中国电力行业硫、氮、碳协同减排的环境经济路径分析

从电力行业“十一五”期间节能减排工作及其成效来看,现行的以末端治理为主的减排措施很难实现电力行业大气污染物和温室气体的协同减排.本研究构建了大气污染物协同减排当量(APeq)指标,并在此基础上对电力行业技术减排措施和结构减排措施进行成本-效果评价和敏感性分析.结果表明,末端治理措施在削减某一特定污染物的同时,由于耗能增加可导致其它污染物的排放上升;以节能为主的技术减排措施、前端和生产过程控制措施,以及以新发电技术替代为主的结构减排措施可以实现SO2、NOx和CO2的协同减排,且减排潜力较大.此外,本文还在单位(边际)污染减排成本核算与污染减排潜力估算的基础上,绘制出适合中国电力行业的SO2、NOx、CO2和APeq减排路径图,以协助决策者制定适宜的减排规划方案.     

城市交通大气污染物与温室气体协同控制效应评价

针对乌鲁木齐城市交通领域12项减排措施开展协同控制效应评估,构建空气污染物与温室气体协同减排当量(APeq)指标进行减排效果归一化,识别措施是否具有协同减排效果,并进一步计算单位APeq减排成本,从成本有效性角度对各项减排措施进行排序.研究结果表明,出租车、私家车油改气以及纯电动轿车替代汽油轿车3项措施不具有协同控制效应;而提高尾气排放标准、天然气公交替代柴油公交、提升小客车燃油经济性、油品升级、淘汰黄标车、发展轨道交通、引入快速公交等措施可以实现局地大气污染物与温室气体的协同减排.费用-效果分析表明,提高小客车燃油经济性的单位APeq减排成本最低,具有良好的成本有效性;而发展轨道交通虽然单位APeq减排成本较高,但总体减排效果较好.     

钢铁行业技术减排措施硫、氮、碳协同控制效应评价研究

随着我国污染减排形势的日趋严峻,在高污染行业采用协同控制措施实现多种污染物控制目标不仅十分必要而且非常迫切,而合理评价减排措施的协同控制效应是实施协同控制的基础.基于此,本研究从环境-经济-技术角度系统地提出了钢铁行业技术减排措施对硫、氮、碳的协同控制效应评价方法,包括:协同控制效应坐标系分析、污染物减排量交叉弹性(Elsa/b)分析和单位污染物减排成本评价,3种评价方法相互配合,可以从多角度检验不同减排措施的协同控制效应.协同控制效应坐标系和污染物减排量交叉弹性分析的结果表明,末端治理措施不具有协同控制效应或协同控制效应不佳,而绝大多数过程控制措施都具有较好的协同控制效应.单位污染物减排成本评价的结果表明,末端治理措施优先度排序靠后,而过程控制措施排序靠前,且针对不同污染物的排序结果有所不同.在进行钢铁行业协同减排方案设计和规划时,应根据决策需要选择适宜的评价方法,参考评价结果选择最为成本有效的措施.     

温室气体与大气污染物协同控制效应评估与规划

提出一套完整的温室气体与大气污染物协同控制效应评估与规划方法：首先,采用排放因子法分别计算减排措施（减排主体）对各类温室气体（全球污染物）和局地大气污染物减排量;其次,以《中华人民共和国环境保护税法》规定的污染物当量值、税额,以及碳排放权交易价格、IPCC发布的温室气体全球增温潜势（GWP）值等参数为依据,将全球和局地两类污染物归并为综合大气污染物排放量（Q_IAP）,或将2类污染物减排量归并为综合大气污染物协同减排量（ICER）,二者皆以综合大气污染物当量（IAPeq）计量;最后,采用协同控制效应坐标系、协同控制交叉弹性、单位污染物减排成本等评估指标和方法开展协同控制效应评估,绘制并依据边际减排成本曲线进一步开展协同控制成本-效果优化规划.应用此方法体系开展的钢铁、交通、电力等行业协同控制评估,城市协同控制规划,以及城市协同控制绩效评估的结果表明,该方法体系具有科学性、简明性和可操作性.     

基于情景分析的杭州市机动车尾气排放控制协同效应研究

为了研究杭州市机动车尾气排放控制措施对大气污染物和温室气体的协同减排效应,本文以2015年为基准年,估算2020年杭州市机动车常规大气污染物和温室气体排放量,通过设置8种控制措施情景,测算大气污染物和温室气体的减排量,运用弹性系数法和协同效应坐标系法分析了大气污染物和温室气体的协同效应.结果表明,在各种控制情景下,杭州市机动车大气污染物和温室气体排放量均有削减,且具有正向的协同减排效应.单一控制措施中淘汰高排放老旧车对大气污染物和温室气体排放量的减排效果最明显,协同效应突出,淘汰国Ⅲ柴油货车和推广新能源车的减排效果和协同效应次之,这3种措施是杭州市交通领域减少大气污染物排放和应对气候变化综合管理的关键措施.采取综合性措施或者结构性措施,无疑可以最大幅度削减杭州市机动车大气污染物和温室气体排放,为实现杭州市大气环境质量限期达标和碳排放达峰协同"双达"奠定基础.     

北京市“十四五”时期大气污染物与温室气体协同控制效果评估研究

面对国家碳达峰、碳中和战略目标,“十四五”时期,北京市提出推进大气污染物和温室气体排放协同控制,因此,开展协同控制效果评估对于持续改善空气质量和减少碳排放具有重要意义 .本研究在减排措施筛选和减排量测算的基础上,分析了主要大气污染物和 CO₂的减排潜力,采用协同控制效应坐标系法、协同控制交叉弹性分析法和协同评估指数法,对减排措施主要大气污染物 SO₂、NO_x、PM₁₀、VOCs 和温室气体CO₂的协同控制效果进行评估 . 结果表明,减排措施对于 SO₂、NO_x的减排潜力均在 20% 以上,对于 CO₂的减排潜力约为 7%. 各项措施对 NO_x、PM₁₀、VOCs和 CO₂排放具有协同控制效果 .从坐标系法和评估指数法分析结果来看,浅山区煤改清洁能源和压减本地火力发电量对 SO₂和 CO₂的协同控制效果较好...     

交通领域二氧化碳和污染物协同控制效应研究

实现交通领域CO_2和大气污染物协同控制是促进区域可持续发展的重要途径。该研究以广州市为例,在分析交通领域2010-2019年排放特征基础上,采用情景分析的方法,利用减排量弹性系数和协同控制效应坐标,系统分析了交通领域16项减排措施的CO_2和大气污染物协同控制效应。研究结果表明:(1)发展水路货运、高速铁路以及公共交通等运输结构低碳化类措施具有最大的减排潜力和协同控制效应,是交通领域实现减排最重要的选择;(2)能效提升类措施能同时实现CO_2和大气污染物减排,也是实现交通领域减排的重要路径;(3)能源结构清洁化类措施中,提高电动化率措施的减排潜力和协同控制效应最好,是交通领域能源转型的主要方向;推广生物燃油和氢能措施有赖于技术的突破和大规模推广应用;推广天然气使用措施会增加CO和HC排放,不具有协同控制效应,需要配合使用大气污染物末端脱除装置。     

基于LCA研究建筑保温的节能减排效益

建筑保温是建筑节能重要途径之一,利用生命周期评价方法对某一办公建筑保温进行生命周期节能减排效益研究和生命周期成本评估,结果表明,保温后节能4379.94MJ/m2,大气污染物CO2、SO2、NOX、CO、CH4、PM10分别减排367.749、3.424、2.238、0.534、2.762、7.152kg/m2,具有良好的节能减排效益,生命周期成本减少了294.48元/m2,具有良好的经济性。     

低温热解生物质与煤共燃的污染性能和经济性能评价

在简要说明生物质与煤共燃意义的基础上，对低温热解生物质和煤共燃的污染性能和经济性能进行了研究和评价。认为低温热解生物质（锯屑、谷壳和花生壳）与煤共燃能够减排CO2、CH4等温室气体及NOX和SO2等大气污染物，减排重金属污染物和其它微量有毒有害元素；同时，二者共燃可以在运输成本、存储成本、电厂生物质处理费用、设备改造费用和节约煤炭等方面降低电厂的运营成本，但也可能在生物质低温解产品加工上提高生产费用以及在因燃用热解生物质可能造成的积灰结渣上提高设备维护费用。可以预见，生物质与煤共燃的研究将是实现能源可持续发展的有效措施之一。     

基于LCA研究建筑保温的节能减排效益

建筑保温是建筑节能重要途径之一,利用生命周期评价方法对某一办公建筑保温进行生命周期节能减排效益研究和生命周期成本评估,结果表明,保温后节能4379.94MJ/m2,大气污染物CO2、SO2、NOX、CO、CH4、PM10分别减排367.749、3.424、2.238、0.534、2.762、7.152kg/m2,具有良好的节能减排效益,生命周期成本减少了294.48元/m2,具有良好的经济性。     

长三角重点行业大气污染物排放及控制对策

研究重点分析了长江三角洲地区电力和水泥行业的大气污染物排放特征,并结合相关行业统计数据和污染物排放因子,对2004年这两个重点行业的大气污染物排放量进行了估算。结论如下:长三角地区火电行业2004年SO2、烟尘、NOX和燃煤大气汞排放量分别为149.2×104t、21.1×104t、87.6×104t和13.7t。2004年江、浙、沪三地水泥行业共排放工艺粉尘76.2×104t,其中PM10为70.1×104t、PM2.5为45.9×104t,气态污染物SO2、NOX、CO和氟化物排放量分别为12.4×104t、49.5×104t、247.9×104t和7.4×104t。并对长三角地区电力和水泥行业的污染控制问题提出一些相关举措。     

Co-control of carbon dioxide and air pollutant emissions in China from a cost-effective perspective

With increases in the economy and standards of living, energy consumption has grown significantly in China, which has resulted in serious local air pollution and greenhouse gas emissions. Because both carbon dioxide (CO₂) and air pollutant emissions mainly stem from fossil energy use, a co-control strategy is simulated and compared with single control in China, using an integrated assessment model (Global Change Assessment Model-Tsinghua University (GCAM-TU)) in this paper. We find that end-of-pipe (EOP) control measures play an important role in reducing air pollution in the near future, but in the long run, optimizing the energy system is an effective way to control both emissions. Reducing air pollutant might take a “free-ride” of decarbonizing the energy system. Compared with a single control of air pollutants, a co-control strategy is likely to reduce the requirement of EOP control measures. The result guides the Chinese government to consider a systemic and scientific plan for decarbonizing the energy system and co-controlling CO₂ and air pollutant, in order to avoid duplicate investments in infrastructure and lockup effect. The solution could be extended to many other developing countries, such as India and Africa, which is helpful to realize the goals of United Nations (UN) Sustainable Development Agenda.

     

京津冀钢铁行业节能、SO2、NOx、PM2.5和水协同控制

建立自下而上的综合动态优化模型,在节能、大气污染物（SO₂、NO_x和PM_2.5）减排和节水的综合约束下,研究京津冀地区2015~2030年钢铁行业48项节能减排技术优化发展路径,并预测该地区钢铁行业能耗、大气污染物排放和水耗.结果表明,国家应优先鼓励推广干熄焦,小球烧结技术等22项技术,此类技术可以有效协同控制能耗、大气污染物排放和水耗.京津冀地区钢铁行业具有很大的节能、大气污染物减排和节水潜力,到2030年在实现大量节能、大气污染物减排潜力的同时可以实现节水10.08亿m³.虽然计算得到的购水成本仅约占总成本的2%,但是京津冀地区面临着严重大气污染和极度的水资源短缺问题,仍然需要兼顾节能减排技术对水资源的影响.     

碳协同减排视角下广东省PM2.5实现WHO-Ⅱ目标策略研究

CO₂排放和大气污染物排放具有同根同源性,二者的排放控制措施常常具有一定程度的协同减排效应.为降低政策成本、提高政策效率,政策制定者在制定空气质量改善策略时,应充分考虑其对CO₂减排的协同效益.以大气污染物与CO₂协同减排为指引,分析产业、交通运输、能源的结构优化调整和末端治理水平提升策略,通过空气质量模型方法分析并提出广东省在2025年PM_2.5实现世界卫生组织第二阶段过渡目标（简称“WHO-Ⅱ目标”）的政策建议.结果表明:在2017年基准条件下,按经济社会活动发展趋势和现有末端治理要求,模拟预测广东省2025年PM_2.5年均浓度将达26.9 μg/m3,难以达到WHO-Ⅱ目标（25.0 μg/m3）.在可进一步采取的减排措施中,产业结构调整、在用车辆更新、发电结构调整、交通运输结构调整、工业用能变化和工业末端治理对大气污染物减排的分担率分别为55.5%、17.7%、6.8%、3.8%、3.9%和12.2%,对CO₂减排的分担率分别为20.8%、14.0%、11.9%、9.3%、33.9%和0.在基于协同性制定的达标策略情景下,优先采取了产业结构调整、在用车辆更新等协同性较好、减排潜力较大的措施.在该情景下,2025年全省SO₂、NO_x、PM、VOCs和CO₂的排放总量较2017年的变化率分别为-13.7%、-19.4%、-21.8%、-20.3%和13.6%,模拟预测广东省2025年PM_2.5年均浓度可达24.6 μg/m3,达到WHO-Ⅱ目标.研究显示,为确保2025年广东省PM_2.5年均浓度达到WHO-Ⅱ目标,应进一步强化大气污染物减排,建议优先考虑产业结构调整、在用车辆更新等与CO₂减排协同性较好、减排潜力较大的措施.      

大气例行点位常规监测污染物的相关性分析及防控措施研究

根据济南市历下区5个大气例行监测点位2015年上半年PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2、O3逐小时浓度的监测数据,通过SPSS软件对各项污染物的相关性进行分析得出:CO与PM2.5、PM10、SO2、NO2强相关性出现次数最多,表明CO排放源是引起颗粒物污染的主要原因之一.对监测点位周边2 km范围内机动车尾气和餐饮燃煤两项污染源进行排放量估算得出:机动车尾气CO、NOx、PM2.5和PM10年排放量分别为388.18吨、111.18吨、4.35吨和4.72吨;餐饮燃煤CO、SO2、NOx年排放量分别为36.0吨、24.0吨和9.6吨.因此,控制CO排放源对改善济南市大气环境质量至关重要.     

北京市减污降碳协同控制情景模拟和效应评估

将能源、建筑、产业和交通作为减污降碳重点领域,设置了基准情景、政策情景和强化情景,以2020年为基准年,2035年为目标年,开展北京市大气污染物和CO₂减排潜力测算,并构建了一种协同控制效应分级评估方法,对政策情景和强化情景下大气污染和CO₂协同控制效应进行量化评估.结果表明,与基准情景相比,政策情景和强化情景下大气污染物减排率分别在11%～75%和12%～94%,CO₂分别为41%和52%.优化机动车结构对于NO_x、 VOCs和CO₂的减排贡献最大,政策情景下减排率分别达到74%、 80%和31%,强化情景下分别达到68%、 74%和22%;完成农村地区散煤清洁能源改造对SO₂的减排贡献最大,政策和强化情景下分别达到47%和35%;提升新建建筑绿色化水平对PM₁₀的减排贡献最大,政策和强化情景下分别达到79%和74%.优化出行结构和推动数字基础设施绿色发展的协同控制效应最佳;强化情景下,完成农村地区散煤清洁能源改造、优化机动车结构和...