天津火電行業(yè)大氣顆粒物及溫室氣體協(xié)同減排情景研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)顆粒物(PM10)和細(xì)顆粒物(PM2.5)污染日趨嚴(yán)重，城市光化學(xué)煙霧及區(qū)域灰霾現(xiàn)象頻繁發(fā)生，典型城市群區(qū)域復(fù)合型污染特征明顯。2009年11月26日在哥本哈根氣候變化大會(huì)上，國(guó)務(wù)院總理溫家寶正式對(duì)外宣布我國(guó)控制溫室氣體排放的行動(dòng)目標(biāo)，到2020年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40％-45％。我國(guó)許多城市由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式和能源結(jié)構(gòu)的差異，呈現(xiàn)煤煙、機(jī)動(dòng)車尾氣以及開放源復(fù)合型污染并存的態(tài)勢(shì)

2、，現(xiàn)在又同時(shí)面臨著溫室氣體減排壓力。我國(guó)富煤缺油少氣的能源資源特點(diǎn)決定了我國(guó)以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在未來(lái)幾十年內(nèi)不會(huì)發(fā)生根本性的改變，由此造成的嚴(yán)重環(huán)境污染和能源利用率低下等多方面問題，成為我國(guó)目前亟待解決的問題。中國(guó)經(jīng)濟(jì)資源有限且空氣污染問題嚴(yán)重，自身經(jīng)濟(jì)需保持穩(wěn)定快速增長(zhǎng)且國(guó)際溫室氣體減排壓力巨大，因此需要研究顆粒物和溫室氣體的協(xié)同減排關(guān)系，實(shí)施氣候友好型空氣顆粒物削減戰(zhàn)略。
　　本研究旨在實(shí)施城市空氣顆粒物削減政策措施的同時(shí)，減

3、少溫室氣體排放，實(shí)現(xiàn)氣候友好。我國(guó)十二五經(jīng)濟(jì)社會(huì)處于快速發(fā)展階段，同時(shí)面臨著溫室氣體減排和大氣污染物控制的雙重挑戰(zhàn)。電力行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和節(jié)能減排的重點(diǎn)行業(yè)，煤炭是中國(guó)的能源消費(fèi)的主體。本文對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家溫室氣體減排及大氣顆粒物減排政策進(jìn)行了對(duì)比，根據(jù)重點(diǎn)區(qū)域天津的社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀及環(huán)境現(xiàn)狀，使用成本效益分析方法，識(shí)別顆粒物及溫室氣體的減排技術(shù)及情景，對(duì)15個(gè)治理措施的成本費(fèi)用和節(jié)能減排潛力進(jìn)行分析評(píng)估?；趨f(xié)同減排成本效益分析，本研究通過(guò)對(duì)

4、結(jié)果的政策排序和優(yōu)化，提出了以最低成本同時(shí)實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量改善和溫室氣體減排為目標(biāo)的協(xié)同減排方案。
　　本研究目標(biāo)如下:在國(guó)家政策層面，針對(duì)國(guó)家節(jié)能減排法律法規(guī)修改兼顧國(guó)家部委應(yīng)對(duì)氣候變化、控制空氣污染及促進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型的行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)需求，通過(guò)核算可變運(yùn)行維護(hù)成本及將固定成本年均花計(jì)算了火電行業(yè)單項(xiàng)節(jié)能減排技術(shù)或技術(shù)集合的減排成本，通過(guò)技術(shù)的減排效率及裝備的綜合能源消費(fèi)量核算了技術(shù)的年潛力并排序;在地方政策層面，本文為重點(diǎn)節(jié)能減排區(qū)域

5、地方政府及重點(diǎn)企業(yè)篩選優(yōu)秀節(jié)能減排技術(shù)，為地方政府制定行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)政策提供減排技術(shù)方案;在企業(yè)和公眾層面，為重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)篩選最具成本有效性的節(jié)能減排技術(shù)。
　　本文中的典型城市選取天津，重點(diǎn)行業(yè)選擇火電行業(yè)。首先，本文分析了2010年天津火電行業(yè)顆粒物及溫室氣體排放現(xiàn)狀，并預(yù)估了2015年天津火電行業(yè)顆粒物及溫室氣體的排放情況，選取了了“十二五”天津市顆粒物減排目標(biāo)和溫室氣體減排目標(biāo)。第二，本文構(gòu)建了自底向上的火電行業(yè)控制技術(shù)

6、成本效益分析模型——火電行業(yè)節(jié)能減排成本優(yōu)化模型。第三，篩選出火電行業(yè)中各典型機(jī)組的15項(xiàng)顆粒物減排技術(shù)、13項(xiàng)溫室氣體減排技術(shù)、10項(xiàng)顆粒物溫室氣體協(xié)同減排技術(shù)的可選擇控制技術(shù)及措施清單。第四，設(shè)計(jì)天津市顆粒物和溫室氣體減排的4個(gè)控制情景:經(jīng)濟(jì)如常情景(BAU)、顆粒物減排情景(LAP)、溫室氣體減排情景(GHG)及區(qū)域協(xié)同減排情景(IES)。
　　基于成本效益分析，本研究通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研及專家咨詢等方式收集了排放清單、排放因子、技

7、術(shù)去除效率、初期投資、運(yùn)行成本等數(shù)據(jù)。本文首先在顆粒物減排情景(LAP)中，對(duì)火電行業(yè)15項(xiàng)顆粒物減排技術(shù)進(jìn)行了年減排潛力及年減排成本進(jìn)行核算，得出各減排技術(shù)的單位顆粒物減排成本清單并進(jìn)行排序，依據(jù)政策排序得出了天津市火電行業(yè)顆粒物減排政策建議。同樣，在溫室氣體減排情景(GHG)中對(duì)13項(xiàng)溫室氣體減排技術(shù)進(jìn)行了成本效益分析，得出其單位溫室氣體減排成本清單并進(jìn)行排序，并依據(jù)政策排序得出了天津市火電行業(yè)顆粒物減排政策建議。最后，在區(qū)域協(xié)同減

8、排情景(IES)中分析了10項(xiàng)溫室氣體減排技術(shù)的顆粒物減排潛力及減排成本，得出了協(xié)同減排單位成本排序。
　　通過(guò)成本效益分析及政策排序，研究結(jié)果表明:首先在火電行業(yè)顆粒物減排方面，最具成本有效性的技術(shù)是對(duì)現(xiàn)有300MW機(jī)組改建電袋復(fù)合式除塵器。其次，在溫室氣體減排方面，對(duì)已有電廠300MW機(jī)組加裝CCS-MEA設(shè)備是最經(jīng)濟(jì)的選擇。在確保安全的基礎(chǔ)上，對(duì)于新建電廠最優(yōu)溫室氣體減排政策建議是1000MW核電，與之相對(duì)單位減排成本最高的

9、政策是太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)。在協(xié)同成本效益分析的基礎(chǔ)上，得出了以下結(jié)論:在顆粒物減排技術(shù)方面，在現(xiàn)有機(jī)組上加裝煙氣脫硫裝置是最具協(xié)同減排成本有效性的技術(shù);在溫室氣體減排技術(shù)方面;用核電廠替代火電機(jī)組是最具協(xié)同成本有效性的技術(shù),如考慮區(qū)域安全問題則IGCC電廠更適合天津市，為重點(diǎn)區(qū)域地方政府及企業(yè)提供了最具經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)選擇。區(qū)域協(xié)同減排情景(IES)依次提出以下政策建議:關(guān)閉第一熱電廠的50MW機(jī)組、在陳塘熱電廠300MW機(jī)組上加裝溫室氣體