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京津冀霧霾真凶並非煤電汙染

來源:國際能源網  撰稿人:  發布時間:2017年09月22日 浏覽:
摘要:

  時間進入秋天,人們對于霧霾的擔憂又開始增加起來,再加上最近鍾南山團隊的研究證實了PM2.5汙染能夠直接影響人體的肺功能,更使人們對于霧霾的恐懼更蒙上一層陰影。實際上,從2011年中國政府承認了“霧霾”一詞以來,社會各界對霧霾的關注就沒有放松過,而到處聳立的火電“煙囪”與火電的巨大煤耗,讓人們自然地認爲火電是霧霾元凶。

  但最近,中電聯發布了《中國煤電清潔發展報告》,報告指出,我國火電汙染物排放控制方面已經走到了世界前列,“煤電對大氣環境質量的影響在10%以內”。那麽火電到底是罪魁禍首,還是背了黑鍋?

  今天,國際能源網小編就用數據爲各位讀者分析火電在京津冀霧霾所占的位置。

  京津冀34%的霧霾來自燃煤

  雾霾,是雾和霾的组合词。雾霾常见于城市。中国不少地区将雾并入霾一起作为灾害性天气现象进行预警预报,统称为“雾霾天气”。雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物(PM 2.5),一旦排放超过大气循环能力和承载度,细颗粒物浓度将持续积聚,此时如果受静稳天气等影响,极易出现大范围的雾霾。

  近期研究结果显示,约10%的雾霾是自然排放,其他近90%来自人为排放,直接来自人类的经济社会活动。对北京2013年1月五次强霾污染分析得出,大气污染物包括有机碳、元素碳、硫酸盐、硝酸盐、铵盐、扬尘等。硫酸盐、硝酸盐和铵盐是基于一次排放的二氧化硫(SO2), 氮氧化物(NOx)和氨气(NH3)气体经过化学反应形成。挥发性有机物(包括来自烹饪源的油烟型有机物、来自于汽车尾气烃类有机颗粒物、来自光化学反应的氮富集有机物、和从北京周边输送过来的氧化型有机颗粒物),在大量二氧化硫和氮氧化物的作用下发生反应,向二次有机气溶胶转化,产生更加具毒性的细颗粒污染物。它们是上世纪中期美国南加州光化学烟雾的主要成分。

  這些汙染物都和人類的生産和生活活動息息相關。對北京PM2.5排放源分析發現,燃煤、機動車爲最主要來源。

  北京年平均PM2.5排放中,燃煤占26%,機動車19%,餐飲11%,工業10%。2015年1月的強霾中,北京機動車排放貢獻最大,占25%,其次爲燃煤19%和外來輸送19%;京津冀地區的主要汙染來源則是燃煤34%、機動車16%和工業15%。此外,河北和天津地區的燃煤、化工、重金屬冶煉都是重金屬汙染的來源。北京城市大量的機動車排放是造成NOx大氣濃度上升的原因,也是硝酸鹽同步上升的原因之一。白天NO2濃度出現高值,並同步出現硝酸鹽濃度高值,但北京機動車NOx排放造成的危害遠非生成了無機硝酸鹽,更可怕的是生成了大量的含氮有機顆粒物。白天生成的硝酸鹽夜間在高濃度SO2和硫酸鹽的作用下向致癌物亞硝酸鹽轉化。

  煤電對大氣環境影響在10%以內

  從上述數據中不難發現,無論是北京,或者更大範圍的京津冀,燃煤都對霧霾的産生有著重要的作用,部分情況下,燃煤所産生的汙染甚至占比超過1/3,是名副其實的霧霾的第一大來源。與此同時,由于中國獨特的資源禀賦,煤電用煤一直占據全國煤炭消費的40%-50%,而且,中國占比不高的優質煤,主要被用來煉焦和供應鋼鐵、煤化工行業,電廠只能使用低等煤炭。因此,在過去的數年中,火電一直被認爲是造成霧霾的最大元凶。

  但最新數據顯示,火電被錯怪了。

  截至2016年底,我國煤電裝機達到9.43億千瓦,占發電裝機總量的57%。火電設備利用小時數進一步降低至4165小時,發電量約爲39276億千瓦時,按照全國平均煤耗312克/千瓦時計算,全國煤電機組消耗煤炭12.25億噸,占全國全年煤炭消費34.6億噸的35.4%。

  但如果按照國網能源研究院高級工程師霍沫霖博士的數據,2016年發電用煤占煤炭消費量的43.2%,則煤電在2016年共消耗了至少14.95億噸煤炭。無論從哪一組數據來看,火電用煤都是煤炭消費的第一大戶。

  但是,用煤大戶是否就一定是汙染第一大戶呢?我們來看一組數據。

  從2007年開始,國家發改委和國家環保總局聯合下發《燃煤發電機組脫硫電價及脫硫設施運行管理辦法(試行)》,提出對安裝脫硫設施的電廠實行脫硫加價政策。彼時,我國的燃煤機組供電煤耗爲357克/千瓦時。

  經過十年的節能改造,截至2016年底,我國煤電裝機中,30萬千瓦等級機組3.9億千瓦,占比爲41.6%;60萬千瓦等級機組3.4億千瓦,占比爲36.4%;100萬千瓦等級機組9682萬千瓦,占比爲10.3%,已投運百萬千瓦超超臨界機組96台。在這些新型節能發電機組使我國煤電發電效率已經得到了大幅提升,燃煤發電機組供電煤耗逐年下降。2016年全國煤電機組實現平均供電煤耗312克/千瓦時,同比降低3克/千瓦時,這又是爲什麽煤電機組大批上馬,而用煤量卻沒有相應大幅增加的原因。

  另外,2015年底,環境保護部、國家發改委、能源局三部門聯合發文《全面實施燃煤電廠超低排放和節能改造工作方案》,對我國煤電機組進行超低排放改造,再配合上産業升級、結構調整等諸多措施,2016年我國煤電機組超低排放改造超過2.5億千瓦,深度節能改造1.9億千瓦,五大發電集團50%以上煤電機組完成超低排放改造,神華集團超低排放機組達到62%以上。

  在这两项政策的共同影响下,9月19日中国电力企业联合会发布的《中国煤电清洁发展报告》显示,2016年,我国单位火电发电量烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放量分别降至0.08克、0.39克和0.36 克,达到世界先进水平,三项污染物的排放量分别为31.42万吨、153.17万吨和141.14万吨,总量约为325.73万吨。从1979~2016年,火电发电量增长17.5倍,烟尘排放量比峰值600万吨下降了94%,二氧化硫排放量比峰值1350万吨下降了87%,氮氧化物排放量比峰值1000万吨左右下降了85%。

  王志軒表示:“煤電對大氣環境質量的影響在10%以內。”從年排放總量看,三項汙染物比排放峰值下降了85%以上,燃煤電廠的大氣汙染物已不是影響環境質量的主要因素。

  散煤和非電工業才是罪魁禍首

  那如此多的燃煤汙染是從哪裏來的呢?環保部大氣司司長劉炳江表示,非電行業是目前大氣汙染治理的重點。目前,相比煤電行業汙染物持續減排,非電行業對我國汙染排放貢獻越來越大,我國鋼鐵的産量占世界的50%,水泥占60%,平板玻璃占50%,電解鋁占65%,且分布了40多萬台量大面廣的燃煤鍋爐,量大面廣的城中村、城鄉結合部和農村的采暖用煤數量更是驚人。

  數據顯示,2015年全國39.6億噸煤炭消費總量中,非電工業領域耗煤量達18.2億噸。但非電行業的汙染治理的基數、管理的能力與電力行業相比還有很大的差距,二氧化硫、氮氧化物、煙粉塵的排放量占全國四分之三以上。另外,揮發性有機物排放量還未得到有效的控制,主要來源是石化、化工、工業塗裝、包裝印刷等行業。

  以水泥行業爲例,雖然目前水泥脫硝裝置配置率已達80%以上,設備安裝率高,但是由于監管機制等因素,達標企業並不多。目前水泥行業90%的企業能實現脫硫達標,而僅10%的企業能滿足脫硝達標。

  據計算,工業鍋爐排放的煙塵和二氧化硫分別占到全國總排放量的41.6%和22.2%。在京津冀及周邊7省市區700多萬噸的SO2排放中,非電工業和民用散煤排放高達580多萬噸,占比83%。

  其次是散煤。數據顯示,2015年全國能源消費總量43億噸標煤,京津冀以全國2%的國土面積,消耗了全國總量10%以上的能源,單位面積二氧化硫、氮氧化物、煙粉塵排放量約爲全國水平的4倍左右。根據國網能源研究院高級工程師霍沫霖博士的研究:“散煤的單位排放強度遠高于集中燃煤,如每噸農村生活散煤平均排放約3.73千克PM2.5,每噸電煤僅排放0.48千克PM2.5;相較于集中燃煤,散煤點多面廣、難以監管,常使用灰分、硫分含量高的劣質煤,燃燒後往往缺乏脫硫、脫硝、除塵處理,對大氣環境影響很大。”

  下面我們以霧霾最嚴重,也最受關注的京津冀地區爲例,看看散煤對霧霾的貢獻有多大。

  環保部總工程師趙英民的調查顯示:京津冀區域目前每年燃煤散燒量超過4000萬噸,占京津冀煤炭用量的十分之一,但對煤炭汙染物排放量的貢獻總量卻達一半左右。

  環保部長陳吉甯曾在2016年表示,1噸散煤燃燒的排放相當于5-10噸電廠排放的汙染物;上海外三電廠總經理馮偉忠表示,中國的居民生活用煤沒有系統的脫硫、脫硝、除塵,5000萬噸家庭用煤的大氣汙染物排放總量將約等于10億噸電煤。

  本文取兩者折中比例1:13.5計算,京津冀4000萬噸散煤的汙染物排放相當于5.4億噸電煤的排放量。那京津冀煤電消耗了多少煤炭呢?由于北京市到2017年初關閉了最後一座燃煤發電站,故在此文暫且不計。2016年,河北省火電裝機4510萬千瓦,設備利用小時數爲4157;天津1378萬千瓦,設備利用小時數爲4141;兩者合計發電量2446億千瓦時,以全國平均度電煤耗312克/千瓦時計算,用煤量大約爲0.76億噸。

  兩者相對比我們可以得出結論,京津冀地區,散煤燃燒排放的汙染物是火電燃煤的7倍左右。如果按照趙英民的調查數據,那麽,在京津冀霧霾的煤炭汙染源方面,散煤占比爲50%左右,火電汙染爲其1/7,則約爲7%。而煤炭汙染占整個京津冀霧霾成分的34%,也就是說火電産生的汙染物,只占了京津冀全部霧霾2.4%左右。

  現在,是時候還火電一個清白了。

責任編輯:上遊
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