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雾霾与油品质量关系有多大?

2014年05月05日 09:33 来源于 财新网
要根本解决机动车排放量大的问题,需要汽车生产部门、道路管理部门与石油企业协调配合、同步升级。

      文|胡森林

  "雾霾"正逐渐从一个环境名词,演变成一个生态事件,困扰越来越多人特别是大城市居民的生活。雾霾污染的根本原因在于旧有的经济增长模式,根治起来难度不小。在关于雾霾的讨论中,不少人把矛头指向了车用油品质量问题。雾霾的成因到底是什么?与油品质量有关大关系呢?油品升级真能成为治理雾霾的关键吗?

  一、雾霾是如何造成的

  污染物排放大是空气重污染的根本原因。从雾霾污染成分来看,PM2.5是空气质量恶化的重要因子,同时氮氧化物、二氧化硫等大气污染物也在起作用。落后的重污染工业布局、巨大的煤炭消耗、庞大的机动车保有量以及局地气候和地形都是造成雾霾的原因。在京津冀、长三角、珠三角等区域,由于经济活动发达,工业污染排放量大,机动车保有量急剧增加,PM2.5污染更加严重。以北京为例,常住人口超过2000万人,机动车保有量500多万辆,汽柴油消费总量超过600万吨,年建筑施工面积近两亿平方米,这些使得污染物排放总量居高不下。

  在蔓延全国的雾霾污染中,工业污染源排放是罪魁祸首,燃料燃烧过程中释放的二氧化硫、氮氧化物、粉尘颗粒物是造成空气污染的主要因素。在工业源排放中贡献最大的是燃煤排放,煤炭占我国能源消费的将近70%,不合理的能源消费结构,反映的是不合理的产业结构和经济发展模式。

  中国科学院大气物理研究所此前持续数年的一项研究成果显示,京津冀空气污染形势十分严峻,其原因比较复杂。包括容易形成静稳天气,沙尘区域输送,工业污染物的近周边输送以及二氧化硫、氮氧化物等污染物的局地排放。综合起来看,污染是内因,气象是外因,二者共同起作用。就北京而言,PM2.5大约30-40%来自原始排放,20-30%来自大气中的光化学转化,30-40%来自于区域的协同贡献,其中机动车成为城市PM2.5的最大来源,约为四分之一。

  绿色和平组织去年发布的一个研究报告称,空气中的PM2.5浓度由一次源以及二氧化硫等多种前体污染物共同起作用,其中一次源直接排放约占40%,前体污染物贡献占60%。在燃料类型中,过度依赖煤炭影响较大,成为主导性的燃料污染来源,远高于油品在一次排放中所占的比重。从行业来看,燃煤发电、钢铁、水泥等行业是污染排放大户,而交通行业对北京市PM2.5影响更为明显。

  北京市环保局今年4月16日发布消息称,北京市PM2.5来源解析最新研究成果显示,全年PM2.5来源中区域传输贡献约占28-36%,本地污染排放贡献占64-72%。在本地污染贡献中,机动车、燃煤、工业生产、扬尘为主要来源,分别占31.1%、22.4%、18.1%和14.3%。研究结果发现,北京市PM2.5成分和来源中有一个突出特点是,机动车对PM2.5产生综合性贡献。首先,机动车直接排放PM2.5 ,其次,机动车排放的气态污染物是PM2.5中二次有机物和硝酸盐的"原材料",同时也是造成大气氧化性增强的重要"催化剂"。另外,机动车行驶还对道路扬尘排放起到"搅拌器"的作用。

  综合以上科研机构、NGO和环保部门的研究结果来看,空气污染尤其是北京市的雾霾与机动车有较大的关系,但数据也显示,雾霾并非单由机动车排放造成,汽车尾气、烟尘、工业废气以及扬尘等共同造成了雾霾的发生。机动车在北京雾霾污染重所占比重较大,很重要的原因在于北京的能源消费结构相对比较优化,燃煤使用比例不高。在更大的范围内,雾霾则和过多使用燃煤造成的工业污染排放关系更为密切。但随着各地汽车保有量的快速增长,尾气排放对大气污染的影响还将日益增加。

  二、油品质量有多大责任

  如果撇除其他因素,单就机动车污染排放来说的话,是否油品质量不高是造成污染的"元凶"呢?

  目前,市场上质量最高的油品是只在北京实施的京五标准汽油。按说北京的油品质量排在全国首位,硫含量全国最低,汽车使用起来应该很环保才对,但从实际情况看来,机动车排放造成空气污染是由多方面因素造成的,提高油品质量并不能一劳永逸地解决排放问题。

  事实上,机动车的排放问题,与油品质量、汽车发动机水平、道路扬尘、尾气减排措施以及道路拥堵都有关系,是"车-油-路"三者共同起作用的结果。在车况方面,一是数量庞大且不断增长,二是一些车的排放标准不够,发动机水平不高,好油没有"好肠胃"来消化,也不会有好的效果。在路况方面,北京早已成为"首堵",汽车保有量狂增造成交通拥堵,车辆在怠速情况下,汽油燃烧不完全,排放量比平时增加6倍以上。

  目前,除了北京使用京Ⅴ标准汽柴油,上海、珠三角、江苏等地实施了国Ⅳ标准油品外,全国大部分地区的油品实施的仍是国Ⅲ标准。按照我国成品油排放标准,以硫含量来看,京Ⅴ标准硫含量要低于10ppm,国Ⅳ标准要低于50ppm,国Ⅲ标准要求低于150ppm。而美国、欧洲实施的成品油排放标准硫含量分别是低于30ppm、10ppm。也就是说除了北京油品质量与欧洲相当外,大部分地区(国Ⅲ)油品的硫含量标准与发达国家存在差距。

  作为主要发展中国家,与情况相类似的"金砖五国"来比较的话,中国的车用油品质量处于领先水平,巴西、南非和俄罗斯的车用汽油硫含量标准为500~1000ppm,车用柴油硫含量标准为500ppm。中国的油品质量升级进程与发达国家相比,步伐也相对较快。发达国家汽油无铅化用了10多年甚至20多年,我国只用了七年。发达国家炼油工业已有150余年历史,体系成熟,装置配套齐全,升级难度小,中国炼油工业只有60年历史,起步晚,起点低,炼油装置与油品需求存在结构性矛盾,升级难度大,在这样的情况下,相当于用十多走完了西方国家20年的油品升级路,但在公众对空气质量的关注下,舆论却普遍认为中国油品质量差、升级过慢。

  三、症结在哪儿

  公众对油品质量的期望,石油企业油品升级的需求,政府对油品质量的新规定,这些都在催促着石油企业加快油品质量升级步伐。但在公众看来,油品质量还是跟不上,升级速度始终"慢半拍",因而成为"吐槽"雾霾的矛头所向。这其中的症结何在呢?

  一是车油标准不同步。"车油不同步"是一直困扰中国尾气防治的重要因素。涉及机动车尾气防治的标准有两套,一套是俗称的"油品标准",一套是"汽车污染物排放限值",俗称"汽车标准",这两套标准在实际使用中往往是脱节的,有达标车没达标油、有达标油没达标车的现象并存。在美、欧、日等发达国家,满足相应机动车排放标准的油品均提前开始供应,但中国情况的是,减排是环保部门的事情,油品升级换代则不是环保部门的职责,所以即使机动车排放标准制定了,没有相应标准的油品供应,环保部门也无计可施。由于油品质量迟迟无法达标,导致本该及时出台的排放标准一再推迟,即便是出台后,合格油品供应不足也将导致排放标准的实施效果大打折扣。目前负责制定车用燃油标准的机构是"全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会"("大标委")下面的"石油燃料和润滑剂分技术委员会"("小标委"),其中大部分成员来自石油石化企业,本来应该由政府行使的标准制定职能,实际上由企业在"越俎代庖"。

  二是炼油原料劣质化。油品质量升级主要是指降低汽柴油中过高的含硫量。但是目前原油劣质化是中国炼油业面临的趋势。中国自产原油不够,近年新开发的原油大多重质高酸,进口原油比例已接近60%,但国外优质原油也逐渐减少,进口原油中的高硫重质原油比重越来越大。这就决定了中国油品升级的难度在不断加大。

  三是成本的问题。降低汽柴油含硫量的主流做法是"加氢脱硫",使得油品中的硫分变成硫化氢,然后分离出来,但加氢脱硫带来的副作用是汽油辛烷值降低,提高辛烷值的办法是加入芳烃,这增加了很多的成本,比如提高一个辛烷值标号,从92号汽油升级到93号汽油,每吨炼化成本要增加200元-300元。包含PX在内的芳烃,是汽油清洁化必不可少的,通过对石脑油进行催化重整,产生芳烃和用于加氢脱硫的氢气。而由于各种原因,PX乃至乙烯都成为被抵制的项目,这对于炼化企业而言,一旦失去了催化重整设备,就打破了装置间的平衡,需要下大成本才能加以弥补。

  四是地区等差异带来的水平参差不齐。目前沿海大型炼厂基本具备了生产国4、国5汽油的能力,内陆地区则相对欠缺,特别是一些炼厂设备老旧,升级进度相对缓慢,可生产国4、国5汽油的炼油能力不足。地方炼化企业的情况更不容乐观,由于技术、装置、工艺以及炼制原料等因素,很多企业只能生产非标成品油。

  而上述这些问题,归结起来,核心还是价格问题。中国成品油价格屡屡调整不到位,是阻碍油品升级的主要原因。2012年3月起,北京市场开始陆续置换京5汽柴油标准,但很长一段时间,炼厂的出厂价以及成品油市场的批发和零售价格,都还执行国4标准的价格。油品质量升级从来都是只投钱不补钱,全是企业自己消化,这种情况下,升级油品需要的巨额成本,而在目前的成品油定价机制下,石油企业难以通过油价转移成本,这导致油企缺乏升级油品的动力,使得国内油品标准升级缓慢。甚至环保部相关人士曾经表示,国内的石油公司已具备提升油品质量的条件,但因油品价格问题得不到提高而迟迟不供应国Ⅳ标准的油品,导致了环保部也两度推迟了重型柴油车国Ⅳ排放标准实施。

  油品质量升级需要巨额的成本投入,相应产出的高清洁油品的市场价格也将会相应提高。为贯彻落实《国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知》要求,加快推进我国油品质量升级步伐,2013年9月,国家发展改革委印发《关于油品质量升级价格政策有关意见的通知》,决定对油品质量升级实行优质优价政策。其中,车用汽、柴油质量标准升级至第四阶段每吨分别加价290元和370元;从第四阶段升级至第五阶段每吨分别加价170元和160元。这是朝着通过价格调整推动油品升级的方向迈出的重要一步。

  四、升级之困

  那么石油企业要升级的话,要在哪些方面实现突破,又可能遇到哪些问题呢?

  从工艺和装置来看,要降低汽油硫含量,需要对催化汽油进行加氢,为了增加因加氢而减少的高辛烷值汽油组分,需要新建或改造催化重整装置和MTBE装置,同时,需要建设和完善汽油在线调合设施。对车用柴油质量升级而言,需要加氢精制以降硫,以及对催化柴油进行高压加氢来提高十六烷值。此外油品升级需要建设配套公用工程,建设昂贵的制氢装置以及回收有毒气体的装置。整个工艺下来,生产过程更加复杂,生产周期拉长,生产效率下降,成本因而大幅提升。

  从升级进度来看,油品升级的关键工艺是加氢脱硫,但国内生产高压加氢装置的生产企业只有少数几家,产能有限,制造周期较长,大量炼厂扎堆升级,设备按时到位的压力更大。加上装置建设审批、原有油品转换以及调运物流等时间,整个升级的过程自然会拉长。

  对油企来说最需要考虑的是成本问题,而背后隐含着消费者接受的问题。要实现清洁油品大批量生产,从技术引进到装备设施采购再到工艺改造,这些都是成本,估计此轮升级炼化行业整体投资至少需要2000亿元,投资背后的支撑是合理的成品油定价机制,否则炼厂的投入收不回来,技术进步就缺乏动力。对大炼化企业而言,"以化补炼"曾是一种常见的模式,但这种模式目前正面临严峻考验,多个炼化项目被叫停或迁址重建,对行业打击巨大。因为炼化产业链是一个完整的闭环,割裂其中任何一环,都会造成衔接失调和不经济。比如炼厂没有芳烃联合装置,生产不出清洁组分芳烃和氢,几乎无法完成炼化升级任务。此外,消费者对高端油品也需要一个接受过程,既然是为了环境需要而提高产品标准,就要平衡炼化企业和消费者的利益,消费者的意识和承受能力也很重要。

  价格监管是确保升级顺利的重要保障。行业人士普遍认为,坚持市场化方向是中国炼化行业的出路,如果原材料和产品价格与国际接轨,产品和生产过程清洁化也和发达国家同等要求,政府就应当坚持"优质优价"的导向,使炼化产业有一个基本回报率,否则可能对炼化企业经济效益造成长期负面影响。按照《关于油品质量升级价格政策有关意见的通知》精神,油品质量升级后,按照优质优价原则适当提高油品价格,体现了"谁污染、谁负责",多用油、多负担的原则。要确保实现优质优价,关键是价格监管要到位。根据优质优价原则,不同品质的油品价差拉大,弄虚作假的套利空间上升,如果监管不严、惩罚不力,很容易出现"劣币驱逐良币"的现象。价格监管相对容易,质量监管难得更大,目前油品出厂环节由质量监督部门监管,往往是委托企业自检,批发、运输、加油站等环节的准入由商务部门负责,质量管理由工商部门负责,这种多头管理局面不利于有效监管。即使每个环节监管到位,油品检测费用也难以承受,也很难做到及时动态的监测。所以这些问题,都需要管理部门改变现行管理方式和管理机制,更好地发挥政府作用,为油品升级营造良好环境。

  五、油品升级并非一劳永逸

  如前面所分析的,油品质量只是影响汽车污染物排放的一个因素,要根本解决机动车排放量大的问题,需要汽车生产部门、道路管理部门与石油企业协调配合、同步升级。比如汽车企业要考虑汽车发动机等相关设备性能的提高,道路管理部门要采取有效措施降低城市拥堵,相关管理部门对汽车违规套牌等行为也要加大行政处罚力度,加大"黄标车"淘汰进程等。在交通燃料结构上,可以考虑更多使用清洁的天然气作原料,大力发展LNG汽车加注等业务。

  油品升级有利于环境保护,但显然治理雾霾远远并非石油企业一家的事。从国外治理雾霾的经验来看,从保证2008年奥运会空气清洁的实施效果来,治理雾霾的很多办法和经验都是现成的。但问题在于,不改变现有的增长方式和经济发展模式,进而改变现有的能源结构,保证空气质量所需要支付的巨大经济、社会成本该由谁去承担呢?要各利益相关部门、各监管主体甚至每个消费者都自觉履行职责、心甘情愿地为此承担相应的成本,真的是那么容易吗?比如,规定时间内没有升级的炼厂或装置是否真的停产?政府是否真能坚决关停并转而不顾GDP?是否会出现类似污染排放那样时松时紧的现象?监管机构能否加大监管力度和效果,真正承担相应责任?甚至于,在面临低价的非正常油品诱惑时,每个消费者是否都愿意自觉为确保油品质量而付出高的代价?这些都将决定油品升级进程的快慢和效果的好坏。

  雾霾让公众心情焦躁而迫切,但解决雾霾问题绝非一蹴而就,希望通过短期内提高油品品质来解决雾霾问题也不太现实。要根治雾霾问题,需要系统而周全地考虑各种错综复杂的关系,比如形成雾霾的各种因素间的关系,这些成因之间看似独立,实则相互关联,需要系统加以思考;比如雾霾与空气污染、水污染、土壤污染等各种污染的关系,从整体环境质量出发,雾霾治理需要同步考虑其他部门的污染控制问题否则会"按下葫芦浮起瓢"。同时,在资源有限的情况下,还需要考虑空气环境治理与其他公共部门的关系,以及公共部门与社会经济的关系等等。这就说明,雾霾治理的背后实际上是对社会经济发展的全面平衡,如不经过科学论证和系统分析,那么社会经济发展的压力最终以某种途径倒逼回去,使雾霾再度重返。

  中国农业社会有"治水"的传统,雾霾成为工业社会新的公共性问题。以防治雾霾为代表的环境治理,牵涉到整个社会生活方式、生产方式、社会经济文化以及观念体系的转变,考验的是政府的整体治理能力。中央提出的"治理体系和治理能力现代化",意味着需要用一种整体协调、系统多元的观点和方法来处理类似的公共性问题,这方面最新的体现就是京津冀协同发展战略,就北京目前空气质量"三分之一靠天、三分之一靠自己、三分之一靠周边"的现状而言,区域联防联控是必不可少的,但最根本的办法还是大力转变发展方式,改变依靠资源投入的高耗能、高污染的发展模式,加快推进能源结构优化,减少工业污染排放。而对于每个个体而言,需要意识到的是,个人不仅是空气质量恶化的被动承受着,也能成为空气质量好转的主动促进者,这需要我们不断改变生活方式,选择更低碳、更健康的生活,同时也意味着我们需要为获得洁净的空气支付更高的成本。

  1955年美国洛杉矶发生了严重的光化学烟雾污染事件,两天内因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上的老人达400多人。政府指派巴克曼成立一个委员会负责空气治理,经过一系列调查后,巴克曼委员会提出了六条建议,其中包括放缓重污染行业的增长、建立高效公交系统、逐步淘汰使用柴油车等。为了解决污染问题,政府采取了一系列措施,包括出台《清洁空气法案》制定污染标准,组建环保局负责监督法案的实施,要求所有汽车装上催化式排气净化器,敦促石油公司在成品油中减少烯烃含量,支持环保机构提倡和开发汽车替代能源,通过长达十余年的努力,洛杉矶的空气开始慢慢转好。《洛杉矶雾霾启示录》作者雅各布斯说,"治理雾霾是一个长期的过程,在这过程中遇到各种各样的阻力,来自汽车公司,来自石油公司,此外还有政府和立法者的不作为。如果你回过头去看,你会发现真正推动这项事业的是那些普通的民众,如果没有他们,我们今天肯定还会生活在雾霾当中。"美国走过的路,可以给中国以启发和借鉴。

  【胡森林:世界石油理事会中国国家委员会委员,无所不能特约作者】

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