京津冀地区散煤燃烧大气污染物排放清单

为研究京津冀地区民用散煤燃烧大气污染物的排放情况,结合散煤燃烧活动水平与燃用特征,根据排放因子法自下而上建立了2018年京津冀地区民用散煤燃烧污染物排放清单,研究了污染物排放的时空分布特征并使用蒙特卡罗方法对排放清单进行了不确定性分析.结果表明：2018年京津冀地区民用散煤燃烧量共计3799.22万t,PM_2.5、CO、SO₂、NO_x的排放量分别为9.27,341.31,5.17,5.44万t.污染物排放集中在11月份~次年3月份,大多数地区呈现出相同的日排放趋势.8：00、11：00、18：00、21：00左右出现污染物排放峰值,小时排放系数平均值分别为11%,6%,7%,13%.PM_2.5排放高值区主要集中在北部、东部及部分南部地区,CO主要集中在北京和天津地区,SO₂和NO_x主要集中在天津和承德地区.     

京津冀“以电代煤”替代大气污染物排放清单

本研究建立了基于人工神经网络的民用散煤燃用量估算模型,得到了京津冀地区“以电代煤”替代民用散煤大气污染物排放清单.结果表明：截止到2018年,京津冀地区“以电代煤”替代散煤用户约259万户,每年可减少散煤燃烧约706.6万t,减少PM_2.5、NO_x、SO₂的排放量分别约为2.81,0.76,2.17万t.其中,北京市和天津市实施效果较为明显,占京津冀地区“以电代煤”散煤替代总量的62.01%和22.82%.基于调研数据得到京津冀各市燃煤量月分布系数,1月份分布系数最大,燃煤量占比为27%~40%.     

乌鲁木齐市散煤燃烧大气污染物排放清单及时空分布特征

为研究乌鲁木齐市散煤燃烧对大气污染物的贡献情况,根据实地调研收集到的散煤燃烧活动水平数据,利用排放因子法建立2015年乌鲁木齐市散煤燃烧PM_2.5、SO₂和NO_x的排放清单,利用ArcGIS空间分析工具进行空间分布特征分析,使用蒙特卡罗方法进行不确定性分析.结果表明:2015年散煤燃烧排放PM_2.5、SO₂、NO_x分别为1.70×104、4.13×104、2.80×103 t.PM_2.5和SO₂排放的主要贡献区域为乌鲁木齐县,分别占排放总量的27.35%和26.23%,这是由于乌鲁木齐县社区居民和大棚种植耗煤量较大所致;NO_x排放的主要贡献区域为米东区,贡献率高达28.03%,这是因为米东区社区居民所用炉灶为手动炉排层燃炉灶,其排放因子较大所致.空间分布特征表明,污染物主要分布在米东区南部、沙依巴克区北部及乌鲁木齐县中部.不确定性分析表明,村庄、社区、大棚种植、商业和事业单位在95%的置信区间时不确定性分别为-69%~165%、-57%~116%、-68%~171%和-67%~165%.蒙特卡罗预测结果（平均值）高于排放清单的计算结果.研究显示,乌鲁木齐市散煤燃烧对污染物排放贡献较大,并且具有明显的季节性和区域性特征.      

中国化石能源生命周期清单分析

利用生命周期评价方法,建立了我国化石能源的生命周期清单模型,详述了模型相关因子的确定方法,计算了原煤、原油、天然气等初级能源及汽油、焦炭等几类主要次级能源的生命周期清单,揭示了我国能源生产的环境负荷,为工业系统分析和材料、产品的生命周期评价提供基础数据.清单分析表明我国化石能源清单的主要特点为能源消耗的97%以上主要来自生产过程,运输占到3%左右的比例;通过与2002年清单相比,我国化石能源生产的总能耗和排放出现不同程度变化;通过与国外能源清单相比,我国能源投入及排放整体处于较高水平.     

农村居民散煤燃烧污染综合治理对策

本文分析了我国典型地区农村居民散煤燃烧污染现状,结合当前大气污染形势以及新版《大气污染防治法》和"大气十条"的相关规定,提出了综合施治、多措并举、分步推进的散煤燃烧污染综合治理总体思路。从建筑节能、优质煤替代、煤改电和煤改气等清洁能源替代技术、节能环保型燃煤采暖炉具、集中供热和监督管理等方面提出了散煤燃烧污染控制措施,为削减农村居民散煤燃烧污染排放、改善北方供暖区冬季重污染状况提供技术支撑。     

固定污染源燃烧型煤与散煤排放SO2的对比监测及分析

根据《国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复》提出的控制目标，烟台市政府１９９７〔５８〕号文件规定要求，从１９９８年１０月１日起，禁止使用散煤，推广使用型煤。我们对固定污染源燃烧型煤与散煤所排放的ＳＯ２的差别，进行了对比监测及分析     

北方试点地区农村散煤治理的政策回顾与展望

北方地区农村散煤采暖污染治理及冬季取暖清洁化改造是我国打赢蓝天保卫战和实现农村能源现代化的重要措施之一。自《大气污染防治行动计划》实施以来,我国北方试点地区农村散煤治理在取得巨大进展的同时,也显现一些问题。本文根据政策发布时间系统梳理了我国散煤治理的相关政策措施,并在总结整体治理进展及治理成效的基础上,分析认为当前我国北方试点地区农村散煤治理存在清洁取暖成本超出居民经济承受能力、散煤复烧风险大等问题。建议统筹协调、做好顶层设计,通过以奖代补、创新金融模式等方式建立长效化机制解决相关问题。     

减污降碳协同增效的散煤治理策略研究

“十三五”时期,我国以空气质量改善为核心的散煤治理取得了积极成效。“十四五”时期是以降碳为重点战略方向、推动减污降碳协同增效、实现生态环境质量改善由量变到质变的关键时期。本文重点探讨了工业和民用两个领域散煤治理在减污降碳协同增效方面面临的挑战,提出紧跟产业升级和清洁能源替代步伐,加强工业散煤治理动态监管;以北方地区为抓手因地制宜推进民用散煤治理;坚持终端用能转型,推动建立新农村能源系统;强化农村清洁低碳取暖与新农村建设的政策融合;财政和金融协同发力,带动社会资本投入的对策建议。     

煤制取天然气全生命周期评价分析

利用全生命周期评价(LCA)方法,对某日产1 200万m3煤制天然气(SNG)项目进行分析,计算出每生产1 000 m3天然气需消耗2 435.71 kg标煤,34.44 kg油和0.62 kg天然气,总资源耗竭系数26.34 mPR90,总环境影响潜值为1.96 PET2010。此项目整个生命周期对全球变暖的影响最大,对粉尘的影响最小,说明SNG项目对局地性的环境影响相对全球性和区域性较小。     

苏州垃圾填埋生命周期清单分析

采用理论计算和实测相结合的方法,求得了苏州七子山垃圾填埋埋场的生命周期清单。实践证明,理论计算和实测相结合是清单分析的有效方法,对今后的同类研究具有参考意义。研究中获得的清单包括生活垃圾的收集和运输、垃圾填埋的物耗和能耗,以及每吨填埋垃圾所排放的大气和水污染物的量,并考察了填埋气用于发电后对清单的影响。这些结果可以为众多的产品生命周期评价提供数据支持。     

全生命周期下中国煤炭资源能源碳排放效率评价

基于生命周期法(LCA)构建了煤炭资源在开发、转换、利用阶段的碳排放估算模型,采用动态网络SBM模型测算了2007~2019年中国25个省(自治区、直辖市)煤炭资源的综合能源碳排放效率、时期能源碳排放效率与阶段能源碳排放效率.结果表明:我国煤炭资源综合能源碳排放效率水平呈“U”字型分布,东部最高、西部次之、中部最低.煤炭资源能源碳排放效率水平存在较大的提升空间,2007~2019年综合能源碳排放效率均值仅为0.4726;我国煤炭资源时期能源碳排放效率区域间差异显著,效率水平较高的地区主要集中在华东与中南地区;从阶段能源碳排放效率分析可以发现仅北京、江苏、青海三省阶段1与阶段3的能源碳排放效率处于有效水平,其余省(自治区、直辖市)及其他阶段均存在效率损失,尤其阶段2效率损失严重.研究期内阶段3的能源碳排放效率整体呈“类峰峦状”的波动上升趋势;DNSBM和NSBM两种模型测算的能源碳排放效率对比发现,NSBM模型会低估煤炭资源综合能源碳排放效率水平.     

中国钢材生命周期清单分析

采用生命周期清单分析方法分析了我国普通钢材生产过程中的能源消耗，物料消耗以及对环境的排放，研究表明我国钢铁生产生命周期过程中值得关注的环境问题有：能源消耗远高于发达国家平均水平，其主要存在于各相连工艺间及内部的运输过程水循环利用率较低，造成大量淡水资源浪费；废气排放主要是CO2和SOx，其主要来源于煤的燃烧和工艺过程，十分巨大的工业固体废弃物将造成严峻的局地环境问题。     

煤与秸秆成型燃料的复合生命周期对比评价

利用复合生命周期对比评价方法,引入能量返还率、资源耗竭系数、环境影响负荷和生命周期成本4个参数,对煤和秸秆成型燃料在整个生命周期内的能源消耗、环境影响和经济性做了对比分析.同时,为了平衡能源、环境与经济三者之间的关系,建立EEE (Energy, Environment, Economic)综合指标进行整体评价.结果表明,在整个生命周期内,与煤相比,秸秆成型燃料的能量返还率低、资源耗竭系数小.秸秆成型燃料的全球变暖潜值、酸化潜值、富营养化潜值、工业烟尘、粉尘潜值及固体废弃物潜值均比煤小,因此,秸秆成型燃料的环境影响负荷比煤小.秸秆成型燃料的EEE指标值比煤小79.8%,所以,从平衡生命周期能源消耗、环境排放和经济性角度出发,秸秆成型燃料具有替代煤的潜力.但是,秸秆成型燃料的生命周期成本比煤高,其大力推广需要政府的财政补贴.     

北方地区农村清洁取暖技术适用性评价—以北京为例

为了切实改善区域大气环境质量,中国在北方地区大规模开展以煤改电、煤改气为主的农村清洁取暖改造工程,如何选择技术可行、经济上可接受的清洁取暖技术路径是清洁取暖改造可持续的关键问题。基于北京农村地区实地调研数据,从经济性和舒适性2个维度对4种农村清洁取暖技术进行适用性评价,总结出各种技术的适用条件,提出农村清洁取暖技术路径选择建议。结果表明：空气源热泵运行费用较低,舒适性较好,适合冬季温度不低于−20 ℃的各类区域;燃气壁挂炉运行费用略高于空气源热泵,舒适性较好,适合距离燃气管线或燃气站较近的平原、半山区地区,不同气候温度范围均适用;蓄能式电暖器运行费用较高,舒适性较差,适合冬季温度接近于城区的农村或城乡接合部、农宅面积较小的区域;地源热泵取暖最好结合政府资金支持项目实施,运行费用较低,舒适性较好,适合地质结构适宜建井,有足够空间进行地埋管的区域。建议农村清洁取暖工作立足长远,因地制宜地选择清洁取暖技术,着力降低农户清洁取暖运行成本,同时提高农村清洁取暖电力和天然气供应的可靠性。

     

煤炭生产的水足迹评价研究

水足迹是水资源占用的综合评价指标,能够量化人类活动对水资源和水环境的影响,为水资源的高效利用与可持续管理提供科学参考.本文在WFN水足迹评价方法和国际标准水足迹评价方法的基础上,提出了基于生命周期的包含蓝水足迹、灰水足迹和间接水足迹的能源系统水足迹评价模型.将此模型应用到煤炭生产,计算了我国单位煤炭生产的水足迹.研究结果表明,我国1 GJ煤炭生产的水足迹为0.19 m~3,水足迹的80%来源于采掘过程,从水足迹类型来看,灰水足迹占到了87%的比例.本研究为能源系统水足迹评价提供了方法理论,并可为以煤炭为原料或燃料的下游产品水足迹评价提供数据支撑.     

中国火力发电燃料消耗的生命周期排放清单

介绍了火力发电因化石燃料消耗而引起主要气态污染物排放量的估算方法,计算得到中国火力发电燃料消耗所引起的生命周期总排放量及单位售电的生命周期排放清单.与2002年中国火力发电燃料消耗相关的CO₂、SO₂、NO_x、CO、CH₄、NMVOC、烟尘、As、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、V和Zn的单位售电生命周期排放量分别为1.07、9.93×10^-3、6.46×10^-3、1.55×10^-3、2.60×10^-3、4.87×10^-42.02×10^-22.00×10^-61.27×10^-81.69×10^-78.78×10^-82.50×10^-71.76×10^-62.88×10^-62.40×10^-6g/(kW     

煤焦油无害化处置研究及生命周期评价

根据煤焦油的物理化学性质,提出了将煤焦油送往燃煤电厂焚烧处置的优化处置方案. 运用环境影响指标标准化和AHP权重定量法对,煤焦油处置系统进行了生命周期评价分析(LCA).结果表明,与原处置工艺相比,优化后环境负荷降低了30.79%;燃煤电厂焚烧将煤焦油焚烧产生的热能可以转化为电能,实现资源的循环利用.     

基于入户调查的贵阳市生活燃煤排放清单

为准确掌握贵阳市生活燃煤大气污染物的排放状况,为南方山地城市大气污染防治工作提供科学依据,本研究于2017年对贵阳市生活燃煤情况开展了入户调查.据统计分析,2016-2018年贵阳市常住人口和生活煤炭消费量变化小.同时,采用排放系数法结合GIS技术,建立了贵阳市2016年1 km×1 km生活燃煤大气污染物排放清单.结...     

建立在生命周期分析之上的城市机动车能源结构优化

针对我国城市能源供需矛盾日益恶化、环境污染日益严重的现状,优化城市机动车能源结构,缓解城市机动车对传统能源的使用压力,减少尾气排放,具有十分重要的意义.因此,本文以成都市为例,采用线性优化技术,通过确定各种车用能源生命周期内的能源消耗及排放、各种能源车辆的经济成本等,分析得到成都市整个城区范围内能耗最低、排放最小的各种能源机动车数量比例.结果表明,成都市各种能源机动车的数量比例随所选目标函数的不同而有所变化.为实现总能耗最小,各种能源机动车的比例按汽油、柴油、纯电动、电力/汽油混合动力、CNG单燃料、CNG/汽油双燃料、LPG单燃料、及LPG/汽油双燃料等划分应分别68.6%、11.4%、3.7%、6.1%、5.0%、5.0%、0.1%、0.1%.与机动车数量比例优化前相比,优化后总能源消耗量、石油消耗量分别平均减少了11.5%、13.8%.除PM₁₀及SO_x排放量有所增加外,其他气体的排放均有所减少,如CO₂、VOC、CO及NO_x的平均排放量分别减少了10.6%、13.5%、13.5%及16.5%.这是因为机动车能源结构优化后,纯电动汽车及混合燃油汽车的比例有所增加,由于这两类汽车都需要经常充电从而增加了电网的压力.而我国发电技术主要采用火力发电,发电过程将会产生大量的PM₁₀及SO_x.本研究的成果可用于环境决策者制定有效的交通能源政策,达到城市可持续发展的目的.