当我们谈及使用燃木壁炉/火炉取暖时经常听到“还嫌PM2.5不够多吗”之类的质疑声,为了使大家对燃木壁炉/火炉的颗粒物排放情况有一个清晰、客观、全面的认识,平客壁炉小编特意撰文说明。
PM(Particulate Matter)是指颗粒物,影响人类健康的主要有PM10(颗粒径在10微米以下的颗粒物)和PM2.5(颗粒径在2.5微米以下的颗粒物)。PM10多来源于道路杨尘,颗粒体积较大;而PM2.5多来源于燃料燃烧,颗粒体积较小。本文中所提及的颗粒物主要指PM2.5。
一、 在讨论这个问题之前我们需要有一些基本的共识:
1. 任何事物均有两面性,有其利亦必有其弊,所谓正确的决定就是选择利大于弊的方案;
2. 任何一种能源的开发、生产、运输和使用过程中都会伴随着颗粒物的排放,无非多寡而已;
3. 目前我国75%的电能依靠烧煤来产生,大家感觉上很清洁的“电能”实际上≈烧煤,而煤炭燃烧排放的烟尘是PM2.5的最主要来源;
4. 控制温室气体排放是与防治PM2.5同等重要的环保课题。
二、目前对我们的生活有广泛影响的能源利用模式及其主要利弊如下表所示:
另一方面,为了最大限度地降低燃烧产生的颗粒物排放,欧美发达国家大幅度提高了生物质燃烧设备的排放标准。以德国为例,1998年的燃木壁炉排放标准为650mg/MJ, 到2008年时该标准提高到94 mg/MJ,十年间排放量降到了原来的1/7(参见<<Particulate Emissions from Biomass Combustion in IEA Countries>>),并且这一标准还在根据壁炉工艺技术水平的提高而不断修订和提高。三、燃木壁炉/火炉及木颗粒炉所使用的燃料就是表格中的“生物质燃料”。生物质燃料简单来说就是地里长出来的能源,包括木柴、秸秆、稻壳及以此为原料制作而成的木颗粒等,这种能源最大的优势是可再生,可持续,温室气体净排量接近于零(请参考《为什么说燃木取暖是一种碳中性的能源利用方式》)。由于生物质燃料具有无可比拟的低碳和可持续等优点,近些年间,得到了欧美发达国家步调一致地大力推广,并采取强有力的补贴或减税政策,鼓励人们使用。
94 mg/MJ的排放量是个什么概念呢?小编给大家与汽车的排放做个对比。按照目前实行的国4标准,机动车的颗粒物排放限值为0.025g/km, 百公里的颗粒物排放量就是2.5g。以丹麦Morso火炉7600系列为例,功率6.2kW(即22.32MJ/h),颗粒物排放率取德国标准94 mg/MJ为例(实际上Morso火炉的颗粒物排放量比德国标准还要低很多),每小时的颗粒物排放量为0.094×22.32=2.1g。换言之,Morso火炉运行一小时所生成的颗粒物要比汽车以100km/小时的速度跑一小时产生的颗粒物还要低16%。当汽车低速行驶或者怠速时,它所产生的颗粒物还会更多。
四、目前我国农村使用的土灶、土炕、火墙等取暖设备,其燃烧效率不及目前先进壁炉的五分之一,这也意味着它们的颗粒物排放至少是壁炉的五倍之多。燃料品质低下是造成颗粒物排放量大的另一个主要原因。我国农村大多以果木,秸秆为燃料,普遍存在的问题是干燥程度不够,热值偏低,木柴尺寸偏大,这导致燃烧效率低下,排放的颗粒物较多。
如今真火壁炉的设计和制造工艺已达到前所未有的新高度。在高性能壁炉、专业安装和优质燃料这三个要素的共同作用下,燃木壁炉的效率可高达80%左右,木颗粒炉更可达到惊人的90%以上,在如此高效率的燃烧状态下,肉眼完全看不到任何烟。
五、随着环境问题已切实影响到我们的生活,民众越来越有环保意识,而控制温室气体排放是与防治PM2.5同等重要的环保课题。颗粒物在重力的作用下最多在两周内就会落回到地面,或者旋即被大风吹散,而CO2一旦产生就会一直在大气中存在下去,对环境的影响是长期的,不可逆转的。切实减少碳排放是中国在巴黎气候大会上向全世界做出的庄严承诺,这已上升为国家战略。家国一体,国家的方向也该成为我们每一个人的行为指南。
六、国家对于能源利用模式的采用和引导
一个人从降生开始就在与能源打交道。从大的方面来看,民众选择何种能源主要基于一种考虑:价格。国家或者更大的经济共同体则不同,它要全面考虑着眼未来,除了价格因素外更要关注能源的安全性、可获得性和可持续性。可以说,普罗大众的现实考虑往往与国家层面的长期关切有分歧,为了弥合这种分歧,行政当局往往会以补贴的方式引导民众向着对国家长期有益的方向转变。当前发达经济体主要鼓励发展的能源有太阳能、生物质能源、风能、地热、潮汐能等,它们虽然形式各异但都有一系列共同的特点:可再生、可持续、低碳。相比于早已成熟的、占据统治地位的能源如石油、天然气和煤等石化燃料,这些新能源属于新生事物,由于目前装机数量较少缺乏规模优势因而价格偏高(主要是首次装机成本偏高),这是正常的,任何新生事物在取代原有统治势力之前都是处于劣势的,但这丝毫不能动摇新生事物所代表的未来发展方向这一事实。