上海市火電行業(yè)大氣污染物減排分析

方 奕，耿 涌

（1.上海交通大學(xué)；2.上海市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，上海 200000）

上海市火電行業(yè)大氣污染物減排分析

方 奕1,2，耿 涌1

（1.上海交通大學(xué)；2.上海市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，上海 200000）

火電行業(yè)是上海市大氣污染物排放貢獻(xiàn)較大的行業(yè)，也是“十二五”期間開(kāi)展節(jié)能減排的重點(diǎn)行業(yè)。2012-2015年，上海市空氣質(zhì)量整體良好，但是大氣復(fù)合污染特征日趨明顯，以PM2.5和O3為代表的二次復(fù)合污染問(wèn)題愈發(fā)突出。因此，本文首先介紹了“十二五”期間上海市火電行業(yè)的排放情況和減污政策，然后分析了取得的減排成效，最后闡述了火電行業(yè)減排面臨的形勢(shì)及對(duì)策。

上海市；火電行業(yè)；大氣污染物；污染減排

2012年12月1日至2015年12月31日，上海市空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）優(yōu)良率為71.3%，2015年全年環(huán)境空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良率（AQI）為70.7%，比上年下降6.3個(gè)百分點(diǎn)。二氧化硫年日均濃度17 μg/m3，比上年下降5.6%；可吸入顆粒物（PM10）年日均濃度69 μg/m3，下降2.8%；細(xì)顆粒物（PM2.5）年日均濃度53 μg/m3，上升1.9%；二氧化氮年日均濃度46 μg/m3，上升2.2%；一氧化碳年日均濃度0.9 mg/m3，上升12.5%；臭氧日最大8 h滑動(dòng)平均值達(dá)標(biāo)率89.9%，下降3個(gè)百分點(diǎn)。大氣復(fù)合污染特征更趨明顯，以PM2.5和O3為代表的二次復(fù)合污染問(wèn)題突出。

1 上海市火電行業(yè)排放情況

1.1 “十二五”期初

上海市2011年度工業(yè)燃煤消耗5 800萬(wàn)t，其中3 175萬(wàn)t為火力發(fā)電行業(yè)耗煤，其消費(fèi)量占全市總消費(fèi)量的57.66%。耗煤量最大的電廠為石洞口二廠，2011年耗煤量為489.36萬(wàn)t。如圖1所示，各電廠二氧化硫排放量主要與燃煤機(jī)組的脫硫工作相關(guān)，近年來(lái)本市火電行業(yè)脫硫工作效果顯著。除部分電廠已采取脫硝措施外，氮氧化物排放量與耗煤量呈現(xiàn)線性關(guān)系較為密切。

石化電廠的二氧化硫排放量及氮氧化物排放量為火電行業(yè)之最，主要是由于石化采用石油焦和燃煤發(fā)電，石油焦發(fā)電部分尚未脫硫及脫硝。

1.2 “十二五”期末

“十二五”期末，上海的工業(yè)企業(yè)煤炭消費(fèi)總量為4 539.41萬(wàn)t，較基準(zhǔn)年下降20%。燃料油（不含車(chē)船用油）消耗總量為29.75萬(wàn)t，較基準(zhǔn)年下降72.71%。

圖1 火電行業(yè)燃煤消耗情況

電力行業(yè)仍是本市大氣污染的重點(diǎn)排放行業(yè)，二氧化硫排放量為4.77萬(wàn)t，占比48.23%；電力行業(yè)氮氧化物排放總量為6.10萬(wàn)t，占比54.42%。

2 上海市“十二五”期間的減排政策

“十二五”期間，上海市為減少大氣污染物排放量，主要出臺(tái)了《上海市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》、《上海市人民政府關(guān)于印發(fā)〈上海市主要污染物總量控制“十二五”工作方案〉的通知》（滬府﹝2011﹞108號(hào)）和《上海市“十二五”主要污染物總量減排目標(biāo)責(zé)任書(shū)》等文件，落實(shí)目標(biāo)責(zé)任，明確任務(wù)措施，強(qiáng)化監(jiān)督管理，確保實(shí)現(xiàn)主要污染物總量控制約束性目標(biāo)，切實(shí)改善上海市總體環(huán)境質(zhì)量。

在全面完成燃煤電廠脫硝工程的基礎(chǔ)上，加快脫硝設(shè)施低負(fù)荷退運(yùn)技術(shù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)煙氣脫硝全工況運(yùn)行，確保穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。結(jié)合燃煤電廠節(jié)能減排升級(jí)改造，加快推進(jìn)石膏雨污染防治，細(xì)化實(shí)施方案，切實(shí)解決石膏雨污染問(wèn)題。按規(guī)定完成脫硫旁路取消等本市重點(diǎn)減排工程。及時(shí)公開(kāi)企業(yè)污染物排放、治污設(shè)施建設(shè)及運(yùn)行情況等信息，接受社會(huì)監(jiān)督。各相關(guān)責(zé)任單位要確保如期完成重點(diǎn)行業(yè)大氣污染限期治理工作，已停產(chǎn)的生產(chǎn)線或機(jī)組，確保在恢復(fù)生產(chǎn)前建成相應(yīng)的環(huán)保治理設(shè)施。

燃煤電廠不得使用硫分高于本市地方標(biāo)準(zhǔn)的煤炭，確保主要污染物達(dá)標(biāo)排放，綜合脫硫、綜合脫硝效率分別達(dá)到90%和70%。

3 “十二五”期間火電行業(yè)減排成效

火電行業(yè)主要有三種減排方式，即結(jié)構(gòu)減排、工程減排和管理減排。結(jié)構(gòu)減排主要采用的措施是關(guān)閉燃煤電廠或中小機(jī)組；工程減排主要依靠建立脫硫和脫硝工程來(lái)減少二氧化硫和氮氧化物排放；管理減排主要依靠取消旁路，增加脫硫設(shè)施投運(yùn)率來(lái)減少二氧化硫排放。

3.1 工程減排

上海的火電機(jī)組煙氣脫硫工藝主要采用石灰石膏法，這種脫硫方法是將固硫劑經(jīng)過(guò)煅燒與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)形成固態(tài)硫酸鈣物質(zhì)，同時(shí)排放二氧化碳[1]。在脫硫的過(guò)程中，火電廠會(huì)排放二氧化碳和其他污染物，如脫硫石膏等固體廢棄物。

3.2 結(jié)構(gòu)減排

化石能源是與碳排放緊密相關(guān)的，提高非化石能源比重，推動(dòng)煤炭等化石能源清潔高效利用，減少化石能源的使用對(duì)溫室氣體的減排效應(yīng)是最為直觀的?！笆濉逼陂g，上海市的煤炭消耗量減少十分明顯，關(guān)閉了多家電廠。到2015年年底，燃?xì)庖延擅簹馊繐Q成了天然氣。

3.3 管理減排

火電行業(yè)的管理減排具有巨大的潛力，上海市采取的措施主要是：取消煙氣旁路，從而大幅提升脫硫設(shè)施的投運(yùn)率，提高綜合脫硫效率[2]。截至2015年底，上海市共有33臺(tái)機(jī)組已完成脫硫設(shè)施旁路的拆除工作，裝機(jī)容量1 339.6萬(wàn)kW。實(shí)施管理減排，生產(chǎn)效率提高，單位產(chǎn)品產(chǎn)量的物耗、能耗降低，單位產(chǎn)品的污染物排放量也降低，即單位產(chǎn)品的污染物排放系數(shù)下降，人們可以用管理減排前后污染物排放系數(shù)的差異計(jì)算減排量。

通過(guò)上述幾項(xiàng)減排措施，“十二五”期間，上海市的火電行業(yè)合計(jì)減少二氧化硫排放7.54萬(wàn)t，氮氧化物10.44萬(wàn)t，詳細(xì)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 上海市“十二五”期間火電行業(yè)大氣污染物減排效果

上?！笆濉逼陂g單位生產(chǎn)總值綜合能耗已累計(jì)下降超過(guò)22%，通過(guò)總量減排措施產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)，單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放下降28%。上海市能源直接消耗超過(guò)5 000萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤，按人均和單位面積計(jì)算，人均碳排放和能源的單位土地消耗依然較高，減排工作可謂任重道遠(yuǎn)。

4 火電行業(yè)減排形勢(shì)分析及對(duì)策措施

4.1 不斷完善和細(xì)化污染治理設(shè)施運(yùn)行管理機(jī)制

《燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB31/963-2016）明確指出，顆粒物、二氧化硫和氮氧化物排放限值應(yīng)分別達(dá)到10 mg/m3、35 mg/m3和50 mg/m3的控制要求，對(duì)大氣污染物的排放限值要求近乎苛刻。在超凈排放限值標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施和管理減排對(duì)溫室氣體協(xié)同減排的充分作用下，燃煤電廠大氣污染治理設(shè)施的運(yùn)營(yíng)管理顯得尤為重要。上海市應(yīng)按照嚴(yán)格實(shí)施特別排放限值和地方排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，全面完成對(duì)以電廠為主的保留燃煤設(shè)施的脫硫、脫硝、高效除塵等達(dá)標(biāo)治理，積極推進(jìn)燃煤電廠超低排放改造。

高效穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)好脫硫脫硝除塵設(shè)施，不僅可以使大氣污染物因子能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，也能減少溫室氣體的排放，它成為目前較為重要的問(wèn)題。減排工作到一定時(shí)期，結(jié)構(gòu)減排和工程減排的效果將達(dá)到臨界點(diǎn)，同時(shí)削減二氧化硫的成本會(huì)大大增加。人們應(yīng)重視管理減排所能帶來(lái)的成果，污染設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行是穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的前提，也是溫室氣體穩(wěn)定減排的前提。

4.2 建立協(xié)同減排聯(lián)動(dòng)交易機(jī)制

在環(huán)境空氣質(zhì)量相關(guān)的聯(lián)動(dòng)區(qū)域，上海市可以研究建立主要大氣污染物和溫室氣體排污權(quán)有償使用和交易機(jī)制。人們可以開(kāi)展全面摸查，分析典型行業(yè)如公共電廠、自備電廠及鋼鐵企業(yè)的大氣污染和溫室氣體排放現(xiàn)狀、主要減排技術(shù)、減排潛力和成本等情況，基于不同的規(guī)模、負(fù)荷、技術(shù)水平以及區(qū)域差異確定不同的歷史排放法或排污績(jī)效法的基準(zhǔn)線，為總量控制、配額分配及定價(jià)提供支撐。

在區(qū)域范圍內(nèi)，上海市可以核發(fā)統(tǒng)一的排污許可證，采用統(tǒng)一的核算規(guī)范。區(qū)域排污權(quán)交易的基礎(chǔ)是排放指標(biāo)在不同地區(qū)同權(quán)、同價(jià)，為此必須嚴(yán)格統(tǒng)一規(guī)范初始配額的發(fā)放方法、規(guī)則以及年度核查規(guī)則。筆者認(rèn)為，核算必須與區(qū)域大氣污染和溫室氣體排污許可證的發(fā)放緊密結(jié)合，人們應(yīng)建立統(tǒng)一的行業(yè)污染排放數(shù)據(jù)的計(jì)量和核算指南，明確監(jiān)測(cè)法、產(chǎn)排污系數(shù)法、物料衡算等方法的優(yōu)先次序、適用條件、核算標(biāo)準(zhǔn)和具體要求。

4.3 強(qiáng)化企業(yè)主體責(zé)任

企業(yè)要嚴(yán)格遵守節(jié)能環(huán)保法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)內(nèi)部管理，增加資金投入，及時(shí)公開(kāi)節(jié)能環(huán)保信息。同時(shí)，企業(yè)應(yīng)把節(jié)能減排任務(wù)完成情況作為企業(yè)績(jī)效和負(fù)責(zé)人業(yè)績(jī)考核的重要內(nèi)容，逐步納入企業(yè)考核。政府應(yīng)對(duì)重點(diǎn)用能單位下達(dá)年度節(jié)能和能耗總量控制目標(biāo)，重點(diǎn)用能單位應(yīng)當(dāng)制訂年度節(jié)能計(jì)劃，扎實(shí)推進(jìn)能源管理體系建設(shè)、能源審計(jì)、能效對(duì)標(biāo)達(dá)標(biāo)、能源和碳排放利用狀況報(bào)告等工作。

政府相關(guān)部門(mén)可設(shè)置相應(yīng)考核等級(jí)，應(yīng)開(kāi)展強(qiáng)制能源審計(jì)，責(zé)令企業(yè)限期整改。對(duì)于企業(yè)節(jié)能減排方面的違法行為，其應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定將其記入該單位的信用信息記錄。同時(shí)，政府相關(guān)部門(mén)應(yīng)繼續(xù)推進(jìn)重點(diǎn)用能單位的能源計(jì)量審查工作，并充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會(huì)在加強(qiáng)企業(yè)自律、樹(shù)立行業(yè)標(biāo)桿、制定技術(shù)規(guī)范和推廣先進(jìn)典型等方面的作用。

1 丁軍威.中國(guó)發(fā)電行業(yè)溫室氣體減排技術(shù)及潛力分析[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2014，18（17）：14-19.

2 許乃中，曾維華.火電行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)綜合評(píng)價(jià)方法研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2014，（5）：187-192.

Analysis of Air Pollutant Reduction in Shanghai Thermal Power Industry

Fang Yi1,2,Geng Yong1
(1.Shanghai Jiaotong University; 2.Shanghai Environment Monitoring Center,Shanghai 200000,China)

The thermal power industry is a major contributor to air pollutant emissions in Shanghai.It is also a key industry in energy conservation and emission reduction during the "12th Five-Year Plan" period.In 2012-2015,the overall air quality in Shanghai was good,but the features of compound pollution in the atmosphere became obvious day by day.The secondary compound pollution represented by PM2.5 and O3became more and more prominent.Therefore,this paper first introduces the emission and pollution reduction policies of the thermal power industry in Shanghai during the 12th Five-Year Plan period,and then analyzes the emission reduction results achieved.Finally,the situation and countermeasures for the emission reduction in the thermal power industry are expounded.

Shanghai; thermal power industry; air pollutants; pollution reduction

X773

A

1008-9500(2017)11-0087-03

2017-09-13

方奕（1982-），女，浙江紹興人，工程師，從事環(huán)境統(tǒng)計(jì)工作。