中国如何在2030年实现PM2.5空气质量全面达标——基于能源及末端控制情景的数值模拟探讨

中国2030年空气质量达标路径研究

主要结论

根据《大气污染防治行动计划（2013-2017）》的要求，中国各省市需制定中长期空气质量达标规划，力争在2030年所有重点城市达到国家空气质量标准。本研究通过设定多种情景模拟了中国2030年的空气质量达标路径。

一、情景设置 研究设定了一系列情景，由五组能源政策情景和两组末端控制政策情景组合而成：

1. 能源政策情景：包括2015年参考情景（REF）、基于当前政策基准的情景（BASE）以及三组未来能源预测情景（RCP4.5, SAVE, DEEP）。
2. 末端控制情景：包括基准（BAU）及强化最佳可行技术（BAT）。

二、模拟结果

1. 能源情景与末端控制政策组合

   • 在“节能+强化末端控制”（SAVE-BAT）和“深度能源结构调整+强化末端控制”（DEEP-BAT）两种组合情景下，2030年全国74个城市均可达到WHO规定的过渡期I级标准（年均PM2.5浓度35μg/m³）。
   • 在这两种情景下，虽然部分城市的年均PM2.5浓度接近标准线，但在“深度能源结构调整+强化末端控制”情景下，所有城市均能达标。
   • 这两种情景下，2030年的CO2减排比例分别为1%和17%，实现了空气质量改善与温室气体协同减排的效果。

2. 其他情景

   • 使用基准的末端控制政策（-BAU）组合虽可减少污染物排放，但不能让所有城市在2030年达标。
   • 仅使用强化的末端控制（-BAT）不足以使未来空气质量达标，特别是在未优化调整能源结构的情况下，最多能使70.3%的城市达标，且京津冀、长三角等地仍有较大风险。

三、政策建议

1. 产业结构大幅调整

   • 降低高能耗产业在经济中的比例，到2030年，重工业产品产量下降25%，单位产品能耗下降20%。
   • 控制钢铁、水泥和玻璃等重点行业的发展。

2. 能源结构进一步清洁化

   • 2030年煤炭占一次能源消费比例降至35%以下，天然气比例显著上升。
   • 推行“煤改电”、“煤改气”政策，替代大量煤炭散烧和燃煤工业锅炉。

3. 末端措施控制

   • 燃煤发电全面实现超低排放。
   • 钢铁企业全面升级改造，安装高效除尘器。
   • 工业窑炉升级改造，实现袋式除尘器或电袋复合除尘器的全覆盖。
   • 逐步淘汰中小锅炉和落后炉型，重点行业挥发性有机物（VOCs）平均去除效率不低于70%。
   • 加强氨排放管控，提高缓控施肥比例和集中养殖比例。

4. 交通污染控制

   • 2030年全面完成汽柴油油品升级，实现“国VI”或更严格排放标准。
   • 控制机动车保有量，提高节能小汽车和电动汽车的比例。

四、其他结论与建议

1. 综合调整产业结构和能源结构

   • 仅靠强化的末端治理政策不足以确保全面达标，必须大幅调整产业结构和能源结构。
   • 争取实现“深度结构调整+强化末端控制”，到2030年将全国煤炭消费比重进一步削减至35%以下。

2. 出台“大气十条”二期并制定合理规划

   • 推动“大气十条”二期政策尽快颁布。
   • 地方层面需制定适合本地的空气质量达标规划。

3. 差异化减排措施

   • 考虑不同省市自治区的具体情况，制定个性化的减排政策。

4. 加大政策落实力度

   • 明确政策落实的资金和技术需求，建立有效的监督方案和整改措施。

5. 关注臭氧污染

   • 综合考虑颗粒物前体物和臭氧前体物的协同减排。

6. 推动环保服务业发展

   • 加大政府投入，吸引更多社会资本参与环保事业。

7. 温室气体减排

   • 实施节能和深度能源结构调整情景，可降低2030年的CO2排放量，实现碳排放峰值提前到来。