自發(fā)與非自發(fā)的轉變

關于我國能源結構調整及其影響，目前注意的焦點大多集中在工業(yè)、發(fā)電、交通以及城市生活等方面，而對農村用能及污染物的排放則缺乏應有的關注。農村生活用能的類型和數量缺乏詳細而可靠的追蹤記錄，導致我們在確定農村地區(qū)生活源污染物排放量，分析其對區(qū)域大氣和室內空氣的影響，評估由此導致的暴露和健康效應及制訂相應的政策時，都面臨極大的不確定性。

根據國際能源署（IEA）和聯合國糧農組織（FAO）的數據，中國大陸農村薪柴和秸稈的消耗量在1992?2012的20年間，僅分別下降了15%和8%。這顯然與我們的經驗觀察和一些已經發(fā)表的地方性調查矛盾，也與近20年來農村地區(qū)經濟和社會快速變化的事實不符。

基于以上原因，在全國幾十個單位、一百多名研究人員及數千名大學生志愿者的幫助下，我們調查了1992~2012年間34489個中國大陸農村家庭的能源消費結構和1670個農村家庭的燃料日消費量。調查結果發(fā)現，在這20年間，我國大陸地區(qū)農村家庭薪柴和秸稈的消耗量分別下降了63%和51%；與此同時，電、液化氣和沼氣在烹飪用能源消費中的比重從8%上升到了59%，取暖用電比重從2%增加到15%。增幅均在7倍上下，遠遠超過IEA和FAO數據的10%。

在烹飪用能中，電和液化氣的消費比重分別從1992年的3.5%和5.1%上升至2012年的34%和24%，而薪柴和秸稈的比重分別從47%和33%下降至20%和14%。這一變化背后的主要驅動力是生活水平的提高。在我們的研究中，僅人均年收入這一項指標，就可解釋近88%的變化。

就轉型路徑而言，農村地區(qū)取暖用能基本遵循“生物質燃料—煤—電”的演化軌跡，這與傳統(tǒng)的能源階梯理論是一致的。但烹飪用能的變化則不同，很多地區(qū)跨越了煤這一階段，直接從傳統(tǒng)生物質直接轉向了電和液化氣，究其原因，仍然要歸因于20年間農村地區(qū)社會經濟的高速發(fā)展，導致烹飪用能呈現出了跨越性快速轉型的特征，也顯示出未來農村用能結構調整的潛力。按照我們的初步估算，當農村人均年收入達到15000元的時候，電力和天然氣用于烹飪的比例將高達90%，這意味著農村地區(qū)烹飪用能的清潔化過程可在未來十余年間大致完成。

相較于烹飪用能，取暖用能的轉型則呈現出較為復雜的局面。首先，其清潔化和多樣化的速度遠不及烹飪用能的變化速率。1992年到2012年間，雖然用于取暖的電力消費增長了7.6倍，但由于其初始水平較低，到2012年，電力在整個取暖用能中的比重僅為15%，農村地區(qū)的取暖仍然主要依靠煤炭和生物燃料。事實上，2012年電取暖的農村居民主要分布在取暖時間較短且無需固定取暖設施的中部地區(qū)。

此外，取暖用能轉型呈現很強的路徑依賴，沒有呈現出烹飪用能那樣的“跨越性”特征。這主要是因為電和天然氣取暖成本太高，也與基礎設施建設條件（如供電功率）限制有關。導致過去20年間農村地區(qū)取暖用能的調整速度很慢。

此外，作為從能源轉型的主要驅動力，人均收入與取暖用能之間并非簡單的線性關系，且受到其他因素的顯著影響。這些因素仍需要進一步研究。從目前獲得的數據看，如果沒有政府的強力干預（如目前在26+2實施的煤改電和煤改氣），農村地區(qū)取暖用能在短期內不會出現像烹飪用能那樣的自發(fā)轉型。

需要關注的，不止是煤炭

能源消費結構調整帶來的最顯著變化是農村地區(qū)大氣污染物排放量下降。1992到2012年間，因農村地區(qū)家庭用能導致污染物、特別是不完全燃燒產物（如一次PM2.5、黑炭和多環(huán)芳烴等）的排放量下降了49%~57%。

農村使用固體燃料（煤和生物質，后者包括秸稈和薪柴）導致的污染物排放不僅是區(qū)域大氣污染的重要貢獻者，也會直接造成農戶居室室內空氣的嚴重污染，且其污染程度遠高于不使用固體燃料的居民家庭。因此，農村家庭用能轉型導致的污染物排放下降有著重要的雙重意義，一方面對區(qū)域空氣質量的改善有重要貢獻，另一方面可以大幅度改善農村居民室內污染，因此具有重要的健康效應。事實上，長期以來，人們對使用固體燃料造成的農村室內空氣污染重視不夠。根據世界衛(wèi)生組織的數據，我國每年由于空氣污染導致百萬以上人口的過早死亡，其中使用固體燃料造成的室內空氣污染的貢獻高達40%左右。

近年來，我們在多處農村地區(qū)實地測定了室內空氣主要污染物濃度，部分地區(qū)的污染程度觸目驚心。比如，在華北某戶家庭廚房中測得的苯并芘日均濃度高達49-548納克/立方米，臥室中也高達31-187納克/立方米，而作為一種強致癌物，苯并芘的國家室內空氣標準為1.0納克/立方米。再如，在西部某地冬季測得的居民24小時呼吸PM2.5濃度在70~1650微克/立方米之間，不低于重污染大城市的暴露水平。

目前，農村污染物排放的絕對值雖然有所下降，但其對所有源污染物排放總量的貢獻依然很高，尤其是黑炭、有機碳和苯并芘等不完全燃燒產物更是如此。將來依然需要從烹飪和取暖兩個方面入手，繼續(xù)推動能源轉型和減排工作。

盡管烹飪用能的轉型自發(fā)性程度較高，但政府和社會仍可以采取措施加快這一進程。如政府可以結合美麗鄉(xiāng)村建設，參照早年“家電下鄉(xiāng)”的方式，大力推廣電磁爐、電飯鍋以及目前農村很少使用的微波爐，同時可以結合精準扶貧工作，采取適當補貼的方式推廣使用液化天然氣，這些措施可以大大提高農村烹飪用能轉型的速度，投入的成本不會很高且可控。

相比之下，取暖用能轉型方面的難度要大得多。由于用電和用氣的成本超越了目前大多數農村家庭的經濟水平，因此需要政府的前期投入。可以預料，這一投入帶來的回報將是巨大的。就控制污染物排放而言，生活煤改氣的成本效益要顯著高于電廠煤改氣。燃煤電廠可以通過終端控制減少排放，但家庭爐灶由于燃燒效率低，且沒有凈化裝置，因此單位煤炭消耗量的污染物排放量往往是工業(yè)和電廠的數十倍（如二氧化硫）、數百倍（如黑炭）甚至上千倍（如苯并芘）。

另外，需要特別強調的是，農村取暖用能并不僅僅是散煤問題。根據我們的調查，2012年，農村地區(qū)用煤取暖的比例為46%，同期薪柴等生物質的使用比重也高達38%，與用煤比例沒有很大差別。因此，應當將關注點從改“散煤”拓展到改“固體燃料”。

技術需接受非技術的挑戰(zhàn)

隨著經濟水平的提高以及城市化的快速推進，農村地區(qū)的生活形態(tài)發(fā)生了很大的變化，并且表現出了較大的地區(qū)差異。因此，針對農村地區(qū)的能源消費結構轉型，需要開展更多的跨學科研究工作，技術措施要接受社會經濟和生活習慣等非技術的考驗。

以農村沼氣的使用為例，在我們的調查中，農村地區(qū)沼氣的使用量要比IEA和FAO公布的結果低得多，而且隨著時間推移，這一差距越來越大。根據我們的調查，大多數農村沼氣設施處于廢棄狀態(tài)。其原因除維護不當外，還與農村地區(qū)散養(yǎng)豬數量大幅度下降有關。隨著農村經濟發(fā)展、生活水平提高以及勞動力減少，以戶為單位的沼氣生產已經很難維系。顯然，沼氣等能源能否大規(guī)模推廣，并不是簡單的技術問題，而需要經濟和社會層面的綜合考量。

農村地區(qū)取暖和烹飪用能的調整，應該根據不同地區(qū)的特點，規(guī)劃綜合的整體解決方案，需要全面考慮地區(qū)的經濟發(fā)展水平、政府的財政能力以及電網和天然氣管網的承受能力等。有條件的地區(qū)可以一步到位，直接改用電或氣；無法一步到位的地區(qū)，則可以探討其他過渡方式，如與清潔爐灶相結合的壓塊生物質燃料取暖。這些方案的推廣一方面需要尋求市場機制，另一方面，政府的干預和推動也不可或缺。

另一個超越純粹技術的問題，是污染物減排與二氧化碳減排。由于兩者的來源、影響、減排動因、減排方式、減排效益和減排成本有很大差異，因此不能簡單化地相提并論。在目前中國的發(fā)展階段和經濟水平下，不加區(qū)分地籠統(tǒng)談減排會導致決策偏差。

導致全球氣候變化的二氧化碳排放主要是發(fā)達國家的歷史貢獻。盡管中國目前是第一排放大國，但由于大氣中的二氧化碳主要還是來自歷史排放，目前和未來一段時期中國對全球大氣二氧化碳增加的貢獻大約在10%左右。中國應當承擔起相應責任，但沒有必要為發(fā)達國家的歷史排放買單。與此同時，污染物排放導致嚴重的健康危害，減少污染物排放則應當是我國減排政策的優(yōu)先目標。

大多數情況下，污染物和二氧化碳減排的方式和效果并不一致。如電廠除塵脫硫、家庭爐灶轉型、汽車尾氣減排等都是針對污染物排放的，可以降低大氣污染程度，但不會減少二氧化碳排放。另一方面，諸如碳捕捉和碳存儲這樣的措施能夠減少二氧化碳排放，但對污染物減排沒有作用。前者對保護我國居民健康有利，后者則在為全球應對氣候變化做貢獻。當然，有些情況下兩者是可以并重的。譬如，清潔能源，如光伏、水電、風電的發(fā)展，可以導致污染物和二氧化碳同步減排。再如，不同源的黑炭減排，同樣具有雙重效應。因此，如何確定減排路徑，要明確減排目的，針對我國國情確定優(yōu)先次序，做好前期成本效益分析，確定最佳減排途徑，切忌不區(qū)分目的和不計成本的粗放管理策略。

就我國目前的情況而言，在面對每年大氣污染造成百萬以上過早死亡的威脅時，大氣污染物減排應當放在絕對優(yōu)先地位。至于氣候變化應對策略，則應當將重點放在應對和適應。相關研究的重點也應當如此。

如上所述，在綜合考慮技術、經濟性和社會效益的前提下，有些情況是可以獲得雙重收益的。其中生活源黑炭排放的削減就是一個典型的例子。黑炭不僅是危害健康的顆粒物的主要成分，同時也是重要的氣候強迫因子。通過減少農村生活源固體燃料的使用，可以大幅度減少黑炭的排放，獲得環(huán)境和氣候的雙重效益。

從這個角度看，農村生活用能的調整，確實值得引起更多重視。