山西省二氧化硫減排“十二五”控制指標(biāo)研究

王小兵 韓 文 徐 濤 徐世柱

(山西省環(huán)境科學(xué)研究院山西太原 030027)

山西省二氧化硫減排“十二五”控制指標(biāo)研究

王小兵 韓 文 徐 濤 徐世柱

(山西省環(huán)境科學(xué)研究院山西太原 030027)

本文首先調(diào)查了解了山西省二氧化硫排放現(xiàn)狀及近年變化趨勢(shì),并深入分析、排比了具有典型代表性的 2007年度山西省工業(yè)及生活二氧化硫排放情況,同時(shí)分析計(jì)算了各重點(diǎn)行業(yè)排放量及排放比例,得出了山西省各重點(diǎn)行業(yè)二氧化硫排放規(guī)律及在全省二氧化硫排放中所占的比例。進(jìn)而提出了合理的減排途徑,并結(jié)合山西省人民政府頒布的八大產(chǎn)業(yè)的"十二五"規(guī)劃產(chǎn)能,最終確定并提出山西省二氧化硫"十二五"減排控制指標(biāo)。

二氧化硫;減排;控制指標(biāo)

1 山西省 SO2排放現(xiàn)狀

1.1 山西省近年來(lái) SO2排放量變化趨勢(shì)

從 2001年起山西省 SO2排放逐年升高,到2005年達(dá)到頂峰,從 2006年起開始逐年減少,近年來(lái)山西省 SO2排放量見表 1。

1.2 以 2007年為例山西省不脫硫 SO2排放量分析

2007年山西省一次能源-煤炭消耗量 27772萬(wàn) t煤,其中工業(yè)消耗占 95.88%,農(nóng)林牧漁業(yè)占0.36%。建筑業(yè)、交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)及郵政業(yè)、批發(fā)零售業(yè)和住宿餐飲業(yè)、人民生活及其他消耗占3.76%。

工業(yè)消耗中煉焦、煉鐵、水泥及一些建材生產(chǎn)中,SO2不是以燃料計(jì)算,其他消耗煤都是通過(guò)燃燒直接排 SO2。

煤燃燒作燃料煤 10830.68萬(wàn) t,排 SO2：190.62萬(wàn)t。

煉焦排 SO2,2007年產(chǎn)焦煤 9723萬(wàn) t,噸焦耗原煤 1.33t,含硫平均 0.5%左右,焦炭帶走硫份占 72%,共排 SO231.86萬(wàn) t。

鋼鐵 2007年產(chǎn)生鐵 3427萬(wàn) t,燒結(jié)排SO2以噸鐵需燒結(jié)礦1.9t,噸燒結(jié)礦排SO21.5kg計(jì)排 SO29.765萬(wàn) t。生鐵以噸生鐵排 SO20.3kg計(jì)排放 SO21.038萬(wàn) t。2007年黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)作動(dòng)力燃煤以總耗煤 20%計(jì),排 SO25.86萬(wàn)t。

表 1 近年來(lái)山西省 SO2排放量統(tǒng)計(jì)表 單位：萬(wàn) t/年

化學(xué)工業(yè)共用煤 1159.5萬(wàn) t,煤作原料、合成氨耗煤 650.5萬(wàn) t,電石消耗 132.6萬(wàn) t,合成氨脫硫 95%計(jì),排 SO20.689萬(wàn) t,煤作燃料 374.4萬(wàn) t,排 SO26.625萬(wàn) t,計(jì) 7.314萬(wàn) t。

非金屬礦物制造業(yè)用標(biāo)煤 750.88萬(wàn) t,生產(chǎn)水泥 2263萬(wàn) t,以噸水泥耗煤 0.15kg共計(jì)消耗339.45萬(wàn) t標(biāo)煤,作燃料消耗的煤排放 SO27.241萬(wàn) t,噸水泥排 SO20.3kg,2263萬(wàn) t水泥排 SO20.679萬(wàn) t,總計(jì) 7.92萬(wàn) t。

以上不脫硫排 SO2254.374萬(wàn) t。

另外,2007年全省消耗焦炭作燃料 74.2萬(wàn) t,以含硫 0.6%計(jì),排 SO20.712萬(wàn) t,2007年全省不脫硫排 SO2255.086萬(wàn) t。

1.3 以 2007年為例山西省工業(yè) SO2排放量分析

山西省按市統(tǒng)計(jì)工業(yè) SO2排放量,2005年排120.03萬(wàn) t,2006年排 117.73萬(wàn) t,2007年排111.85萬(wàn) t,2007年山西省工業(yè)和生活排 SO2138.68萬(wàn) t,逐年在減少。

2007年電力熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè) (主要是電力)排 SO253.82萬(wàn) t,占工業(yè)排 SO2總量的48.12%,名列第一。

石油加工、煉焦及核燃料工業(yè) (主要是煉焦)排 SO214.08萬(wàn) t,占工業(yè)排 SO2總量的 12.59%,名列第二。

黑色金屬冶煉及壓延工業(yè) (主要是鋼鐵)排SO212.44萬(wàn) t,占工業(yè)排 SO2總量的 11.13%,名列第三。

化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè) (主要是煤化工)排 SO25.15萬(wàn) t,占工業(yè)排 SO2總量的 4.6%,名列第四。

非金屬礦物制品業(yè) (新型)材料排 SO24.54萬(wàn) t,占工業(yè)排 SO2總量 4.06%,名列第五。

有色金屬冶煉及壓延加工業(yè) (鋁鎂及其合金)排 SO23.46萬(wàn) t,占工業(yè)排 SO2總量 3.09%,名列第六。煤炭開采和洗選業(yè)排 SO23.03萬(wàn) t,占工業(yè)排 SO2總量 2.71%,名列第七。

裝備制造業(yè)排 SO21.57萬(wàn) t,占工業(yè)排 SO2總量 1.4%,名列第八。

生活用品制造業(yè)排 SO20.58萬(wàn) t,占工業(yè)排SO2總量 0.52%,名列第九。

食品制造業(yè)排 SO20.55萬(wàn) t,占工業(yè)排 SO2總量 0.49%,名列第十。

本次山西省產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃涉及的八大產(chǎn)業(yè)：電力、冶金、焦化、煤化工、新型材料、煤炭、裝備制造業(yè)、食品行業(yè),共排 SO298.66萬(wàn) t,占工業(yè)總排放量的 88.21%。

2007年山西省工業(yè)和生活排 SO2138.68萬(wàn) t,八大產(chǎn)業(yè)占總排放量的 71.14%。

2007年山西省不脫硫排 SO2255.086萬(wàn) t,實(shí)排 138.68萬(wàn) t,脫硫率 45.63%。

2 山西省 SO2減排控制對(duì)策

SO2排放量的控制是一個(gè)涉及多個(gè)因素的系統(tǒng)工程,SO2排放量的多少與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值 (G)、GDP年平均增長(zhǎng)率、總能耗量或總煤耗量、總能耗量和總煤耗量年均增長(zhǎng)率、能源組成、能源環(huán)境經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式 (主要指能源消費(fèi)彈性系數(shù) K的大小)、煤質(zhì)含硫量 (%)、SO2總量控制目標(biāo)、SO2控制政策 (如酸雨兩控區(qū)、區(qū)域減排、區(qū)域限批、排污權(quán)交易、治理措施、優(yōu)惠政策、獎(jiǎng)牌政策等)、SO2去除率、SO2收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)和清潔生產(chǎn)水平與科技含量有關(guān)。

因此,山西省 SO2減排控制對(duì)策為：

(1)盡快恢復(fù)經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境和諧發(fā)展模式,使我省能源消費(fèi)彈性系數(shù)盡快達(dá)到正常值0.5。建議將能源消費(fèi)彈性系數(shù)正常值 0.5納入我省經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展構(gòu)建和諧社會(huì)的重要控制指標(biāo),該指標(biāo)是減排 SO2最關(guān)鍵措施。建議加快調(diào)整一、二、三產(chǎn)業(yè)的比例,擴(kuò)大第三產(chǎn)業(yè)所占比例,限制第二產(chǎn)業(yè)中高耗能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模,加速產(chǎn)品更新?lián)Q代和推廣節(jié)能降耗的技術(shù)工藝和產(chǎn)品。

(2)必須控制 GDP年均增長(zhǎng)率,使 GDP年均增長(zhǎng)率控制在一位數(shù)增長(zhǎng)水平上。確定我省GDP增長(zhǎng)最合理的增長(zhǎng)速度。

(3)大力開發(fā)利用新能源 (風(fēng)電、太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⑸锬?使我省能源結(jié)構(gòu)逐步降低煤炭占能源的比例。

調(diào)整一、二、三產(chǎn)業(yè)比例,我省第二產(chǎn)業(yè)比例占 60%,顯然過(guò)高,由于第二產(chǎn)業(yè)與 SO2排放量呈正相關(guān)。根據(jù)《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》(GB/T 4754-2002),三次產(chǎn)業(yè)劃分范圍如下：第一產(chǎn)業(yè)是指農(nóng)、林、牧、漁業(yè)。第二產(chǎn)業(yè)是指采礦業(yè),制造業(yè),電力、燃?xì)饧八纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè),建筑業(yè)。第三產(chǎn)業(yè)是指除第一、二產(chǎn)業(yè)以外的其他行業(yè)。相對(duì)第一和第三產(chǎn)業(yè),第二產(chǎn)業(yè)所耗能源量大,所以其占比例越大,尤其是第二產(chǎn)業(yè)中的高耗能產(chǎn)業(yè)所占比例越大,消耗的能源總量就越大,SO2排放量越大;反之,第二產(chǎn)業(yè)所占比例越小,消耗的能源總量就越小,SO2排放量越小。

第三產(chǎn)業(yè)與 SO2排放量呈負(fù)相關(guān),第三產(chǎn)業(yè)包括：交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)和郵政業(yè),信息傳輸、計(jì)算機(jī)服務(wù)和軟件業(yè),批發(fā)和零售業(yè),住宿和餐飲業(yè),金融業(yè),房地產(chǎn)業(yè),租賃和商務(wù)服務(wù)業(yè),科學(xué)研究、技術(shù)服務(wù)和地質(zhì)勘查業(yè),水利、環(huán)境和公共設(shè)施管理業(yè),居民服務(wù)和其他服務(wù)業(yè),教育,衛(wèi)生、社會(huì)保障和社會(huì)福利業(yè),文化、體育和娛樂業(yè),公共管理和社會(huì)組織,國(guó)際組織?？梢姷谌a(chǎn)業(yè)都是能耗較小的行業(yè),所以所占比例越大,消耗的能源總量就越小,SO2排放量越小;反之,第二產(chǎn)業(yè)所占比例越大,消耗的能源總量就越大,SO2排放量越大。

(4)強(qiáng)化 SO2治理強(qiáng)度,迅速提高 SO2去除率。現(xiàn)有的、在建、新建、擴(kuò)建的電力、冶金、焦化、煤化工一律配套建設(shè)脫硫治理措施基礎(chǔ)上,同時(shí)監(jiān)控脫硫措施的運(yùn)行時(shí)間和脫硫效果。

(5)補(bǔ)充完善控制 SO2排放量的有關(guān)法規(guī)、政策、收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、稅收優(yōu)惠政策及獎(jiǎng)懲制度 (包括地區(qū),廠家、負(fù)責(zé)人)。SO2排放不達(dá)標(biāo)和超過(guò)排放總量的要重罰,SO2排放達(dá)標(biāo)且低于總量控制指標(biāo)的要獎(jiǎng)勵(lì)。

(6)適當(dāng)提高排放 SO2收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),有利于推動(dòng)企業(yè)節(jié)能降耗,減排 SO2量。

(7)使我省煤質(zhì)含硫量穩(wěn)定在 1%,嚴(yán)格控制高含硫量的煤炭開采,完善煤炭開采政策、規(guī)定。開展我省煤炭含硫量調(diào)查和抽樣工作,重新核算我省煤炭中的含硫量,對(duì)特高含硫量 (大于 3%)的煤炭、違反開采規(guī)定的煤礦要實(shí)施禁產(chǎn)或者提出洗煤除硫的要求,含硫量大于 3%的煤炭禁止進(jìn)入消費(fèi)市場(chǎng),環(huán)保部門應(yīng)與有關(guān)部門加強(qiáng)市場(chǎng)監(jiān)管。為“十二五”SO2減排提供經(jīng)驗(yàn)。

(8)開展 SO2減排系統(tǒng)工程研究工作。在目前建立的 SO2減排量與 17個(gè)減排數(shù)學(xué)表達(dá)式基礎(chǔ)上,完善數(shù)學(xué)表達(dá)式和軟件程序,預(yù)測(cè)各減排指標(biāo)的變化對(duì) SO2減排量的影響。同時(shí)估算實(shí)現(xiàn)2010年 SO2減排目標(biāo)的基本條件和治理投資。

3 山西“十二”五 SO2排放預(yù)測(cè)

山西省人民政府為了貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院保增長(zhǎng)、擴(kuò)內(nèi)需,調(diào)結(jié)構(gòu)的總體要求,為積極應(yīng)對(duì)國(guó)際金融危機(jī)的影響,確保山西省工業(yè)平穩(wěn)較快發(fā)展,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)調(diào)整,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、增強(qiáng)工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,制定了：①“山西省煤炭產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃”;②“山西省焦化產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃”;③“山西省煤化工產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃”;④“山西省電力產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃”;⑤“山西省冶金產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃”;⑥“山西省新興材料產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃”;⑦“山西省裝備制造調(diào)整和振興規(guī)劃”;⑧“山西省食品產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃”共八大產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃。

在八大產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃中,煤炭、焦化、電力、鋼鐵、新型材料以及煤化工產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃中已規(guī)劃出 2015年的產(chǎn)能或是產(chǎn)能的總量控制。為預(yù)測(cè)“十二五規(guī)劃”SO2排放量提供依據(jù),近年來(lái)工業(yè) SO2排放量中八大產(chǎn)業(yè)占86.31%,全省SO2排放量中八大產(chǎn)業(yè)占 71.14%。

八大產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃實(shí)施后,山西省SO2排放量預(yù)測(cè)見表 2。

表 2 山西省八大產(chǎn)業(yè)規(guī)劃實(shí)施后 SO2排放量預(yù)測(cè)匯總表單位 ：萬(wàn) t/年

從表中得知八大產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃實(shí)施后,八大產(chǎn)業(yè)排 SO260.388萬(wàn) t,如按八大產(chǎn)業(yè)占工業(yè)排放量的 88.21%,那時(shí)全省工業(yè)排 SO268.459萬(wàn) t。2015年八大產(chǎn)業(yè)排 SO268.671萬(wàn) t,全省工業(yè)排 SO277.849萬(wàn) t。

4 山西省“十二五”SO2控制指標(biāo)

山西省八大產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃實(shí)施后到2015年八大產(chǎn)業(yè)排 SO268.671萬(wàn) t,以八大產(chǎn)業(yè)排 SO2占全省工業(yè)排 SO2的 88.21%計(jì),全省工業(yè)排 SO277.85萬(wàn) t。

生活源 SO2排放量預(yù)測(cè)：山西省多年污染源統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),生活源排 SO2占全省 SO2排放量的20%左右。目前統(tǒng)計(jì)生活污染源排 SO2主要是城鎮(zhèn),隨著城鎮(zhèn)化加速,大批農(nóng)村人口進(jìn)入城市,城市生活耗煤量將逐年增加。山西省正積極推進(jìn)熱電聯(lián)產(chǎn),到 2011年確保每個(gè)地級(jí)市至少有一個(gè)大中型熱電廠、在有條件的地方積極利用天然氣、煤層氣等清潔能源,發(fā)展區(qū)域集中供熱、供熱水、制冷,到 2015年 10萬(wàn)人口以上的縣級(jí)市及具備條件的地方實(shí)行熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱、城市熱電普及率達(dá)到 80%。

在預(yù)測(cè) 2015年全省 SO2年全省 SO2排放量控制指標(biāo)時(shí),仍然將生活源 SO2排放量定為占全省 SO2排放量的 20%。

現(xiàn)在將“十二五”山西省 SO2控制指標(biāo)分以下幾個(gè)情景進(jìn)行分析：

情景一 (最理想狀況)：按照山西省 SO2減排潛力分析,SO2脫硫率達(dá)到 71.9%,工業(yè)八大產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃采用節(jié)能減排、節(jié)約煤炭消耗量,減少 SO2排放量的情況下,2015年全省工業(yè)排SO277.85萬(wàn) t,生活排 SO2占全省總排 SO2的20%時(shí) ,全省排 SO297.31萬(wàn) t。

在 2005年全省排 SO2151.64萬(wàn) t基礎(chǔ)上共減排 35.8%,減去"十一五"期間減排的 14%,又減排 21.8%。

情景二：在全省平均 SO2脫硫率和節(jié)能減排措施達(dá)到理想狀況下的 90%時(shí),工業(yè)排 SO286.5萬(wàn) t,生活源排 SO2仍占 20%時(shí),全省排 SO221.63萬(wàn) t,全省排 SO2108.13萬(wàn) t。

在 2005年全省排 SO2151.64萬(wàn) t的基礎(chǔ)上共減排 28.7%,減去“十一五”期間減排 14%,又減排 14.7%。

情景三、在全省 SO2脫硫率和節(jié)能減排措施達(dá)到理想狀況下 85%時(shí),全省工業(yè)排 SO291.59萬(wàn) t,生活源排 SO2仍按 20%計(jì),全省排 SO2114.49萬(wàn)t。

在 2005年全省排 SO2151.64萬(wàn) t的基礎(chǔ)上共減排 24.5%,減去“十一五”期間減排 14%,又減排 10.5%。

從以上分析,我省 SO2“十二五”期間控制指標(biāo)的底限是 108.13萬(wàn) t,不能再低于這個(gè)數(shù)字,建議采用第三種情景：在 2005年 SO2排放量基礎(chǔ)上“十一五”、“十二五”共減排 24.5%,“十二五 ”期間再減排 10.5%?！笆濉逼陂g山西省 SO2控制指標(biāo)為 114.49萬(wàn) t左右。

[1]方利國(guó)主編.節(jié)能技術(shù)應(yīng)用與評(píng)價(jià)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2008.

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[3]王星等.清潔發(fā)展機(jī)制開發(fā)與方法學(xué)指南[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2008.

[4]山西省統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社,2008.

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A

1673-288X(2010)06-0049-04

王小兵 (1965—),男,山西洪洞人,教授級(jí)高級(jí)工程師,現(xiàn)主要從事環(huán)境科研和環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作,研究方向?yàn)榄h(huán)境科學(xué)。