火电厂大气排放监测大数据分析及政策影响研究

火电行业作为我国能源消耗和大气环境污染物排放的重点行业,既是承担国家减排目标责任的主力军,也是体现减排成效的突破口。为进一步研究和分析国家大气污染防治的政策效果,特别是分析促进火电企业减排的主要因素,本文以2006—2015年湖南省300 MW及以上大型火电企业燃煤机组发电过程中烟气排放的SO2、NOx等连续监测大数据为基础,对主要污染物年、月、日、区域的变化及差异进行挖掘,并对各排放特征的形成原因和影响因素进行分析。研究结果总体上反映了大气污染治理政策体系的整体演进特征和规制效果,以及火电厂对中央政策的响应速度和程度。具体而言,除了政策的影响之外,月度变化特征跟区域的能源结构、气候环境紧密相关;日变化特征跟企业的社会责任意识差异及选择的环保设施运行工况有关。根据在线排放特征影响因素分析,提出了火电厂大气排放监测大数据绿色调度智能化和环境信用评价应用的建议。研究结果说明,基于监测数据的政策影响研究对以计量经济学模型为主的政策效果评估方法是一个补充。此外,对于政府提高污染治理的精细化管理水平,进一步完善大气污染治理政策也有重要意义。     

燃煤企业排污有新政策

20 0 2年 3月 19日 ,国家环保总局、国家经贸委、科技部联合发布了《燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策》 ,该政策对能源节约并合理利用、煤炭生产、燃用到末端治理全过程的控制作出了相关的规定。据国家环保总局有关负责人介绍 ,该技术政策是用于煤炭开采和加工、煤炭燃烧、烟气脱硫设施的建设和运行等 ,贯穿于煤炭生产、燃用到末端治理的全过程。控制的主要污染源包括燃煤电厂锅炉、工业锅炉和窑炉以及对局部环境污染有显著影响的其他燃煤设施 ,控制的重点区域是“两控区”(即二氧化硫控制区和酸雨控制区 ) ,以及对“两控区”酸雨的产生有…     

中国酸雨控制政策初步评估研究

采用环境政策评估的一般模式,通过构建包括评估目标、评估标准等在内的评估框架,对我国现有酸雨控制政策进行了初步的评估。结果表明,中国酸雨控制政策体系已经初步建立,不仅促进了燃煤火电厂脱硫工程的建设,为SO2排放控制奠定了工程基础,还使单位燃煤量SO2排放量得到降低。但并没有实现排放总量的绝对降低,酸沉降范围仍有扩大趋势,发生重酸雨城市的数量也在增加。主要原因是:现有的地方政府负责的管理体制设计缺乏酸雨外部性的考虑,管理成本大;燃煤火电厂脱硫装置的运行和SO2排放量的削减缺乏有效的政策手段来保证,减排成本较高。现行的政策手段中,事前控制手段由于不具有过程控制的功能,未能有效遏制SO2的排放;总量控制和排放标准的政策对象没有明确界定,无法实现边际减排;排污收费在地方政府与企业利益高度一致的背景下,刺激减排的效果一般;脱硫电价补贴作为刺激减排的经济制度,并未直接对脱硫量进行补贴,而是对上网脱硫电量实行补贴,补贴对象针对性不强。建议实施以排污许可证制度为核心的排放控制政策体系,并将排放控制政策向过程和源头延伸;同时改革排污收费制度,使其成为规费辅助排污许可证制度的实施;建议由国家环保部直接负责酸雨控制,包括燃煤火电厂的环评审批、排污许可证的发放和实施。     

我国将投资千亿治酸雨

国务院已批复了国家环保总局与有关部门共同编制的《两控区酸雨和二氧化硫污染防治“十五”计划》。“两控区”包括了 4个直辖市和 2 1个省会城市、175个地级以上城市和地区 ,面积约 10 9万平方公里。“十五”期间国家将投资 967亿元 ,实现 2 0 0 5年两控区二氧化硫排放量比 2 0 0 0年减少 2 0 % ,酸雨污染程度有所减缓 ,80 %以上的城市二氧化硫浓度年均值达到国家环境空气质量二级标准的目标。目前“两控区”内二氧化硫排放量为 13 16.4万t ,约占二氧化硫排放总量的 66%。我国将投资千亿治酸雨…     

湖北省酸雨的时空分布规律及成因分析

根据多年来对湖北省酸雨的监测结果，报道了湖北省酸雨的时空分布规律。湖北省的酸雨主要分布在长江沿岸及以南和四川盆地以东的鄂西地区，降水的H^ 浓度由东向西、由北向南逐渐增大，酸雨的高峰期出现在夏秋两季。对降水中各离子成分的测定结果表明：致酸物质以SO2为主，各地的制酸机制和酸性物质来源与当地污染源排放情况和气象条件有关。由于接地逆温、大气稳定度和大气混合层高度在湖北东西部地区的明显差异，东部地区降水的酸性物质来源有大气输送和局地污染源排放两种，西部地区降水中酸性物质的来源以局地污染源排放为主。对1996—2000年的酸雨量比率和酸雨检出率进行Daniel趋势检验表明：湖北省的酸雨范围在逐渐扩大，污染程度有加重的趋势。     

1996~2013年长江经济带工业发展过程中的大气环境污染效应

大气污染物排放及影响因素研究，是引导区域减排实现可持续发展的重要依据。利用Tapio脱钩模型测度了1996~2013年长江经济带11个省区工业经济增长与工业废气、工业二氧化硫、工业烟粉尘3个指标之间的脱钩程度，并利用LMDI分解模型对大气污染物排放变化特征进行了影响因素分解。结果表明：（1）长江经济带11个省（市）的工业废气排放量呈持续上升的趋势，且工业废气排放量的“热”点区域主要集中在东部地区，工业二氧化硫和烟粉尘两种大气污染物排放量总体呈现“先增加后减少”的趋势，状况有所改善。（2）长江经济带工业废气排放整体经历了从扩张性负脱钩到相对脱钩发展的趋势，表明经济发展的同时带来工业废气排放的污染同步增长。经济发展效应和能源效率效应是促使工业废气排放的主要因素。（3）长江经济带的工业二氧化硫和烟粉尘排放整体上经历了从相对脱钩向绝对脱钩发展的趋势，经济发展均是造成各地区两种污染物排放量增加的主要原因，技术效应和能源效率是各地区两种污染物减排的重要影响因素。未来，在大气污染物的减排控制过程中，需加强产业结构、能源结构的调整，也需坚定依靠技术进步推动能源使用效率的提高，并且注重各省市间的减排差异和防范污染产业的区域转移。关键词： 长江经济带；经济增长；大气环境；脱钩分析模型；LMDI分解模型     

我国火电行业NOX排放因子的样本容量确定方法

目前核算火电行业氮氧化物排放量相对合适的方法是排放因子法，为确定我国火电机组氮氧化物排放因子，需大规模对我国现有运行火电机组进行全面实测。由于我国火电机组数量较大，装机规模等级差别较明显，影响NOX排放的因素复杂，所以在NOX排放因子研究过程中，如何科学确定样本数量及样本范围很重要。准确确定火电机组样本容量是研究火电行业NOX排放因子的前提，需采用抽样的数学统计方法。采用分层抽样方法，考虑样本容量约束条件，主要包括：经费约束、装机规模等级约束、末端治理技术（控氮措施）约束、燃料种类约束和机组区域分布约束，在约束条件下将统计学计算得到的样本容量进行调整和优化，最终得到我国火电行业NOX排放因子样本容量为208台     

中国燃煤电厂履行《关于汞的水俣公约》的差距与展望

燃煤电厂是全球最主要的大气汞排放源之一,也是《关于汞的水俣公约》(以下简称《公约》)的大气重点管控源。《公约》自2017年8月16日正式对中国生效,意味着中国燃煤电厂必须严格按照《公约》相关规定开展履约工作。本研究通过分析《公约》对大气汞排放的核心管控要求,并基于文献和数据调研确定了中国燃煤电厂大气汞排放控制现状,从而探索中国燃煤电厂在大气汞排放清单编制以及大气汞排放管控措施等工作的履约差距和需求,以期为燃煤电厂大气汞排放履约提供支撑。研究结果表明,无论是排放清单编制还是大气汞的管控措施均与公约要求存在一定差距。在排放清单方面,中国尚未编制燃煤电厂的国家排放清单。考虑到当前烟气汞实测数据的缺乏,短期内建议采用估算法开展国家清单编制。通过建立相对完善的污染物释放转移登记制度、推进燃煤汞含量参数库和污染控制设备脱汞效率参数库的建立,开展排放清单的编制和动态更新。未来采用实测数据进行清单校验应推动烟气汞排放的监管、加强标准方法配套的国产采样设备的评估和改进、以及提高检测人员的测试能力。相关来源的筛选原则建议优先采用设备规模这项原则,未来可进一步考虑采用将设备规模和设备的汞排放量相结合的原则。在排放管控方面,现有管控现状与《公约》提出的五大可选措施仍存在差距。建议明确燃煤电厂总量控制目标,短期内应重点考虑相对目标或控制增速的目标,长期发展可采用绝对目标;提出各阶段的具体管控措施,从替代性措施和控制技术应用两方面控制大气汞排放;推动燃煤电厂大气汞排放限值的修订,确定分别针对新建和现有燃煤电厂的排放限值;强化多污染物控制技术的协同脱汞效果并提高技术的稳定性,同时开展高效低价专门脱汞技术的研发,以期为电厂大气汞污染控制做技术储备。     

2008年初湖北省雨雪过程酸雨特征及成因

利用湖北省32个气象酸雨监测站在2008年初雨雪过程中的306次有效降水样品检测资料及相关气象环境资料,分析了此次雨雪过程的酸雨特征及成因,以期对降雪酸沉降的深入研究有所帮助.分析结果表明,全省平均pH值为3.97,酸雨发生频率为89.2%,强酸雨发生频率达到64.4%,均高于历史同期平均水平.32个气象酸雨监测站的降水平均pH值除孝感外均呈酸雨,其中20站酸雨发生频率达到100%.此次雨雪过程酸雨强度大且频发是由多方面原因综合影响所致,首先,强盛的西南气流有利于长江以南重酸雨区污染物的迁移,其次,低温导致燃煤用量增加,引起酸性物质排放的增多,而较强的逆温层又使污染物扩散条件变差,此外,雪花较雨滴更慢的降落速度和更大的比表面积使其能够更充分的捕集和吸收大气中的酸性物质.     

京津冀PM_(2.5)的主要影响因素及内在关系研究

大气污染物的源排放是形成灰霾天气的内因,气象条件是形成灰霾天气的外因。本研究通过构建PM_(2.5)浓度的两段式分布滞后模型,结合自然环境因素及经济因素对PM_(2.5)的影响因素进行了综合分析。在第一段模型中构建了PM_(2.5)和大气污染物排放量的分布滞后模型,第二段模型中构建了不同的大气污染源对大气污染物排放量的影响因素模型。大气污染物排放源主要包括工业源、生活源、机动车源、集中式污染治理设施源。在工业源中,工业废气重度污染行业是大气污染物排放主要的贡献者;在生活源中,燃煤消费量对大气污染物排放影响很大,这也是冬季供暖期间PM_(2.5)剧增的原因;在机动车源中,尽管黄标车的保有量仅占汽车保有量的10%左右,但却占据了颗粒物排放量的绝大部分。利用京津冀代表性城市PM_(2.5)日度数据研究得出平均气温、平均风速、日照时数、平均气压、降雨量、平均相对湿度、沙尘暴等因素对PM_(2.5)浓度的负向与正向作用。研究发现,大气污染物排放量对PM_(2.5)浓度具有聚集的滞后效应,当期大气污染物排放量、滞后一期、滞后两期、滞后三期大气污染物对PM_(2.5)浓度具有显著的正向作用,且影响依次递减。构建的大气污染物排放量的污染源影响因素模型揭示一个地区煤炭消费量、工业废气重度污染行业工业增加值、黄标车保有量对该地区大气污染物排放量具有显著影响。本研究对优化能源消费结构和产业结构,减少空气污染物排放提出了对策建议。     

我国两控区"十五"重点治理项目进展

国家环保总局最近对两控区“十五”重点治理项目进展情况进行了通报 ,并就当前酸雨和二氧化硫污染严重 ,二氧化硫排放量居高不下的严峻形势 ,要求地方各级环保部门加大对火电厂脱硫工作的监督力度 ,2 0 0 4年底前对两控区内火电厂全部核发排污许可证 ,实行持证排污。两控区“十五”计划 2 79个重点治理项目中 ,排除 4个主体工程已撤消项目和 3个重复申报项目 ,核实后项目总数为 2 72个 ,削减二氧化硫能力为 2 63万吨 ,投资为 3 69亿元。目前 ,已建成项目 77个 ,占项目总数的 2 8.3 % ;在建项目 10 2个 ,占 3 7.5 % ;尚未启动项目 93个 ,占 3…     

“十五”期间国家环保确定十项具体目标

国家环保总局局长解振华近日透露 ,“十五”期间我国环保发展共有 10项具体目标。1.工业企业污染物排放全面达标 ;2 . 10 0个环保重点城市空气和水环境质量按功能区达标 ;3 .建设 5 0个环境保护模范城市和 2 0 0个环境优美城镇 ;4.淮河流域水质按水环境功能区达标 ,海河、辽河流域城镇集中式引用水源地满足使用功能 ;5 .污染物排放总量得到有效控制 ,力争到 2 0 0 5年主要污染物排放总量比 2 0 0 0年减少 10 % ;6 .北京市水体、大气及声环境按功能区达到国家环境质量标准 ,城市和郊区生态环境有较明显改善 ;7.渤海近岸海域水质按海洋环境功…     

火电燃料消费过程对资源环境的影响评估

我国以化石能源为主要燃料的火电生产导致了严重的资源枯竭和环境污染问题，定量评估火电燃料消费对资源环境的影响是区域可持续发展研究的重要内容。在估算火电燃料燃烧及运输、生产过程中排放的主要大气污染物的基础上，利用成分法计算相应的生态足迹，定量评估火电燃料消费过程对资源环境的影响。结果表明：我国1 kW〖DK〗·h火电的燃料消费过程中排放的CO2、CH4、NOx、SO2、烟尘分别为107 kg、993×10-3 kg、646×10-3 kg、260×10-3 kg、202×10-2 kg；全国火电燃料消费占用的生态足迹由2000年的50 67444万hm2，增加到2007年的123 84208万hm2，年均增长1362％；CO2和NOx的生态足迹平均比重高达836％，是影响资源环境的主要因子，SO2、烟尘与CH4三者合计仅164%，对资源环境的冲击相对较小     

农村能源消费的环境效应研究

近年来,我国农村能源消费增长迅速,消费模式的转变,传统生物质能源与以煤炭为主的商品能源的消费格局发生变化,与此相关的环境问题日益突出,成为制约农村地区经济—社会—环境和谐发展的重要因素之一,对农村地区应对气候变化能力也产生严峻挑战。本文分析了农村能源消费的变化与主要问题,利用农村能源消费的统计数据,采用排放系数法,估算了1980-2004年时段我国农村能源消费的CO2及主要污染物的排放量;比较了传统生物质能源与煤炭为主的商品能源的消费特点与环境效应,指出基于我国农村地区存量巨大的生物质能资源的高效、可持续利用,是满足我国农村地区能源消费需求,减少温室气体和污染物排放,改善农村环境,提高减缓和适应气候变化能力的重要手段。并在此基础上,对我国农村能源消费提出相应的政策导向建议,实现农村能源的可持续消费与利用。     

中国煤电锁定碳排放及其对减排目标的影响

电力部门一直是中国碳排放的主要来源之一。燃煤电厂作为运行寿命长达30～40 a的能源基础设施,一旦建成投产将锁定大量碳排放,造成高碳排放路径锁定,影响中国未来减排目标的实现和低碳转型。文章利用最新官方和国际机构统计数据,改进了电力部门锁定排放的核算方法,考虑六类煤电机组每年新增规模、发电小时数及机组寿命的动态变化,核算不同情景下在运以及处于规划建设阶段燃煤发电机组的锁定碳排放,并评估其对中国电力部门低碳转型的影响。结果表明:①中国存量煤电机组普遍年轻,截至2018年平均加权服役年限不到12 a,按照现有煤电机组预期寿命自然退役且"十四五"之后不再新增煤电情况下,2040年前中国煤电碳排放将一直保持在较高的水平上。②中国燃煤机组锁定碳排放总量为142.0(83.6～187.0) Gt CO_2,截至2018年已实现的累积锁定排放为39.7Gt CO_2,剩余的锁定排放将达到102.3(43.9～147.3) Gt CO_2。③若只关注年度排放,中间道路情景下中国电力部门在2050年以后能够满足全球2℃目标的要求,但从累积排放看,中国电力部门自2040年起就超过了部门碳预算的上限。④控制新增煤电规模、缩短燃煤机组服役年限、减少年发电小时数等,均能有效降低中国燃煤机组锁定排放,但也可能带来高昂的成本。中国需要尽快研究制定煤电有序退出路线图,在逐步淘汰煤电的同时避免资产搁浅和相关从业人员失业给经济和社会造成巨大冲击,最终实现电力部门公平的低碳转型。     

山东省工业结构演变的大气环境效应研究

本文以LMDI分解方法研究山东省1991-2011年工业经济增长的环境规模效应、结构效应、技术效应的变化特征,测度污染密集型产业结构变动带来的大气环境效应。研究发现:①山东省SO2、烟尘、粉尘等大气污染物排放状况总体趋势改善,但污染物排放的产业集聚性特征明显,其中污染密集型产业增加值占工业总增加值的25-45%,而其大气污染物排放量占总排放量的90%以上;②规模效应是造成大气污染物排放总量增加的主要原因,技术效应是控制大气污染物排放量的主要因素,结构效应对大气污染物减排效果并不明显,因此调整工业结构特别是减少污染密集型产业比重是污染物减排的重要途径;③1991-2011年山东省污染密集型产业比重上升或下降1个百分点,工业废气、SO2、烟尘和粉尘排放量将分别增加或减少19.13百亿标m3、5.68万t、2.25万t、3.70万t。依据上述研究结论,需要从大气污染物综合排放标准、区域大气环境管理、环境管理政策、科技支撑体系等方面优化产业结构,推动区域经济与环境的协调发展,应对当前的大气环境问题。     

波兰的大气污染和保护

波兰中央统计局估计,1994年波兰排放到大气中的二氧化硫达280万吨,氧化氮110万吨,灰尘150万吨。钢铁、建材、化工和石油化工、采煤以及发电工业对波兰大气污染影响最大。波兰电力工业每年的二氧化硫排放量占全国二氧化硫排放总量的60%以上,氧化氮占45%左右,灰尘约占70%。1994年,波兰有1600个     

主要部门污染物控制政策的温室气体协同效果分析与评价

工程减排、结构减排和监督管理减排是实现我国污染物减排的三个主要措施,近年来我国SO2的排放呈现出下降的态势,本文选取电力、钢铁和水泥这3个重要行业,测算了在"十一五"以来SO2的减排效果,以及由其带来CO2减排的协同效果。结果显示,"十一五"期间,3个主要行业减少污染物排放超过1 000万t,其中工程减少污染物排放超过700万t,结构减少污染物排放300万t。由此带来的协同效果显示,由于结构减排带来了超过7亿t CO2的减排,而由于工程效应减少污染物的同时带来的CO2增加500万t,因此总计带来7-8亿t CO2的减排。而"十二五"前两年减少污染物排放400万t,其中工程减少污染物排放350万t,结构污染物排放减少了40万t。由此带来的协同效果显示,由于结构减排减少了CO2排放1.74亿t,而由于工程效应减少污染物的同时带来的CO2的增加量为200万t,因此总计带来1.72亿t CO2的减排。结构减排和工程减排两种措施可以在行业内实现降低污染物的排放,但是其贡献程度由于行业的差异有所不同。"十一五"期间电力行业较多是依靠工程减排实现SO2排放的降低,而水泥和钢铁行业则更多是依靠行政命令如关停落后产能和机组实现污染物的减排,显示出电力行业通过技术实现污染物的减排,而其他两个行业则主要靠调整结构来实现减排。电力行业中的末端治理技术即工程减排贡献了大部分的污染物减排,但是与此同时由于末端治理技术会导致能源消耗的增加,即引起CO2排放的增加,因此污染物的协同控制效果较差,而钢铁和水泥行业的污染物减排则由于更多是通过结构调整的手段,如关停落后产能和机组,因此其协同效果较为显著。"十三五"期间,需要继续控制双高产业的发展,强化"前端"污染物控制减排,夯实结构减排的协同成效,加大工程减排的实施,缩小减排工程能力和实际减排效果的差距,实现"末端"污染物减排,加强"前端"审批和"中段"运行管理效果。     

环境规制下中国煤炭发电企业成本技术效率研究

煤炭发电是中国污染物排放的主要来源之一,"十一五"期间中国环保部门通过命令控制型的脱硫设施安装计划、经济激励型的脱硫电价补贴和排污费促进煤炭发电企业减排,大幅降低了中国煤炭发电企业二氧化硫排放总量。环境规制对企业生产决策行为形成约束,进而影响成本技术效率。研究不同类型环境规制政策对企业减排措施和成本技术效率的影响能够为未来制定有效、且对企业负面影响较小的环境规制政策提供参考。本文利用2007—2012年中国煤炭发电企业的微观数据,基于空间差异化的环境规制强度,运用双重差分法分析命令控制与经济激励型二氧化硫减排政策同时存在的情况下,中国煤炭发电企业减排行为和成本技术效率受到的影响。结果表明,环境规制强度较高地区的煤炭发电厂通过降低煤耗率、减少产出的行为降低二氧化硫排放。而脱硫设施的安装主要由命令控制型的规制政策决定,脱硫电价补贴和排污费征收的经济激励型政策造成的影响较小。此外,基于成本随机前沿模型的分析表明,重点减排地区煤炭发电企业成本技术效率相对于非重点减排地区受到环境规制的负面影响更大;发电企业降低煤耗率和产出的行为都显著降低了成本技术效率;但依据行政指令安装脱硫装置的行为对成本技术效率起初产生负面影响,随后转变为正面影响,最后影响消失,总体上促进效率提高。因此,安装脱硫装置相对于降低煤耗率、减少产出的行为对煤电企业经济效率的负面影响最小。命令控制型的脱硫设施安装计划不仅实现了二氧化硫减排目标,并且相对于征收排污费对企业成本技术效率的负面影响更小。     

珠江三角洲区域大气环境容量的计算及二氧化硫排放控制对策探讨

珠江三角洲区域由于独特的下垫面特征形成了一个相对独立的区域大气系统.通过对2002-2005年该区域大气中滞留二氧化硫总量与二氧化硫实际排放总量的逐年比较表明珠江三角洲区域二氧化硫的大气环境容量在正常气象条件和保持空气环境质量不超出国家二级标准的情况下为20×104t/a左右,但是大气降水强度和大气中二氧化硫浓度对该区域大气系统降解和清除二氧化硫的能力有显著影响.而该区域实际承受的二氧化硫污染负荷在2003年高达87.49×104t,大大高出大气环境的降解和清除能力,使得大气环境质量呈现逐年恶化的趋势,预测在2010年以前还将进一步恶化.要使珠江三角洲区域大气环境得到有效整治,尽快扭转大气环境质量逐年恶化的趋势,必须对目前珠江三角洲区域大气环境形势有一个清醒的认识;对共享的环境容量必须在不同行政区之间作出合理分配.建议尽快实施排污权交易和环境损失补偿制度.从经济上抑制地方政府超容量排污追求粗放型经济增长的冲动.