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自然•能源:中国火电污染物排放大幅下降,提前完成超低排放改造目标

2019-10-8 08:38 来源: 气候变化经济学 |作者: 汤铃、米志付

近年来,中国打响了大气污染防治“治霾卫蓝”战役。自2014年,中国针对主要污染排放源——火电燃煤机组,制定了“超低排放改造”政策,计划于2020年前完成改造5.8亿千瓦煤电机组,占2014年总装机容量的71%,目标任务十分艰巨。目标限值水平(即烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米)领先世界,远低各国现行标准,近乎燃气轮机组标准。实际上,超低排放改造在火电行业成功实施意义重大,其减排成效将有效鼓舞治霾士气,成功经验将直接推动治霾目标的实现。

在此背景下,北京化工大学、伦敦大学学院、生态环境部环境工程评估中心、剑桥大学、中国科学院数学与系统科学院等中英团队联合测算了超低排放改造的实施情况与减排效果。研究成果《超低排放改造大幅降低中国火电排放》于2019年10月7日正式发表在期刊《自然•能源(Nature Energy)》(影响因子54,全球期刊排名第7)。论文第一作者为北京化工大学汤铃教授,通讯作者为伦敦大学学院米志付博士和生态环境部环境工程评估中心伯鑫高级工程师。

研究创新


图1. 中国火电高分辨率排放数据库

研究首次基于烟气在线监测系统,编制了中国电厂排放数据库(http://www.ieimodel.org/),测算了超低排放改造的实施情况与减排效果。具体而言,主要基于大数据技术,分析了烟气在线监测系统的高频数据,构建了全新的排放清单模型,建立了中国电厂时(每小时)-空(排放源)高分辩率排放数据库,有效规避了传统方法中参数假设较多、不确定性较高等问题(图1)。结果显示:2017年,超低排放改造目标已超额完成,中国火电二氧化硫、氮氧化物和烟尘排放量下降超60%。研究成果向世界展示了中国治理雾霾的信心与决心,为全面战胜雾霾提供了有效的科学数据与技术支撑。

研究结论


图2. 中国火电厂主要超低排放技术与在线排放监控系统

研究发现,受益于执行严格的排放监控体系和有效的经济激励机制、实施核心超低排放技术的推广与升级(图2),截至2017 年底,中国已成功对5.9亿千瓦现有煤电机组进行了超低排放改造,提前超额完成政策目标。

此外,该研究还从燃料、地区和规模等多视角分析了超低排放改造的成功要素及未来潜力。尽管中国发电量持续增长,但是2017年火电二氧化硫、氮氧化物和烟尘排放量较2014年均大幅下降,下降率分别为65%、60%和72%,即从221、311和52万吨分别下降到77、126和14万吨。其中,东部地区与大型机组的政策针对性最强、装机占比最大,减排效率最为显著;西部地区与小型机组的政策针对性较为宽泛、技术改进空间较大,仍具有巨大减排潜能,在下一步减排改造工作需要重点关注。文章信息Ling Tang, Jiabao Qu, Zhifu Mi*, Xin Bo*, Xiangyu Chang, Laura Diaz Anadon, Shouyang Wang, Xiaoda Xue, Shibei Li, Xin Wang, Xiaohong Zhao. Substantial emission reductions from Chinese power plants after the introduction of ultra-low emissions standards. Nature Energy. 2019.

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