大气环境约束下的中国煤炭消费总量控制研究

煤炭消费过程中排放的大气污染物已成为我国大气污染的重要来源。本文采用WRF-CAMx 空气质量模型定量分析了煤炭消费- 污染物排放- 空气质量之间的影响关系,基于情景分析方法,研究了2020 年、2030年空气质量改善需求对地区大气污染物排放总量与煤炭消费总量的约束作用。在此基础上,结合重点地区行业发展与能源供需等因素,提出各省煤炭消费总量控制目标与控煤对策建议。研究结果表明,要实现2020 年、2030 年空气质量改善阶段性目标,全国煤炭消费总量应分别控制在40.8 亿吨和37.7 亿吨左右,京津冀鲁豫等11 个重点省份2020 年煤炭消费量应控制在15.8 亿吨、2030 年控制在13.1 亿吨,全国煤炭清洁化利用水平需要在当前基础上大幅度提升。     

基于环境质量改善的煤炭消费空间布局优化

以发达经济体环境空气质量现状为预期,计算中国大陆各省区实现同等环境质量时需满足的大气污染物排放强度控制水平,将大陆30个省(自治区、直辖市,除西藏自治区外)划分为煤炭消费总量削减区18个、控制区10个、增长区2个。削减区合计应削减煤炭消费总量15.33亿t,控制区合计可增加10.1亿t,增长区合计可增加1.38亿t,30个省区煤炭消费总量控制在38.69亿t。在此基础上,对大陆地区煤炭消费空间布局提出了优化建议。     

我国大气细颗粒物污染防治目标和控制措施研究

我国面临着严重的细颗粒物(PM2.5)污染问题,PM2.5对人体健康、能见度、气候变化、生态系统等均产生了不良影响。本文旨在提出我国PM2.5污染防治目标和控制措施,为从根本上改善空气质量提供科学依据。首先,本文提出了2020年和2030年我国PM2.5污染防治目标。其次,采用能源和污染排放技术模型,分情景预测了我国未来一次大气污染物排放量的变化趋势。基于情景预测结果和此前研究建立的一次污染物排放与PM2.5浓度间的非线性关系,确定了2020年—2030年与PM2.5浓度改善相适应的全国和重点区域大气污染物减排目标。最后,利用能源和污染排放技术模型,提出了实现大气污染物减排的技术措施和对策建议。研究表明,2030年全国二氧化硫、氮氧化物、一次PM2.5和挥发性有机物的排放量应分别比2012年至少削减51%、64%、53%和36%,氨排放量也要略有下降。对于污染严重的重点区域,必须采取更严格的控制力度。要实现上述减排,应加快能源结构调整,推进煤炭清洁高效集中可持续利用,建立"车-油-路"一体的移动源控制体系,并强化多源多污染物的末端控制。     

中国煤炭消费对PM2.5污染的影响研究

国务院颁布的《大气污染防治行动计划》明确提出制定国家煤炭消费总量中长期控制目标,到2017年,煤炭占能源消费总量比重降低到65%以下,然而煤炭消费对PM_(2.5)污染的贡献到底多大,这是当前亟待研究的科学问题。为定量分析煤炭消费对我国PM_(2.5)污染的影响,本研究首先计算了2012年煤炭消费产生的大气污染物排量,然后利用CAMx空气质量模型,分别采用组分分析法和情景模拟法两种方法研究了煤炭消费对全国PM_(2.5)污染的影响。组分分析法研究表明,煤炭消费对全国PM_(2.5)年均浓度的贡献率约为61%,其中煤炭直接燃烧、煤炭相关行业的贡献率分别约为37%、24%;情景模拟法研究表明,煤炭消费对全国PM_(2.5)年均浓度的贡献率约为56%。因此,我国由于煤炭消费对全国PM_(2.5)年均浓度的贡献率为56%~61%。     

煤电大气汞驱动因素、排放预测和减排策略研究:以辽宁省为例

煤电是我国汞污染的重要来源,旨在控制汞排放的《水俣公约》也将煤电列为重点管控源.因此,我国急需提出科学合理的策略以指导煤电汞减排工作.明确煤电汞排放的驱动因素以及预测未来趋势是制定污染控制政策的基础.鉴于此,本文以辽宁省为例,综合运用对数平均迪氏分解法、环境学习曲线和情景分析模型,辨识了燃煤电厂汞排放的主要影响因素,并预测了未来十年的大气汞排放量.结果显示:2006—2017年排放从5009kg(-57.8%,79.1%)大幅下降至1419kg(-61.1%,80.2%),排放因子、煤炭消耗效率和电力行业结构是汞排放的主要抑制因素,而电力需求拉动了辽宁省大气汞排放.在基准情景下,燃煤电厂大气汞排放从2017年的1419kg下降至2030年的1243kg.在环境规划和严格控制情景下,2030年燃煤电厂大气汞排放分别下降了1200kg和1274kg.最后,本文针对辽宁省汞减排提出一系列政策建议:①通过优化电厂污染物控制设施,提高洗煤比例等措施降低汞排放因子;②继续淘汰低效燃煤电厂,并推广节能技术以提高煤炭消耗效率;③推进风能、光能等可再生能源替代煤电.     

对燃油征税的区域能源环境影响研究:以中国为例

控制汽柴油消费对中国的能源安全和环境保护有着重要意义.燃油税和碳税是中国近期两种主要的已经或可能施加于燃油的税收政策.以自回归分布滞后模型为核心,本研究构建了一个燃油税和碳税的区域能源环境影响评估模型.利用模型估计了我国的燃油需求价格弹性,测算了燃油需求响应,计算了在相同CO2减排目标下,提高汽油消费税、提高柴油消费税、引入碳税三种政策情景下各省份预计产生的节能效应、减排效应和税收效益.研究结果显示,在相同的CO2减排目标下,第一,在不同情景下,各省份节能程度差异均有限,但节能数量均体现出区域匹配性,燃油消费越多的省份,节能数量一般越多,且提高汽油消费税的全国节能总量最大;第二,在引入碳税情景下,各省份CO2减排比例差异最小;第三,在全国层面,三种政策情景中空气污染物(PM2.5和NOx和SO2)减排数量均为提高汽油消费税>引入碳税>提高柴油消费税,但在提高柴油消费税情景下,有4/5的省份预计PM2.5排放减少程度超过14%.除此之外,提高汽油消费税的税收收益最大.     

环境资讯

正【环境新闻】我国可再生能源占能源消费的比重尚不足10%加剧雾霾天气产生我国部分地区连续爆发雾霾天气,不合理的能源结构,特别是燃煤过度排放,是加剧雾霾天气的重要原因。我国煤炭消费占能源消费总量的67%,占全球煤炭消费量的40%,仍以年均5%的速度增长。与此形成对比的是我国可再生能源占能源消费的比重尚不足10%,且弃风、弃水问题突出。因此,加快转变能源利用方式,     

各省

<正>福建:印发"十三五"节能减排综合工作方案日前,《福建省"十三五"节能减排综合工作方案》印发。方案明确了福建省"十三五"节能减排目标,并在优化产业和能源结构、加强重点领域节能、强化主要污染物减排、大力发展循环经济、实施节能减排重点工程等方面提出具体工作要求。方案提出,到2020年,全省万元GDP能耗比2015年下降16%,能源消费总量控制在14500万吨标准煤以内。     

经济新常态下的“十三五”环境压力预测

我国经济已经从高速增长转向中高速增长的新常态阶段,经济发展方式从规模速度型粗放增长转向质量效率型集约增长,产业结构从劳动密集型向资金密集型和知识密集型转换,经济发展动力从要素驱动、投资驱动转向创新驱动。经济新常态下,环境保护将迎来难得的历史机遇,同时也面临严峻的挑战。为了深入理解和准确把握经济新常态下我国"环境态"的发展特征,本文基于中长期环境经济预测模型定量测算了2020年我国社会经济、能源和水资源以及主要污染物排放趋势和特征。结果表明,"十三五"期间,我国能源和水资源消耗总量增长将趋缓,新增消耗量进入涨幅收窄期;产业转型升级加速将从源头上减轻新增污染减排的压力,主要大气和水污染物排放将进入高位平台期,排放强度将呈现高位回落。     

青岛市大气环境质量状况分析与评价

以青岛市2001年至2010年大气环境中的主要污染物二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)和可吸入颗粒物(PM10)的监测结果为依据,对青岛市大气主要污染物变化趋势进行了分析,并利用模糊综合评价模型对各年大气环境质量状况进行了综合评价。研究结果表明:近10年来青岛市大气环境质量处于尚清洁状况,且在不断改善;受工业扬尘和建筑扬尘的影响,青岛市主要污染物是可吸入颗粒物PM10;以煤炭为主的能源结构加之落后的工艺设备等原因使得大气中二氧化硫的浓度一直处于较高的水平;随着青岛市机动车保有量的增长,以氮氧化物为特征的机动车尾气的污染日趋明显,因此,冬季采暖燃煤利用、机动车尾气控制及城市扬尘抑制仍是青岛市未来大气污染的治理重点,强化燃煤脱硫技术和改善机动车尾气排放是青岛市大气环境质量改善的关键。     

中国消费中长期发展趋势及能源环境效应研究

随着消费在经济发展中的比重逐步增加,其引致的能源消耗和污染物排放越来越不容忽视。本研究基于投入产出模型,分别测算了居民消费引致的直接和间接能源消耗与污染物排放,然后参考发达国家相应发展阶段的居民消费结构,展望未来居民消费发展趋势,进一步测算未来居民消费的能源与环境效应。未来我国消费占GDP的比重将稳步上升,到2050年逐步提高到70%以上;居民消费结构将显著调整,食品占比显著下降,仅为15%,文教娱乐、医疗保健和其他服务占比显著上升;居民消费引致的一次能源需求到2050年将达到30.4亿吨标煤,占全社会能源需求的52.4%;化学需氧量、氨氮、二氧化硫和氮氧化物排放量将分别达到2497万t、261万t、1722万t、1157万t,占全社会污染物排放产生量的60%以上。研究表明,进一步强化居民消费产品绿色低碳发展、优化居民消费结构,将成为未来推进我国高质量发展和污染防治的重要领域。     

The energy,water, and air pollution implications of tapping China's shale gas reserves

China has laid out an ambitious strategy for developing its vast shale gas reserves. This study developed an input–output based hybrid life-cycle inventory model to estimate the energy use, water consumption, and air emissions implications of shale gas infrastructure development in China over the period 2013–2020, including well drilling and operation, land rig and fracturing fleet manufacture, and pipeline construction. Multiple scenarios were analyzed based on different combinations of well development rates, well productivities, and success rates. Results suggest that 700–5100 petajoules (PJ) of primary energy will be required for shale gas infrastructure development, while the net primary energy yield of shale gas production over 2013–2020 was estimated at 1650–7150 PJ, suggesting a favorable energy balance. Associated emissions of CO₂e were estimated at 80–580 million metric tons, and were primarily attributable to coal-fired electricity generation, fugitive methane, and flaring of methane during shale gas processing and transmission. Direct water consumption was estimated at 20–720 million metric tons. The largest sources of energy use and emissions for infrastructure development were the metals, mining, non-metal mineral products, and power sectors, which should be the focus of energy efficiency initiatives to reduce the impacts of shale gas infrastructure development moving forward.     

南京市工业系统资源环境减量投入分析

本文将物质减量图解应用于工业系统的资源环境减量投入上,对南京市工业系统1986～2004年的资源环境的使用强度和减量化水平进行了计算和分析。结果表明,南京市工业系统的资源环境使用强度在评价期间逐年降低,2004年的工业用水、能源消耗、废水排放、废气排放和“固废”排放的强度分别为1986年的18.14%、15.14%、4.36%、14.95%、15.72%;在评价期间南京市工业系统只有工业废水实现了绝对减量排放;而水耗、能耗、废气排放和“固废”排放四项指标均没有实现绝对减量,致使在此期间南京市工业系统水耗增加了384100.66万吨,能耗增加了1409.32万标准吨煤,废气排放量增加19852018.00万立方米,“固废”增加排放603.26万吨。     

Potential for Advanced Technology to Improve Air Quality and Human Health in Shanghai

/ Air quality in most Asian cities is poor and getting worse. It will soon become impossible to sustain population, economic, and industrial growth without severe deterioration of the atmospheric environment. This paper addresses the city of Shanghai, the air-quality problems it faces over the next 30 years, and the potential of advanced technology to alleviate these problems. Population, energy consumption, and emission profiles are developed for the city at 0.1 degrees x 0.1 degrees resolution and extrapolated from 1990 to 2020 using sector-specific economic growth factors. Within the context of the RAINS-Asia model, eight technology scenarios are examined for their effects on ambient concentrations of sulfur dioxide and sulfate and their emission control costs. Without new control measures, it is projected that the number of people exposed to sulfur dioxide concentrations in excess of guidelines established by the World Health Organization will rise from 650,000 in 1990 to more than 14 million in 2020. It is apparent that efforts to reduce emissions are likely to have significant health benefits, measured in terms of the cost of reducing the number of people exposed to concentrations in excess of the guidelines ($10-50 annually per person protected). Focusing efforts on the control of new coal-fired power plants and industrial facilities has the greatest benefit. However, none of the scenarios examined is alone capable of arresting the increases in emissions, concentrations, and population exposure. It is concluded that combinations of stringent scenarios in several sectors will be necessary to stabilize the situation, at a potential cost of $500 million annually by the year 2020. KEY WORDS: Coal; China; Shanghai; Sulfur dioxide; Air quality; Health effects     

京津冀地区重点耗煤行业大气污染物排放清单研究

本研究通过京津冀地区各行业的年度煤炭消费量确定火电行业、钢铁行业和焦化行业为重点耗煤行业,以在线监测数据、污染源调查(现场调研、环评、验收)数据、排放因子数据为基础,自下而上建立了2013年京津冀地区重点耗煤行业大气污染物排放清单,分析研究了SO_2、NO_x和PM_(10)的排放量与污染贡献分布情况,掌握了京津冀地区重点耗煤行业大气污染物排放现状,为大气污染物减排提供数据基础。研究表明,2013年京津冀火电、钢铁焦化行业共排放SO_2 72.35万t、NO_x 131.99万t、PM_(10) 30.36万t。     

我国长江流域中三角区域大气污染物排放特征研究

中三角区域已经是我国第四个国家级城市群,也将成为我国经济增长的"第四极"。在经济发展的同时,更需要以节能减排、资源环境等为重点,以实现经济建设与生态文明"双可持续"的协同发展。本文以二氧化硫、氮氧化物、烟(粉)尘为主要大气污染物,对我国中三角区域大气污染物排放进行了详细的分析,并与京津冀、长三角、珠三角、"三区十群"等进行了多方位比较。结果表明,2013年中三角区域二氧化硫排放量为151.7万t,其中工业二氧化硫排放量为140.1万t;氮氧化物排放量为147.2万t,其中工业氮氧化物排放量为93.6万t;烟(粉)尘排放量为81.8万t,其中工业烟(粉)尘排放量为71.4万t。中三角区域二氧化硫、氮氧化物、烟(粉)尘排放量均位于"四极"的第三。中三角区域二氧化硫、氮氧化物、烟(粉)尘单位GDP排放强度分别为25.03t/亿元、24.29 t/亿元、13.50 t/亿元,分别位于"四极"的第一、第二、第二。同时,本文还从经济发展模式、产业结构调整、煤炭消费方式等方面对我国中三角等经济"四极"提出了相关建议。     

Energy consumption and carbon emission for tourism transport in World Heritage Sites: a case of the Wulingyuan area in China

Transport profoundly affects energy use and carbon dioxide emissions in the tourism sector. The Wulingyuan Scenic Area (WSA), a natural heritage destination in China, is chosen for the case study. The energy consumption and carbon emission of 10 types of tourism transportation modes at the destination are measured and analyzed using a bottom‐up approach for the period of 1979 to 2010. Scenarios were created to project the effects of single and multiple factors on energy consumption and carbon emission by tourism transportation during 2011‐2020. The results showed the following: (a) there is a large difference in energy consumption and carbon emission per capita and per kilometer per capita among the 10 vehicle modes; (b) the monthly energy consumption and carbon emission of tourism transportation differed significantly, the month with the highest (October) are respectively 6.8 and 4 times that of the lowest month (January); (c) the highest annual growth rate of energy consumption and carbon emission are respectively as 32.16% and 27.98% during 1979‐2010; and (d) the amount of energy consumption and carbon emission in the multiple factor scenarios are lower than that in the reference and single factor scenarios during 2011‐2020.