸多發(fā)達(dá)國家下定決心棄核；水電開發(fā)帶來的移民和生態(tài)破壞問題難以解決；風(fēng)電和光伏不穩(wěn)定的電能輸出對城市用電網(wǎng)是將造成巨大沖擊。而光熱技術(shù)則完全沒有上述弊端，同時其又擁有多種其它供能方式所沒有的優(yōu)點(diǎn)。其供熱方式靈活多樣，可集中供暖也可分散供暖；其電能質(zhì)量更可以與傳統(tǒng)火電相媲美，通過低成本儲熱技術(shù)實(shí)現(xiàn)持續(xù)、穩(wěn)定、可靠的電能供應(yīng)；其利用方式可按需設(shè)計，即可單獨(dú)發(fā)電或供熱，也可與傳統(tǒng)燃煤鍋爐或燃?xì)忮仩t混合互補(bǔ)發(fā)電或供熱。
但也必須看到的是，利用光熱技術(shù)完全或大量地替代燃煤鍋爐在當(dāng)前的環(huán)境下是不現(xiàn)實(shí)的。首先，并非所有城市的光照資源都適宜利用光熱技術(shù)，我們應(yīng)因地制宜地有選擇地開發(fā)利用；第二，太陽能本質(zhì)上是會受天氣條件影響的，而城市對能源的需求是持續(xù)的不可間斷的，大量采用“靠天供能”的光熱來替代會對城市供能帶來潛在風(fēng)險；第三，由于需要建設(shè)大面積的集熱系統(tǒng)，光熱對占地面積的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于建設(shè)一個燃煤鍋爐，如果無法利用屋頂?shù)乳e置可利用面積建設(shè)光場，而直接占用土地面積，對絕大多數(shù)城市來說都是不現(xiàn)實(shí)的。
因此，我們需要推廣應(yīng)用的是一個綜合性的能源解決方案。利用各種能源技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，整合建立一個最大程度的“綠”、最大程度的“低成本”的供能體系。我們可以設(shè)想，利用燃?xì)忮仩t作為主力能源替代燃煤鍋爐，同時在條件適宜的地方利用光熱技術(shù)與燃?xì)膺M(jìn)行互補(bǔ)供能，在光照資源較好的時候更大程度地利用光熱供能，在夜間或光照資源不好的時候利用燃?xì)夤┠埽@將可以實(shí)現(xiàn)在不威脅城市能源體系安全的前提下，實(shí)現(xiàn)最大程度的綠色供能。同時，對小規(guī)模的分布式用能需求，采用光熱技術(shù)實(shí)現(xiàn)完全替代。
最優(yōu)的城市供能解決方案就在于此，建立起這樣一個完善的、互補(bǔ)的城市能源供應(yīng)體系，霧霾天氣頻發(fā)的問題將迎刃而解，成就一個真正的綠色城市也將不再是夢。
政策支持和機(jī)制創(chuàng)新
橫亙在將光熱技術(shù)推向全面應(yīng)用的最大障礙是成本。解決成本上的問題一方面依賴要技術(shù)和市場機(jī)制上的革新，另一方面仍需依賴政府層面的政策支持。
國家能源局正在擬定的《可再生能源供熱實(shí)施方案》將重點(diǎn)推動工業(yè)可再生能源熱利用的市場化，其以太陽能、地?zé)岷蜕镔|(zhì)能等供熱方式為主，其中太陽能供熱將占主導(dǎo)位置。中國農(nóng)村能源行業(yè)協(xié)會太陽能熱利用專業(yè)委員會主任羅振濤此前在接受CSPPLAZA記者采訪時表示，由其參與編制的《太陽能供熱指導(dǎo)意見建議稿》已于6月20日提交給國家能源局，以配合正在制訂的《可再生能源供熱實(shí)施方案》的編制?！犊稍偕茉垂釋?shí)施方案》將包括對太陽能中溫?zé)崂檬袌龅难a(bǔ)貼政策。
事實(shí)上，多個地方政府早已行動起來。2012年6月19日，上海市就發(fā)布了《燃煤（重油）鍋爐清潔能源替代工作方案和專項(xiàng)資金扶持辦法通知》和《關(guān)于落實(shí)本市2012年燃煤（重油）鍋爐清潔能源替代工作的通知》兩份文件，設(shè)立了專項(xiàng)扶持資金，補(bǔ)貼燃煤鍋爐改造，政府給予的補(bǔ)貼額度達(dá)20萬~30萬元/蒸噸。石家莊市也早于2012年4月出臺《石家莊市分散燃煤鍋爐置換工作實(shí)施方案》，對拆除1噸采暖燃煤鍋爐、生產(chǎn)燃煤鍋爐、茶浴鍋爐補(bǔ)貼3萬元等。山東省擬于今年出臺的《太陽能工業(yè)熱力系統(tǒng)財政補(bǔ)貼方案》將明確具體的光熱利用補(bǔ)貼額度。
太陽能鍋爐在初始投資成本上目前還難以讓市場接受，但由于其無需支付燃料成本，建成后僅需投入一定量的運(yùn)維成本，按照其20年的壽命期來計算，其長期經(jīng)濟(jì)效益是可觀的?；谶@一點(diǎn)，除了在政策給予支持外，通過合同能源管理模式實(shí)現(xiàn)，也將有效推動太陽能鍋爐邁向市場化應(yīng)用。
從熱能到電能，從工業(yè)到民用，光熱技術(shù)的應(yīng)用對一個城市構(gòu)建綠色的能源供給體系至關(guān)重要，這是值得我們?nèi)プ卟?jiān)持走下去的一條路。這條路，將通向藍(lán)藍(lán)的天空，帶來純凈的空氣。
