我國火電行業(yè)二氧化碳排放現(xiàn)狀及控制建議

■張鳳梅　王　蕾（萊蕪市環(huán)境保護(hù)局山東萊蕪700；萊蕪市疾病預(yù)防控制中心山東萊蕪700）

我國火電行業(yè)二氧化碳排放現(xiàn)狀及控制建議

■張鳳梅1王蕾2
（1萊蕪市環(huán)境保護(hù)局山東萊蕪271100；2萊蕪市疾病預(yù)防控制中心山東萊蕪271100）

近年來，我國火電行業(yè)發(fā)展迅速，為滿足人們用電需求、支持各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了重大的貢獻(xiàn)。作為火電行業(yè)生產(chǎn)管理工作的重要組成部分，其二氧化碳的排放情況也越來越多的引發(fā)社會關(guān)注，這是因?yàn)槎趸寂欧挪粌H關(guān)系著火電廠自身的發(fā)展，還對地區(qū)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生重要的影響。基于此，本文從火電廠二氧化碳的排放現(xiàn)狀入手，結(jié)合溫室氣體控制相關(guān)方法，為火電行業(yè)二氧化碳排放的控制提出了合理化的意見和建議。

火電行業(yè)二氧化碳排放燃燒捕集技術(shù)

作為全世界共同關(guān)注的焦點(diǎn)問題，溫室效應(yīng)導(dǎo)致的全球氣候變暖已嚴(yán)重破壞了自然生態(tài)系統(tǒng)，同時(shí)，也反作用于社會的各項(xiàng)生產(chǎn)、生活領(lǐng)域，給人類社會的長遠(yuǎn)發(fā)展造成了較大阻礙。火電廠作為二氧化碳排放的重要源頭之一，如何在取得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，對以二氧化碳為主的溫室氣體的排放進(jìn)行有效控制，已成為該行業(yè)領(lǐng)域需要面對和解決的首要問題。

1　火電行業(yè)CO2排放現(xiàn)狀

就現(xiàn)階段而言，我國并無具體的火電行業(yè)二氧化碳排放量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，故而需要以火電行業(yè)的總?cè)济毫恳约叭剂吓欧乓蜃雍吞佳趸实认嚓P(guān)參數(shù)對行業(yè)二氧化碳的排放量進(jìn)行粗略估計(jì)。據(jù)國家能源部門統(tǒng)計(jì)，2013年，我國各地二氧化碳排放總量當(dāng)中，山東以及內(nèi)蒙古和江蘇等地已超過2億噸，河南、廣東、河北、山西以及遼寧和安徽各省二氧化碳排放總量大都穩(wěn)定在1.5億噸左右，而吉林、黑龍江、四川、云南以及福建各省市的二氧化碳排放量在6000萬噸-1億噸之間[1]。由此可見，二氧化碳排放量較為集中的地區(qū)大都在經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的沿海省市以及煤炭一體化建設(shè)的核心地區(qū)。此外，根據(jù)國家能源部門對各省市2011-2013三年來各省市二氧化碳排放量的統(tǒng)計(jì)情況，除了寧夏和北京等地區(qū)以外，國內(nèi)其他各省市的二氧化碳排放總量均呈現(xiàn)出明顯上升的變化趨勢，其中內(nèi)蒙古以及貴州和遼寧等地二氧化碳的增幅最大，其二氧化碳排放的年平均增長量均處于1000萬噸-2000萬噸之間。而隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會的持續(xù)高速發(fā)展，二氧化碳排放的總量仍然具有持續(xù)上升的可能。

2　火電行業(yè)溫室氣體控制的既有手段

2.1管理手段

國內(nèi)既有二氧化碳排放的管理手段主要包括兩方面，分別為：（1）上大壓小措施。自2007年國務(wù)院批準(zhǔn)《關(guān)于加快關(guān)停小火電機(jī)組若干意見》后，我國2007年-2009年期間，分別關(guān)停了10萬kW及以下的小火電機(jī)組分別達(dá)到了325萬kW、1250萬kW和1720萬kW，取得了良好效果；（2）節(jié)能措施。2007年起，我國倡導(dǎo)火電廠降低用電率和線損率，進(jìn)而控制并減少二氧化碳的排放。據(jù)國家電力部門統(tǒng)計(jì)，2006年國內(nèi)6000kW以上的線損率和用電率分別達(dá)到了7.23%和6.34%；而2008年全國6000kW以上線損率與用電率分別為7.02%和6.10%，相應(yīng)的用電量減少了53億kWh，并使得二氧化碳的排放總量共減少了432萬噸[2]?？梢姡档突痣姀S的線損率和用電率也是控制二氧化碳排放的有效措施。

2.2技術(shù)手段

國內(nèi)既有二氧化碳排放的控制技術(shù)主要以燃燒捕集技術(shù)為主，包括燃燒前捕集技術(shù)和燃燒后捕集技術(shù)兩種方法。其中，燃燒后捕集主要是在燃燒低排放的煙氣中進(jìn)行碳捕集，以達(dá)到控制二氧化碳排放的目的。目前，我國在該領(lǐng)域已取得較大成就，如華能集團(tuán)的二氧化碳捕集示范工程的建立，標(biāo)志著我國已擁有了首座二氧化碳年回收能力達(dá)3000噸的示范工程。而燃燒前捕集技術(shù)則主要用于IGCC，即整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)中。在此系統(tǒng)中，煤氣經(jīng)水煤氣變換以后，生成氫氣與濃度較高的二氧化碳，此時(shí)，對二氧化碳進(jìn)行集中捕集，不僅大幅降低了捕集系統(tǒng)的能耗，而且還能夠提高二氧化碳捕集的效率，故此種碳捕集方法得到了國內(nèi)火電行業(yè)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。

3　火電行業(yè)二氧化碳排放控制建議

2.1管理手段的強(qiáng)化

進(jìn)一步強(qiáng)化管理手段是提高火電行業(yè)二氧化碳控制效率、減少二氧化碳排放的首要措施。首先，需要深化火電行業(yè)的結(jié)構(gòu)，加大上大壓小項(xiàng)目的運(yùn)行力度。對既有火電行業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查研究，了解大、中、小型火電廠二氧化碳排放的具體情況，在此基礎(chǔ)上，加大對小火電機(jī)組及火電廠的關(guān)停力度，爭取在未來的3-5年內(nèi)，將關(guān)停的小火電機(jī)組容量提升至8000kW，降低二氧化碳的排放量[3]。其次，強(qiáng)化火電行業(yè)的二氧化硫控制，由于火電廠所排放的煙氣中，除了二氧化碳外，還存在部分二氧化硫，這種氣體一旦大量排入到空氣中，便會對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，故加大建設(shè)脫硫設(shè)施的力度，提升脫硫效率，進(jìn)而使二氧化碳的排放能夠得到更加集中的控制必將成為火電行業(yè)未來的工作重點(diǎn)。

2.2加強(qiáng)二氧化碳捕集和封存技術(shù)的研究

對目前的以胺作為吸收液對碳進(jìn)行吸附的CO2捕集技術(shù)進(jìn)行分析可知，雖然其運(yùn)行的穩(wěn)定性較高，但由于胺本身所具有的強(qiáng)腐蝕性，導(dǎo)致該方法的使用必須以質(zhì)量過關(guān)的大型設(shè)備為支撐，且只有當(dāng)CO2處于中等壓力及以下時(shí)，該方法方能生效，故而運(yùn)行成本較高。鑒于這種情況的存在，需要進(jìn)一步加大對二氧化碳捕集技術(shù)的研究和借鑒，提高火電行業(yè)二氧化碳的控制效率。如可借鑒美國所開發(fā)的基于離子液體吸收劑的火電廠二氧化碳捕集技術(shù)，在提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，降低捕集成本。此外，還需加大對二氧化碳封存技術(shù)的研究力度，進(jìn)一步挖掘利用新的衰竭油氣田進(jìn)行火電廠二氧化碳封存的技術(shù)，在提高二氧化碳封存效果的同時(shí)，獲得較高的油氣采收率，實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。

3　結(jié)論

本文通過對我國火電行業(yè)二氧化碳排放現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并在說明和分析既有二氧化碳排放控制的管理與技術(shù)方法的基礎(chǔ)上，分別從強(qiáng)化管理手段、加強(qiáng)二氧化碳捕集與封存技術(shù)研究兩個(gè)方面對火電行業(yè)二氧化碳排放的控制建議展開了深入研究。研究結(jié)果表明，當(dāng)前，火電行業(yè)二氧化碳的排放控制效果仍然具有較大的上升空間，未來，還需進(jìn)一步加強(qiáng)對二氧化碳排放管理和技術(shù)的研究力度，從而促進(jìn)我國火電行業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。

[1]王圣，巴爾莎，俞華.我國火電煙氣脫硫存在的問題及對策建議[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2012，03（12）：12-15.

[2]周穎，蔡博鋒，劉蘭翠，等.我國火電行業(yè)二氧化碳排放空間分布研究[J].熱力發(fā)電，2011，10（26）：1-3.

[3]多金環(huán)，王圣，朱法華.我國火電行業(yè)環(huán)?，F(xiàn)狀及節(jié)能減排宏觀建議[J].環(huán)境保護(hù)，2012，06（09）：14-16.

X131[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-1-290-1