苗永剛 王泳璇 朱娜
(沈陽環(huán)境科學研究院,遼寧沈陽 110167)
2016 年11 月國務(wù)院辦公廳印發(fā)《控制污染物排放許可制實施方案》,標志著我國排污許可證制度進入新篇章[1],隨后原環(huán)境保護部于2017 年7 月發(fā)布了《固定污染源排污許可分類管理名錄(2017 年版)》,2018 年1 月發(fā)布了《排污許可管理辦法(試行)》,2018 年2 月發(fā)布了《排污許可證申請與核發(fā)技術(shù)規(guī)范 總則》(HJ 942—2018),生態(tài)環(huán)境部于2019年12 月發(fā)布了《固定污染源排污許可分類管理名錄(2019 年版)》,并相繼發(fā)布了造紙、火電、鋼鐵、水泥、石化等40 余個行業(yè)的排污許可證申請與核發(fā)技術(shù)規(guī)范。隨著排污許可證定位的提升,排污許可證的核定和發(fā)放將成為未來一段時期我國環(huán)境管理的重要內(nèi)容,急需制定各污染行業(yè)科學的排污許可證的核算方法。
排污許可證制度是以改善環(huán)境質(zhì)量為目標,規(guī)定排污單位許可排放污染物的種類、數(shù)量、濃度、方式,以及環(huán)境管理要求事項和環(huán)境管理遵循原則的制度[2]。排污許可證制度實施的初始階段,主要從全國范圍內(nèi)的火電、造紙行業(yè)展開,并已制定完成相應(yīng)的科學方法。截至2019 年9 月10 日,全國共計核發(fā)火電、造紙等36 個重點行業(yè)排污許可證6.7 萬余張,登記企業(yè)排污信息4.3 萬余家[3]。但隨著排污許可證制度的不斷深化,涉及行業(yè)的深度和廣度必將進一步擴大,因此,采暖等重污染行業(yè)排污許可證核算方法的研究,對推動未來排污許可證制度的發(fā)展、環(huán)境管理制度的完善具有重要意義。
沈陽市是東北老工業(yè)基地的核心區(qū)域,重化工產(chǎn)業(yè)集中、機動車保有量高、社會供暖需求大、能源結(jié)構(gòu)不合理等因素共同制約著大氣環(huán)境質(zhì)量的改善進程。沈陽市二氧化硫、可吸入顆粒物濃度水平在采暖季節(jié)(11 月—次年3 月)長期超標,即煤煙型污染特征十分明顯。火電行業(yè)是典型的污染集中高效治理的固定源,具有大氣污染物排放基數(shù)大、工藝相對固定成熟的特點[4],且沈陽市采暖行業(yè)具有北方采暖行業(yè)的普遍特點,對采暖行業(yè)排污許可證的核算方法研究具有一定代表性。
基于此,本文以排污績效核算方法為核心,以沈陽市供暖行業(yè)為例,對沈陽市供暖行業(yè)排污許可量核算方法及核算情景進行分析與探討,為沈陽市排污許可證發(fā)放,推動未來排污許可證制度的發(fā)展、環(huán)境管理制度的完善提供科學的參考和理論支撐。
排污績效是從發(fā)電績效標準延伸過來的一個新概念和新機制,是指發(fā)電廠每發(fā)1 kW·h 電所排放的某種污染物的數(shù)量[5]。這一定義是在滿足總量控制目標要求的基礎(chǔ)上,根據(jù)排放績效標準和行業(yè)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)量來分配大氣污染物排放指標,即廣義的排污績效是指生產(chǎn)一單位某產(chǎn)品所排放特定污染物的數(shù)量[6]。
排污績效的應(yīng)用主要有兩方面內(nèi)容。一是以排污總量與某一要素比值的單要素評價指標,如對區(qū)域內(nèi)某一行業(yè)污染物排放總量與行業(yè)產(chǎn)品總量、污染物排放率、排放強度等指標進行綜合統(tǒng)計,形成環(huán)境排污績效標準。二是排污許可量與排污權(quán)核算體系。從總量控制角度出發(fā),對行業(yè)內(nèi)企業(yè)污染物排放效率進行評價,形成企業(yè)排放核算體系,而行業(yè)中任一企業(yè)排污許可量核算,應(yīng)按照標準中規(guī)定的單位產(chǎn)品基準排放量的情況進行核算,即以行業(yè)排污績效標準為基礎(chǔ),結(jié)合排污交易需求,測算單個企業(yè)污染物排放量或排污權(quán)量。兩者既有區(qū)別又相互聯(lián)系,前者聯(lián)接區(qū)域排污總量與環(huán)境質(zhì)量,后者承接環(huán)境管理與排污權(quán)交易。
依據(jù)資料分析,沈陽市供暖的建筑面積為2.76億m2,且仍呈增加趨勢。其中,燃煤鍋爐供熱面積占全市供熱面積的65.8%;熱電聯(lián)產(chǎn)供熱面積占全市供熱面積的27.3%;清潔熱源供熱面積僅占全市供熱面積的6.9%。
通過相關(guān)源解析結(jié)果可知,沈陽市燃煤污染源分擔率為32.6%,燃煤二氧化硫和氮氧化物年排放量遠高于工業(yè)源和機動車排放源年排放量,供暖行業(yè)燃煤鍋爐排放是重污染天氣環(huán)境質(zhì)量的主要影響因素。
據(jù)2017 年統(tǒng)計資料,沈陽市供暖燃煤鍋爐約856 臺(不包括1 t 以下非工業(yè)源采暖鍋爐),鍋爐額定出力約為4.21 萬蒸噸/h。沈陽市燃煤鍋爐數(shù)量龐大,燃燒設(shè)備類型多樣,有以層燃為主的拋煤機爐、往復推動爐排爐,有燃用劣質(zhì)煤的沸騰爐,有燃料在爐腔中懸浮燃燒的懸燃爐,還有技術(shù)標準較高的循環(huán)流化床鍋爐,以及各種加熱爐、干燥爐、焚燒爐等,其燃燒效率、熱效率、熱負荷及燃料需求各不相同。這些供暖鍋爐分布分散,中心城區(qū)20 t/h 及以下的小鍋爐比較多,且相對集中于和平區(qū)、沈河區(qū)和于洪區(qū)。部分供暖鍋爐熱效率低下、污染凈化設(shè)施落后或缺失,甚至燃煤煙氣直排進入大氣環(huán)境,是導致供暖期重污染天氣產(chǎn)生的主要因素之一。由此可見,供暖行業(yè)管理,尤其是燃煤鍋爐污染減排與供暖行業(yè)調(diào)整,依然是沈陽市環(huán)境管理的重點內(nèi)容。
沈陽市采取了一系列行之有效的采暖行業(yè)污染物防治措施,取得了初步成效,但此過程中仍然存在一些問題:(1)社會成本升高。在實施大氣污染物治理工作的過程中,投入和付出大量的資源,如資金、人力、物力,社會成本飆升。(2)難以保障公平。法律的實現(xiàn),以公平公正為基礎(chǔ),在環(huán)境質(zhì)量改善的同時,環(huán)境管理必須有效兼顧公平、公正和秩序,才能避免引發(fā)更多的社會問題。如在“拆小并大”過程中,能否有效保障居民供暖供熱,已成為環(huán)境管理引發(fā)的社會問題。(3)不能調(diào)動企業(yè)積極性。行業(yè)自主調(diào)整和技術(shù)進步,不能僅靠強制的行政命令,市場化引導才是最有效的手段。供暖行業(yè)調(diào)整需要探索低成本的環(huán)境管理模式,如采用排污許可的污染源管理方式。
(1)數(shù)據(jù)收集。在數(shù)據(jù)可得的情況下,盡可能地擴大供暖行業(yè)數(shù)據(jù)收集范圍,核心數(shù)據(jù)主要包括兩類,一類為供暖企業(yè)排污數(shù)據(jù),如污染物產(chǎn)生量、污染治理設(shè)施效率、污染物排放量等;一類為供暖企業(yè)產(chǎn)熱供熱數(shù)據(jù),如供暖單位鍋爐數(shù)量、燃燒效率、燃煤數(shù)量、燃煤品質(zhì)、出水溫度、回水溫度等相關(guān)指標。核心數(shù)據(jù)的選取應(yīng)具有代表性,且供暖企業(yè)及鍋爐的數(shù)量及樣本數(shù)量足夠多。然后,對相關(guān)數(shù)據(jù)進行審核檢驗,建立樣本數(shù)據(jù)庫。
(2)分別計算行業(yè)內(nèi)樣本企業(yè)二氧化硫、氮氧化物及顆粒物的排放總量,樣本企業(yè)供熱量總值,兩者比值為供暖行業(yè)平均排污水平。
(3)依據(jù)大氣環(huán)境污染源數(shù)據(jù)、氣象參數(shù)及大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀數(shù)據(jù),采用A-P 值模型與多元擴散模型,計算沈陽市區(qū)域二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物污染物大氣環(huán)境容量。
大氣環(huán)境污染物排放標準是為有效保護人居環(huán)境及財產(chǎn),對每種污染物設(shè)立的大氣環(huán)境質(zhì)量限度。依據(jù)這一標準確定行業(yè)內(nèi)每個污染源的污染物排放限額,進而保護大氣環(huán)境質(zhì)量。由此可知,大氣環(huán)境污染物標準應(yīng)以區(qū)域環(huán)境容量為基礎(chǔ),制定總量控制計劃,而排污績效標準與總量控制計劃給定的標準相一致,才能有效改善區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量[7]。
根據(jù)排污績效涵義,假設(shè)沈陽市區(qū)域內(nèi)有采暖行業(yè)企業(yè)n 家(n 為大于等于1 的正整數(shù)),n 家供暖企業(yè)排污量總和與供熱量總和的比值為行業(yè)單位供熱量排污量平均水平。計算公式為:
式中,Pc為單位產(chǎn)品污染物排放績效標準;Pe為單位產(chǎn)品污染物排放平均水平;Pi為企業(yè)污染物排放量;Hi為企業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量;Cs為控制系數(shù)。
供暖企業(yè)污染物A 排放績效與供暖企業(yè)的供熱量的函數(shù)關(guān)系見圖1。供暖企業(yè)平均排污績效值為P,基于環(huán)境容量的總量控制標準為Pc,則此時的總量控制標準即控制排污績效標準限值應(yīng)低于平均排污績效值。
圖1 供暖企業(yè)污染物A 排污績效與供熱量關(guān)系
排污績效標準限值與平均排污績效通過調(diào)整系數(shù)相互聯(lián)系,其表達式為:
Pc=Pe×Cs
當供暖行業(yè)平均排污績效小于或等于排污績效標準限值時,則供暖行業(yè)整體減排措施到位,生產(chǎn)技術(shù)水平較高,環(huán)境管理應(yīng)維持現(xiàn)狀,只需針對個別企業(yè)進行重點管理即可,而無需進行行業(yè)調(diào)整。
當供暖行業(yè)平均排污績效大于排污績效標準限值時,則供暖行業(yè)整體生產(chǎn)技術(shù)水平較低,減排措施不到位,需要通過排污許可證與排污權(quán)交易制度,用市場手段引導企業(yè)進行行業(yè)調(diào)整。
此時,供暖企業(yè)污染物A 的排污許可量核算公式為:
Pm=Pc×Hi
式中,Pm為企業(yè)獲得的污染物初始排污權(quán)量,t/a;Pc為單位產(chǎn)品污染物排放績效標準;Hi為企業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量。
通過以上分析過程可以看出,排污績效與區(qū)域排污標準通過總量控制方式能夠有效銜接起來,不但能體現(xiàn)總量控制的基礎(chǔ)作用,而且將濃度標準與環(huán)境質(zhì)量通過量化的方式結(jié)合起來,使環(huán)境管理通過量化指標反映,能夠促進環(huán)境質(zhì)量精準管控水平。這種標準的設(shè)定與實施,適用于地區(qū)排放總量控制計劃的制定,核算的排污許可量便于對接行業(yè)初始排污權(quán)分配,為排污交易制度的實施提供了基礎(chǔ)。
根據(jù)排污績效制定的行業(yè)排放體系與標準,相比濃度標準和強制排放標準,排放績效標準具有更好的政策靈活性和導向性,更加公平客觀,并且能夠使環(huán)境管理定量化而與環(huán)境質(zhì)量水平掛鉤,增加環(huán)境管理的科學性和有效性。
(1)排污績效核算體系使企業(yè)外部性通過污染物排放計入成本,直接反映企業(yè)的污染物排放強度和生產(chǎn)效率。通過排污績效制定的標準是排污總量指標分配的關(guān)鍵因素,直接影響分配結(jié)果的合理性與公平性,因為這一標準與核算體系不僅綜合考慮行業(yè)內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)工藝水平、資源利用效率、污染治理狀況,而且為企業(yè)排污賦予了成本價值,更好地兼顧了企業(yè)污染物排放強度和生產(chǎn)效率。
(2)排污績效核算標準具有公平、公正性。排污績效標準體系與核算方法,能夠綜合反映企業(yè)生產(chǎn)效率和污染物排放情況,卻無需考慮行業(yè)內(nèi)具體企業(yè)使用何種生產(chǎn)工藝、燃料標準、脫硫脫硝技術(shù)以及污染治理設(shè)施水平等詳細情況,因此能夠節(jié)省管理成本,并且能夠充分體現(xiàn)公平公正原則,相對較合理科學。在行業(yè)內(nèi)采用排污績效核算體系來分解排污指標,不僅能避免諸如“鞭打快牛”等政策不公平現(xiàn)象的出現(xiàn),且在有效控制行業(yè)污染物排放的同時,更有利于行業(yè)內(nèi)企業(yè)技術(shù)、人才、資金的優(yōu)化配置,提高資源利用效率和污染治理水平。
(3)基于排污績效核算體系的排污許可證管理,有利于排污權(quán)交易市場的構(gòu)建與運行。通過排污績效核算體系核算的排污許可量,標準統(tǒng)一,公平合理,排污權(quán)價值、價格賦值方式公開透明,規(guī)范一致,因此,便于企業(yè)間、區(qū)域間排污權(quán)核算與交易,進而能夠促進區(qū)域環(huán)境質(zhì)量改善,并能進一步提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。
(4)排污績效標準體系定量化聯(lián)接環(huán)境質(zhì)量管理,利于行業(yè)政策的制定與調(diào)整。排放績效標準體系以產(chǎn)品和污染物排放量為基礎(chǔ),綜合衡量行業(yè)內(nèi)所有企業(yè)生產(chǎn)效率與污染物排放水平。不僅能夠定量化降低行業(yè)排污量,并且能夠通過排污權(quán)交易等手段鼓勵企業(yè)提高資源利用效率,改進生產(chǎn)工藝,減少污染物的排放,并促進技術(shù)改造或采用新技術(shù),淘汰落后產(chǎn)能及效率低下的企業(yè),便于管理部門靈活制定與實施行業(yè)調(diào)整政策。
排污許可制是我國固定污染源環(huán)境管理的核心制度。實施控制污染物排放許可制,是推進生態(tài)文明建設(shè)、加強環(huán)境保護工作的一項具體舉措,是改革環(huán)境治理基礎(chǔ)制度的重要內(nèi)容[8]。本文提出的方法還存在不足,仍有待改進與深入探討:(1)排污績效標準限值基于環(huán)境容量與總量控制,其他影響因素未進行探討,有待進一步深入研究。(2)精準的環(huán)境質(zhì)量改善,需要大量的監(jiān)測數(shù)據(jù)支持,同時,排污績效計算模型分析需要大量的數(shù)據(jù)支撐,目前數(shù)據(jù)量不足以進行全面分析與核算。