更新时间：2019-08-22 16:51:04
点击次数：27371.从PM2.5谈起，解析大气污染成因
1.1.大气污染成因解析
大气污染的源头可分为三类：一是工业源，包括燃煤电厂以及钢铁、水泥生产等工业过程中的废气排放；二是生活源，主要是居民供暖、餐饮业等造成的污染；三是流动源，主要为机动车、非道路交通工具和机械设备的废气排放。据中国环境统计年报数据，2015年工业源对二氧化硫、氮氧化物和烟（粉）尘等大气污染物的贡献最大，占比分别为83.7%、63.8%和80.14%，是大气污染的最主要排放源。
2015年，在工业废气排放量当中，依次排名前三位的分别是热电、建材、钢铁行业。这三个行业的二氧化硫总排放量为883.2万吨，占工业企业排放总量的63%；氮氧化物排总排放量为869.0万吨，占工业企业排放总量的79.9%；烟尘总排放量为825.2万吨，占工业企业排放总量的74.5%。
1.2.PM2.5为主要污染物之一，二次颗粒物贡献最大
空气环境的主要污染物为PM2.5、O3、NO2、PM10，其中PM2.5关注度最高。
PM2.5有两种来源，一类是自然界、人类活动或污染源直接产生一次排放；另一类则是由大气当中的气态污染物反应生成，如二氧化硫、氮氧化物、VOCs等经过一系列复杂的物理化学反应形成的二次细颗粒。中科院研究表明二次颗粒物是PM2.5最大来源。以我国中东部地区为例，在PM2.5总量当中，约60%都是二次粒子生成的，而成霾时二次颗粒物所占比例往往会更高。
各个地区的PM2.5成因有其区域性特征。据北京市环保局公布的PM2.5源解析研究结果，北京地区本地污染排放贡献占三分之二，区域传输贡献约占三分之一，但是重污染日区域传输贡献超过50%。在本地污染中，机动车、扬尘、工业生产、生活面源（即做饭、取暖燃煤、生物质等居民排放）为主要来源，分别占45%、16%、12%和12%。
相比之下，上海、广州等地区域传输的贡献相对较小。上海PM2.5污染源主要以工业、交通和区域传输为主，分别占32.9%、25.8%和21.5%；工业污染中，15.4%为工业工艺过程排放、10.2%为工业锅炉和炉窑排放、7.3%为电厂排放。广州空气中的PM2.5来源中，33.09%是工业源（主要为燃煤电厂、工业锅炉等）、23.14%为机动车污染、13%为生物质燃烧、10%为扬尘污染和其他一些污染物。各地PM2.5的污染源具有多样性，需采取不同的控制措施对症下药。
2.大气治理的路径为从电力转向非电和天然气替代
2.1.政策持续引导大气污染治理开展
自2012年起，我国大气污染防治政策开始密集出台，截至2017年底，已经出台大气相关的政策、法规、标准等达280多项，引导大气治理工作的有序开展。
2013年9月，国务院发布《大气污染防治行动方案》（“大气十条”），提出五年内使全国空气质量整体改善。2015年修订《大气污染防治法》将VOCs纳入监测范围；2016年新《环境空气质量标准》对臭氧和细颗粒物两种污染物新设置了标准，并加严了其他几项部分污染物的限制要求；2017年《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》提出将VOCs排放总量下降10%以上；2018年3月，国务院印发《打赢蓝天保卫战三年行动计划》，明确大气治理的区域和目标，并研究将VOCs纳入环境保护税征收范围。
2.2.大气治理路径简析
我国大气治理正沿着从电力行业到非电行业和天然气替代的路径逐步推进。
燃煤电厂大气治理成效显著，2016年，全国已投运烟气脱硫机组容量约8.48亿千瓦，占全国火电机组的80.5%，占全国煤电机组容量的90.0%。已投运火电厂烟气脱硝机组容量约8.64亿千瓦，占全国火电机组容量的82%，占全国煤电机组容量的91.7%。而目前正大力推广的超低排放则可实现SO2、NOx和粉尘排放浓度低于35、50和10mg/m3，接近燃气电厂排放标准。据生态环境部数据，截至2017年底，全国的燃煤机组已有71%完成了超低排放改造，已经接近尾声。
非电行业超低排放改造空间较大。非电行业已经具备初步的治理措施，但是排放标准和治理水平要远低于电力行业。非电行业的工业锅炉还具有点多面广、容量偏小、燃烧方式落后等特点，增加了治理的难度。非电行业改造推进缓慢的原因主要有两方面：一是受制于缺乏经济可行的技术方案，二是受制于这些行业盈利能力较差。随着供给侧改革的推进，非电行业的盈利能力逐步改善，为非电行业的大气污染物治理提供了有效的经济基础，未来提标改造将逐步推进。
天然气替代是当前大气治理的重中之重。据国网能源研究院数据，我国1.6亿户农村居民家庭中，燃煤采暖用户约为6600万户，每年散煤使用量约2亿吨。散煤燃烧产生的烟气毫无治理措施，其单位排放系数远远高于电厂锅炉，北方地区清洁供暖可对大气治理起到重要的作用。纵观欧美发达国家的大气治理历史，天然气替代也是最为重要的措施之一，因此，天然气替代是大气污染治理领域除了非电行业提标改造外的另一重点。
3.电力行业大气污染治理已近尾声
3.1.燃煤电站烟气治理技术简析
工业源废气污染主要来自于化石燃料的燃烧，关键污染物包括二氧化硫、氮氧化物、粉尘等。不同工业源废气的治理方式根据其污染物种类而存在着一定的差异。以最为典型的燃煤电厂为例，其烟气治理步骤包括脱硝、除尘、脱硫三个环节。
脱硝的方法主要有SCR和SNCR脱硝工艺。SCR即选择性催化还原法，是指在200-450℃时，加入液氨、氨水或者尿素为还原剂，在催化剂的作用下，使得烟气中的氮氧化物发生还原反应，转化为氮气和水，从而减少NOx的排放量。该方法脱硝率一般为80%-90%，净化效率高，技术成熟度高，因而是当前应用最多、技术最成熟的烟气脱硝技术。但是，SCR的催化剂成本高，且使用完后属于危废，将产生后续的处理成本。SNCR即选择性非催化还原法，是指在850-1100℃时，将尿素等氨基还原剂喷入炉膛，在没有催化剂的作用下，氮氧化物与还原剂直接反应生成氮气和水。该方法脱硝效率相对较低，约为25%-50%，但由于不需要使用催化剂，所以使用方法简单，成本低廉，适用于循环流化床锅炉。
除尘技术主要分为袋式除尘和电除尘。袋式除尘是利用纤维编织物制成的布袋以过滤的方式去除烟气当中的固体颗粒物，含尘气体进入布袋除尘器后，颗粒和比重大的粉尘因重力作用落入出灰口，细小粉尘则通过滤料被拦截达到净化效果。该方法下除尘效果好，但是随着粉尘在布袋表面的积聚，烟风道的阻力增加，将导致能耗变高且除尘效率降低。电除尘是利用静电场使得含尘气体经过电场时被分离，尘粒与电子结合带负电，从而被吸附到正极进行收集过滤。电除尘运行稳定且维护成本低，广泛应用于电力行业。
脱硫的技术方法主要分为干法和湿法。湿法脱硫技术为气液反应，即以吸收剂水溶液的形式洗涤烟气，技术成熟、运行可靠，是当前电力行业主流的脱硫方法。石灰石-石膏法是主要的湿法脱硫技术，利用石灰浆液与二氧化硫发生反应生成亚硫酸钙，最终以石膏的形式进行回收。湿法脱硫中液体与烟尘接触面积大，反应速度快，脱硫效率高；但是，该方法能耗高、系统复杂，投资和运行费用也比较高，且石膏会产生粉尘腐蚀钢结构，所以在钢铁、冶金等行业使用较少。干法脱硫技术是直接将石灰石等脱硫剂喷入炉内，高温下形成多孔的氧化钙颗粒，从而与二氧化硫反应。干法的投资和运行成本低，操作简单，能耗低，但脱硫效率相对低。
3.2.燃煤电厂大气污染治理基本完成
3.2.1.排放标准大幅提升，超低排放全面推广
我国的燃煤电厂已经基本都具备脱硫、脱硝、除尘措施。燃煤电厂大气污染治理市场规模随着排放标准的不断加严而成长。2011年，《火电厂大气污染物排放标准》的出台大幅提高了二氧化硫、氮氧化物和烟尘的排放标准。而这被称为“史上最严”的《火电厂大气污染物排放标准》开始执行不久。燃煤电厂超低排放成为新的行业趋势，要求燃煤电厂的主要污染物排放接近燃气电厂，即在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50mg/m3。
2015年12月，《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》出台，明确了燃煤机组全面实施超低排放改造。2016年，国家能源局、环保部发布《关于印发2016年各省（区、市）煤电超低排放和节能改造目标任务的通知》，进一步制定各地区煤电超低排放和节能改造的目标任务，将任务分解细化。
为鼓励燃煤电厂超低排放改造的推进，国家在电价、发电量和排污费方面对超低排放的企业做出相应的补贴。在电价补贴方面，达到超低排放标准并通过绩效审核的燃煤机组实行超低排放电价政策，规定2016年1月1日前已并网运行的机组，上网电量每千瓦时加价1分钱；之后并网的机组，上网电量每千瓦时加价0.5分钱；在电量奖励方面，对达标并通过审核的机组，在分配年度发电量计划时给予增加发电小时数奖励；在排污激励方面，对达标的燃煤机组（锅炉）按差别化排污收费政策的规定核减排污费。
2018年以来，各地方政府陆续发布强制性地方污染物排放标准，要求低于国家的超低排放标准，燃煤电厂的排放标准进一步被刷新。
2018年5月，浙江省发布《燃煤电厂大气污染物排放标准（公示稿）》，要求颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放限值分别为5、35、50mg/m3，低于国家的超低排放要求。6月，山西省发布《燃煤电厂大气污染物排放标准》，标准要求烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放限值分别为5、35、50mg/m3。6月，天津市发布《火电厂大气污染物排放标准》要求无论采用何种燃料，颗粒物、二氧化硫、氮氧化物一律按5、10、30mg/m3的标准执行，各限值远低于国家现行标准限值。
3.2.2.火电厂超低排放改造的技术路线
超低排放改造是指通过对燃煤电厂的脱硫、脱硝、除尘装置进行改造，达到接近燃气电厂的排放标准。目前，我国主流的超低排放技术有多种技术选项，脱硝改造包括低氮燃烧改造和催化剂预留层加装催化剂；脱硫改造主要有单塔一体化、单塔双分区、双托盘和双塔双循环脱硫；除尘技术包括低低温电除尘、湿式电除尘、电袋复合除尘、电除尘高频电源改造等。
氮氧化物超低排放技术路线主要包括：a）低氮燃烧器改造技术，通过燃烧调整试验改变燃烧器配风方式，尽量降低燃烧器区域的过量空气系数，控制炉膛出口的NOx浓度。b）SCR脱硝技术下的催化剂加层，改进脱硝热工自动控制，满足氮氧化物稳定排放要求。c）省煤器分级改造、高温烟气旁路、提高锅炉给水温度、旁路部分省煤器给水等技术，减少因锅炉负荷低而导致烟气温度低于喷氨温度要求的情况。
为了达到烟尘的超低排放要求，电除尘器提效改造主要有三类技术路径：电除尘技术路线，包括原先电除尘器的扩容、利用新技术和多种方法集成；袋式除尘路线，包括电袋复合除尘；湿式电除尘（WESP）技术路线。
二氧化硫超低排放技术的选择与脱硫系统入口的SO2浓度直接相关，首先利用电厂煤炭的含硫量计算出不同煤种的SO2排放浓度，而后根据SO2的排放浓度限值得出脱硫率，选择合适的脱硫技术。
3.2.3.燃煤火电超低排放剩余市场空间较小
2017年是全面实施燃煤电厂超低排放的第三年，现在已经进入改造尾声。根据中国环保产业协会数据，截止2017年底，全国燃煤机组累计完成超低排放改造6.4亿千瓦，相对2016年的4.4亿千瓦，增长45.5%。据生态环境部数据，截至2017年底，全国的燃煤机组已有71%完成了超低排放改造，二氧化硫、氮氧化物排放量达到国际最严环保标准的要求。
根据《电力发展“十三五”规划》，至2020年煤电机组装机容量应控制在11亿千瓦内，未来超低改造约有3亿千瓦的市场。估计改造项目合同单价约为9-15万/MW，由此估算未来我国燃煤电厂超低排放市场空间约270-450亿元。
4.非电行业超低排放率先从钢铁行业启动
4.1.非电污染问题突出，治理迫在眉睫
随着电力行业超低排放改造的深入，非电行业的污染问题显得愈发突出。由于非电行业规模大、排放标准相对较低，所以大气污染物总体排放量巨大。
非电行业已经具备初步的治理措施，但是排放标准和治理水平要远低于电力行业。非电行业的工业锅炉还具有点多面广、容量偏小、燃烧方式落后等特点，增加了治理的难度。非电行业改造推进缓慢的原因主要有两方面：一是受制于缺乏经济可行的技术方案，二是受制于这些行业盈利能力较差。随着供给侧改革的推进，非电行业的盈利能力逐步改善，为非电行业的大气污染物治理提供了一定的经济基础，提标改造正在逐步推进。
非电行业排放标准远低于煤电超低排放标准，环保内在动力不足。建材行业以水泥为例，现行排放标准中三大主要污染物二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放标准依次约为200（水泥窑）/600（烘干机）、400和30mg/m3；炼焦化学工业方面，《炼焦化学工业污染物排放标准》要求企业在2015年二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放标准为50、200和30mg/m3。排放要求远不及燃煤电厂超低排放标准。
4.2.钢铁超低排放改造启动
钢铁生产过程排放的二氧化硫主要来源于烧结、炼焦和动力生产。据生态环境部数据，2015年重点调查的钢铁冶炼企业二氧化硫、氮氧化物、烟尘的排放量分别为136.8万吨、55.1万吨、72.4万吨，占工业总排放量的12.4%、9.6%、32.2%。在钢铁行业排放的污染物中，约78.8%的二氧化硫、52.8%的氮氧化物来自烧结工序，因此对烧结工序的控制是钢铁行业大气污染防治的重要环节。
2017年6月，环保部以发布修改单（征求意见稿）的形式对《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》等20项国家污染物排放标准进行修改。本次修改单加严了钢铁烧结、球团工业大气污染物特别排放限值，对玻璃、陶瓷、砖瓦工业增加大气污染物特别排放限值，对物料（含废渣）运输、装卸、储存、转移与输送，以及生产工艺过程等，全面增加无组织排放控制措施要求。
钢铁烧结、团球设备三大主要空气污染物二氧化硫、氮氧化物、颗粒物特别限值依次从180、300、40mg/m3降低为50、100和20mg/m3。玻璃熔窑颗粒物限值20mg/m3、二氧化硫限值100mg/m3、氮氧化物限值400mg/m3。砖瓦工业大气污染特别排放限值为a）原料燃料破碎及制备成型：颗粒物限值20mg/m3；b）人工干燥及焙烧窑：颗粒物限值20mg/m3、二氧化硫限值100mg/m3、氮氧化物限值150mg/m3、氟化物限值3mg/m3。陶瓷工业大气污染特别排放限值为a）喷雾干燥塔：颗粒物限值20mg/m3、二氧化硫限值30mg/m3、氮氧化物限值100mg/m3；b）陶瓷窑：颗粒物限值20mg/m3、二氧化硫限值30mg/m3、氮氧化物限值150mg/m3。
2018年5月，生态环境部发布《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)》，明确新建（含搬迁）钢铁项目要全部达到超低排放水平。到2020年10月底前，京津冀及周边、长三角、汾渭平原等大气污染防治重点区域具备改造条件的钢铁企业基本完成超低排放改造；到2022年底前，珠三角、成渝、辽宁中部、武汉及其周边、长株潭、乌昌等区域基本完成；到2025年底前，全国具备改造条件的钢铁企业力争实现超低排放。
《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)》要求地方政府制定本级的改造方案，有效传导政策压力。此前，河南、河北等省已经陆续出台非电超低排放改造方案，改造范围、标准均超原环保部2017年出台的特别排放限值，而河北部分地级市已经陆续启动钢铁超低排放改造。
4.3.非电行业改造空间大
钢铁行业方面，目前全国有待改造的烧结机约900台，烧结机面积约11.6万m2。改造路线分别为：电除尘+半干法脱硫除尘+中温SCR协同净化工艺，单位投资约45万元/m2；电除尘+活性炭协同治理工艺，单位投资约55万元/m2，假设全国范围内均按照特别排放限值进行改造，则总投资约为528-644亿元。
水泥行业方面，水泥生产过程中本身二氧化硫和烟尘排放不易超标，一般只需要设置脱硝设施。我国新型干法水泥生产线产能约每年25亿吨，其中7亿吨已有脱硝设施。水泥厂安装脱硝设施的总承包价格为300万元/亿吨，脱硝率可达60%以上。如果为全部新型干法水泥生产线安装脱硝设施，还有59.2亿元的市场空间。
陶瓷行业方面，2016建筑陶瓷生产线3400多条；卫生陶瓷隧道窑生产线200多条，梭式窑近千座，可改造空间大。改造路线包括袋式除尘、湿法脱硫、湿电除尘、喷雾干燥塔脱硝等系列设备，单位投资大约在600万元/生产线。假设全国范围内均根据特别排放限值进行改造，总投资约为276亿元。
砖瓦行业方面，2016年底我国有砖瓦企业约5万家。其中，工艺先进的隧道窑企业数量约占行业的20%；工艺落后的轮窑企业数量约占80%；可改造的隧道窑约1万条，其余将被淘汰。改造路线包括湿法除尘或脱硫除尘一体化等，单位投资320-350万元/生产线。假设全国范围内均按照特别排放限值进行改造，总投资约为320-350亿元。
平板玻璃行业方面，2016年，现有平板玻璃企业222家，年生产能力14.1亿重量箱（即19.6万吨），改造路线为湿法脱硫或半干法脱硫技术、SCR脱硝等，单位投资约1400-1800万元/生产线（产能为600t/d），假设全国范围内均按照特别排放限值进行改造，总投资约为45.7-58.8亿元。
燃煤锅炉治理方面，根据《燃煤锅炉节能环保综合提升工程实施方案》，到2017年地级及以上城市基本淘汰10吨/时及以下的燃煤锅炉，重点地区地级及以上城市建成区原则上不得新建燃煤锅炉，则累计淘汰的小锅炉约40万台。当前需要改造和治理的较大规格锅炉约有20万台。假设治理成本23万/台，工业锅炉治理存有460亿市场空间。目前财政补贴主要在小锅炉的拆除，工业锅炉环保设施建设鲜少有政策给予补贴，因此工业锅炉市场的释放还须等待政策推进。
5.天然气替代，在散煤替代领域发挥重要作用
5.1.天然气替代是发达国家大气治理最有效的措施之一
从发达国家的经验来看，天然气替代也是大气治理最为有效的措施之一。以英国为例，1952年12月5日到8日，英国爆发伦敦烟雾事件。在此期间，伦敦空气中的黑烟和SO2的浓度都达到极高的水平。根据伦敦政府的监测数据，空气中黑烟的浓度峰值达到了4460微克/立方米，SO2的浓度峰值则为3830微克/立方米。大范围、高浓度的雾霾笼罩整个伦敦，在四五天内伦敦市死亡人数达到了4000人，其中48岁以上人群的死亡率达到了平时的三倍，一岁以下人群的死亡率大概是平时的两倍。
在1952年伦敦烟雾事件爆发后，英国开启了60余年的大气治理史，英国在1956年颁布了《清洁空气法》，该法律要求禁止家庭使用煤炭，迫使伦敦市民改用如天然气、燃油或电力等更加清洁的能源，禁止黑烟的排放、升高烟囱高度和建立“烟尘控制区”。
能源消费结构的变化在英国雾霾治理中起到了关键作用。到2015年时，英国的煤炭消费量占一次能源消费的比例已经从1958年的76%降到4.4%。天然气消费量一次能源占比已经从1950年的0%上升到2015年的31.4%，石油消费量也从1950年的24%提升至2015年的40.1%。
2015年12月19日，英国关闭了最后一座全国最后一座深层煤矿——凯灵利煤矿，这意味着历时300年的煤炭工业从此退出英国的历史舞台，而在历史鼎盛时，这里曾同时有120万工人在3000多个矿井下作业。
2017年的4月21日，英国电网又宣布在24小时内英国完全没有使用燃煤发电。据BBC报道，当天的电力有1/2来自天然气发电、1/4来自核电、1/4来自风电、生物燃料发电和进口电力。截至目前，英国境内总共只有9座燃煤电厂在工作，累计装机容量仅有144万千瓦。
从英国历史的能源供给和消费结构来看，1958-1968年能源结构变革以“油代煤”展开，而1968-1978年主要是进行“气代煤”，1978-1988年则同时发生“气代煤”和“气代油”的进程，1988年之后的将近30年，则主要是进行“气代煤”的能源结构变革。
能源结构成功变革与北海油气资源的发现与量产密切相关。北海是大西洋的边缘海，在大不列颠岛和欧洲大陆之间，面积约50多万平方千米，油气资源丰富，海底石油藏量仅次于波斯湾和马拉开波湾而居世界第三位。英国于1965年首次在北海南部发现气田群，1969年发现埃科菲斯克大油田，1971年又发现布伦特大油田，就此进入北海油气资源开发的高潮。北海天然气从1967年开始量产，到1976年的年产量已经达到1.8亿立方米，并在其后5年产量实现了135%的年复合增速。北海的石油开采相对天然气较晚，从1975年开始量产，在北海油田开采以前的1948-1970年，年均石油产量少于15万吨，而北海油田开始量产后，英国石油产量迅速从1976年160万吨扩大到8000万吨。在英国北海油气资源进入开发高峰的时期，世界爆发接连在1979年爆发第二次石油危机，1980年爆发伊朗战争，大幅推高了石油价格，这进一步加速了英国北海油气的开发和利用。
5.2.京津冀煤改气或为散煤治理的核心
5.2.1.散煤燃烧或是北方冬季雾霾的罪魁祸首
针对我国当前现状，天然气替代也将成为解决北方地区冬季雾霾的重要措施之一。
当前，我国的雾霾问题呈现出明显的地域性和季节性。北方地区的冬季的重污染问题不容小觑。从地域分布来看，我国雾霾污染总体呈现为北多南少的特征。京津冀逐月PM2.5平均浓度高于其他两个地区的月均值，尤其在冬季（10-12月），PM2.5的平均浓度达到99微克/立方米，分别比长三角和珠三角高出53、59微克/立方米。从季节分布来看，夏季及春末、秋初PM2.5污染相对较轻，冬季污染最重。2016年冬季（1月和12月）PM2.5的平均浓度为73微克/立方米，是夏季（7月和8月）浓度的2.5倍。在超标天数中，重度及以上污染天数也主要分布在冬季，12月份超标天数占比40%，重污染天数比重接近12%，远高于其他月份的超标天数比例。
从我国雾霾的地域性和季节性推测，散煤燃烧或是北方冬季雾霾的罪魁祸首。根据《中国采暖炉具行业发展报告2016》披露，在我国1.6亿户农村居民家庭中，采取分散采暖约9300万户，其中燃煤采暖约6600万户，散煤使用量约2亿吨。冬季劣质散煤燃烧造成的污染是巨大的；散烧煤二氧化硫排放达到4千克/吨，而相比之下电站锅炉只有0.8千克/吨；使用散煤产生的一次PM2.5的排放系数为11千克/吨煤，而电站锅炉的则为0.2千克/吨煤，散煤的排放系数远远高于电厂锅炉。
5.2.2.高额补贴促进禁煤区建设
根据《京津冀大气污染防治强化措施(2016-2017年)》的部署，京昆高速以东，荣乌高速以北，天津、保定、廊坊市与北京接壤的区县之间区域被划定为禁煤区。2017年3月，《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》发布，将“2+26”城市列为北方地区冬季清洁取暖规划首批实施范围，开始全面加强城中村、城乡结合部和农村地区散煤治理。该方案要求北京、天津、廊坊、保定市在2017年10月底前完成“禁煤区”建设任务，并进一步扩大实施范围，实现冬季清洁取暖。其他城市于10月底前，按照“宜气则气、宜电则电”的原则，每个城市完成5-10万户以气代煤或以电代煤工程，禁煤区建设正稳步推进。
2017年5月，财政部、住建部、环保部、能源局四部委决定开展中央财政支持北方地区冬季清洁取暖试点工作。中央财政支持试点城市推进清洁方式取暖替代散煤燃烧取暖，试点示范期为三年，直辖市每年安排10亿元，省会城市每年安排7亿元，地级城市每年安排5亿元。
地方政府层面，“2+26”城市均已经出台了地方的“煤改气”政策，并且给出了相应的补贴方式，以廊坊、保定为例，采暖期间，用户可以获得“管网补贴+燃气具补贴+用气补贴”累计超过7900元。在考虑地方政府用气补贴后，冬季按照每户1200立方米采暖用气量计算，居民采暖用气费用仅为1500元左右，与散煤采暖相当，这为禁煤区的推进提供强有力的保障。
5.2.3.煤改气过热导致“气荒”
2017年是“大气十条”的第一阶段考核年，因此“煤改气”在2017年加速推进。居民端，京津冀农村地区全面开展“村村通，煤改气”工程。《京津冀2017-2018年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》要求北京、天津、河北、山西、山东、河南6省市完成“煤改气”与“煤改电”改造合计355万户，并将改造任务分配落实到省。各地政府都着力加大“煤改气”的实施力度，自加压力设置指标，使得部分地区“煤改气”规模远超目标。以河北省为例，2017年共完成农村“煤改气”、“煤改电”253.7万户，其中“煤改气”231.8万户，远超年初制定的“煤改气”和“煤改电”180万户的总目标，超额40%完成改造任务。
除民用端外，工业端的“煤改气”也在同步进行。《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》要求，10月底前完成小燃煤锅炉“清零”工作，全面淘汰10蒸吨及以下燃煤锅炉。
随着“煤改气”的急速推进，2017年天然气需求快速提升。根据国家统计局数据，2017年，全国天然气消费量达到2373亿立方米，同比增长15.3%。
从供应端看，进入到供暖季后，天然气的供应量也没有达到原计划水平。中石化天津LNG接收站并未按计划投产，中亚的实际供气量也比原计划7000-8000万立方米/天的计划量减少近一半，使得京津冀地区每天的供应量减少约6000万立方米/天，供应缺口进一步扩大。
在供需两端的双重压力下，2017年冬季，我国北方地区出现大规模“气荒”现象，并蔓延至长江中下游省市。2017年11月，河北首次发布天然气供应橙色预警，省内开始限气停气，农村、医院、学校等纷纷出现无气可用的现象。北京、陕西、山东、河南等其他北部地区出现气荒，武汉、安徽等南部地区也受到小规模的影响。2017年12月环保部紧急发文，要求保障群众温暖过冬，允许燃煤取暖，缓解“气荒”问题。
5.2.4.《北方地区清洁取暖规划》明确“煤改气”大方向
2017年12月，发改委等十部委共同发布《北方地区冬季清洁取暖规划（2017-2021年）》，气代煤、电代煤、清洁煤等多种清洁取暖措施将成为北方地区未来取暖主要方式。从推广范围上看，清洁取暖由2+26城市、华北京津冀晋鲁豫6省市向整个北方地区推广。从时间上来看，统筹整个北方未来4年清洁取暖推进的政策出台，清洁取暖推广享受的政策红利期延长。在局部地区发生气荒的背景下，《规划》出台再次彰显政府大气污染治理的坚定决心，清洁取暖推广大势所趋。
总体目标方面，《规划》指出，2019年&
