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经验分享 | 加州经验:空气污染物与温室气体的协同治理

CCAPP秘书处 清洁空气政策伙伴关系 2021-04-15

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编者按


当前,我国面临着大气污染防治和气候变化应对的双重挑战,亟需探索空气污染物与温室气体的协同治理路径,以实现环境效益最大化。

大气污染物与温室气体协同治理十分必要。首先是因为大气污染物与温室气体排放具有同根同源性,二者皆主要由化石燃料燃烧而产生;其次,大气污染与气候变化过程相互作用,有些大气污染物(如炭黑、硫酸盐、臭氧等)作为气候辐射强迫物可加剧温室效应,气候变化也会在一定程度上影响大气环境质量。从国际社会经验来看,欧美国家也同样面临着空气质量改善与气候变化应对的双重挑战。为达到“空气污染物与温室气体”的协同治理效果,美国加利福尼亚州(以下简称“加州”)对不同行业采取了有针对性的管控措施。



美国加州大学洛杉矶分校的研究团队组织编写了《空气污染与气候变化的协同治理:加州经验启示》报告。其中,报告介绍了美国加州传统空气污染物和温室气体协同治理体系、政策及重点领域的措施,具有一定借鉴意义。


加州传统空气污染物与温室气体的协同控制策略

长期以来,加州分步、持续推进温室气体排放与传统空气污染物的协同治理工作,空气质量不断改善,并计划于2045年达到州内碳中和。

加州温室气体排放主要来源于交通、工业和电力部门,分别占到总排放量的40.1%、21.1%和14.7%(图1)。为实现温室气体与空气污染物协同减排目标,加州主要对上述三个部门采取了有针对性的管控措施。

图1. 按行动范围规划部门与子部门分类的2017年温室气体排放情况

【图片来源:California Air Resources Board, California Greenhouse Gas Emission Inventory: 2000-2017.】


交通部门协同治理策略

加州交通运输系统主要依赖于化石燃料,造成大量温室气体、颗粒物和有毒空气污染物的排放。其中温室气体占加州温室气体总排放量的40%,氮氧化物排放占到总排放量的83%,柴油颗粒物排放占到总排放量的97%。因此,加强移动源治理对加州改善空气质量和应对气候变化潜力巨大。

加州移动源协同治理措施聚焦于三个方面:车辆(效率和电动化)、燃料(降低碳强度、通过政策激励减少化石燃料的使用)和机动性(减少行车里程数、建造基础设施)。

在车辆方面,加州政府推出了清洁汽车和清洁卡车项目,要求车企生产的汽车必须达到LEV III(Low-Emission Vehicle)基准污染物排放标准和温室气体排放标准,并且要求零排放汽车和卡车的销售占比逐年增加,推动了清洁车辆的销售(图2)。此外,该项目还为消费者提供不同种类的经济补贴,刺激零排放汽车的购买力(表1)。

图2. 电动车(EV)的销售情况(包括电池驱动的EV和插电混动EV)

【图片来源:Virginia McConnell and Benjamin Leard, The California ZEV Program: A long and Bumpy Road, but Finally some Success, Resources Mag.】


表1. 加州主要ZEV补贴项目


在燃料方面,一方面,美国国会不断提高燃油经济性标准,使车企不断提高汽车的燃油效率;另一方面,加州制定了低碳燃料标准,促使供应商销售碳强度较低的燃料。

在车辆机动性方面,加州通过调整土地规划,减少民众行车里程等方式,来缩短通勤距离(如在公交站点附近新建城镇密集型的填充式住宅),但该措施的减排效果仍待进一步科学考证。


电力部门协同治理措施

电力部门是传统空气污染物和温室气体排放的一大来源。美国电力部门CO2、SO2和NOx排放分别占全美国相应污染物排放的36%、49%和11%。相较于美国整体发电情况,加州天然气和可再生能源发电占比较高(图3),因此加州电力部门碳强度较低,其温室气体排放占加州总排放量的14.7%。此外,加州长期通过末端治理技术控制传统污染物排放,其电力公共事业NOx排放仅占加州总排放量的 1.4%,PM2.5排放仅占加州总排放量的1%。

图3. 2018年加州发电能源结构(包括进口能源)

【图片来源:Cal. Energy Comm’n, 2018 Total System Electric Generation】


加州主要从电力供给和能效提升两方面开展相关行动,推动传统空气污染物与温室气体的协同治理。

电力供给方面,加州于2002年制定了可再生能源配额制(RPS),要求提供给客户的电力中须有一定比例的电力来源于指定可再生能源,该比例在2018年已达到33%,并计划在2045年达到100%。

能效提升方面,联邦政府、州政府和地方政府积极发挥各自作用,创建能效项目,并设计削减电力需求的政策。为进一步落实加州政府发布的《2015清洁能源和污染削减法》,加州能源委员会发布了《2019加州能效行动计划》,提出三大目标,进一步提升能效、节约能源(图4)。

图4. 2019加州能效行动计划愿景与目标

【图片来源:2019 Cal. Energy Comm'n, California Energy Efficiency Action Plan 11.】


工业部门协同治理措施

炼油厂、水泥厂等固定源是加州传统空气污染物和温室气体的重要排放源。加州采用总量控制与碳交易项目的手段限制工业行业对化石能源的依赖,促进清洁能源的使用,实现温室气体和空气污染物协同控制的目标。该项目设定了整个经济体的碳排放总量限制值,并要求企业按照排污许可排放温室气体。从具体操作上来看,将一部分作为排放许可直接发给企业,另一部分存入配额控制储备,企业可根据需求自行购买,价格由市场调节。该项目产生的收入纳入加州温室气体排放基金,用于补贴加州气候投资项目。截止到2019-2020年财年,加州气候投资项目向各部门累计拨款达126亿美元。但由于该项目控制力度不足,碳排放总量设定过高,且没有对工业设施排放温室气体设限,这导致油气行业碳排放不降反升。




通过实施多种政策措施及工具(低碳燃料标准、可再生能源配额制、总量控制与碳交易等),加州的传统空气污染物与温室气体协同治理取得了阶段性效果。目前,我国大气污染与气候变化协同治理工作仍处在积极探索和加速实践阶段,应在总结国内外先进经验的基础上,重点结合我国地方的能源结构特色、各部门污染物及碳排放情况及其他社会经济因素,制定因地制宜的方针与策略,研究与应用协同效益最大化的手段与工具,以科学严谨的态度,大力推进大气污染防治与气候变化应对的协同治理,推动高质量发展,实现可持续发展的目标


《空气污染与气候变化的协同治理:加州经验的启示》封面图




【CCAPP秘书处基于《空气污染与气候变化的协同治理:加州经验的启示》总结梳理,点击“阅读原文”下载中、英文报告,该报告由美国加州大学洛杉矶分校研究团队组织编写】

【图片来源:《空气污染与气候变化的协同治理:加州经验的启示》 


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