灰霾問題如何治理？作為耗煤大戶和污染排放大戶的火電行業(yè)如何控制污染備受關(guān)注。進(jìn)入“十二五”，火電行業(yè)面臨更加嚴(yán)格的排放限值，但工程減排的空間在收窄，節(jié)能減排任務(wù)依然艱巨。“十二五”期間，火電行業(yè)節(jié)能減排面臨哪些挑戰(zhàn)，該從何入手？環(huán)境保護(hù)部F專家對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)分析。

挑戰(zhàn)篇

挑戰(zhàn)一:減排空間越來越小怎么辦？

電力工業(yè)的發(fā)展與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)。根據(jù)《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，到2015年，全國電力總裝機(jī)容量將達(dá)到14.9億千瓦左右。其中，火電裝機(jī)容量將達(dá)到10.1億千瓦左右，占總裝機(jī)容量比重約67.8％。“十二五”期間，火電裝機(jī)新增約3.3億千瓦，相應(yīng)增加燃煤量約4.5億噸原煤，電煤用量比“十一五”末增加20％以上。因此，“十二五”期間，控制燃煤電廠大氣污染物排放是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。

即使新增火電機(jī)組全部安裝脫硫設(shè)施，二氧化硫排放量還將增加約80萬噸/年。至“十一五”末，全國燃煤電廠安裝煙氣脫硫設(shè)施的機(jī)組已達(dá)到全部煤電裝機(jī)容量的86％，關(guān)停的小火電機(jī)組達(dá)到7683萬千瓦，約占火電機(jī)組總裝機(jī)容量的10.9％，火電行業(yè)減排的空間越來越小。

火電行業(yè)大規(guī)模脫硝受多種因素影響和制約。為實(shí)現(xiàn)“十二五”氮氧化物總量控制目標(biāo)，“十二五”期間我國電力行業(yè)脫硝裝機(jī)容量比例需達(dá)到70％以上(包括新增機(jī)組)，這將大于“十一五”期間二氧化硫的脫硫裝機(jī)容量。此外，電廠脫硝還原劑氨的需求量將很大，脫硝裝置中的催化劑也未實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，以及催化劑失效后的處理等都將加大電力行業(yè)氮氧化物減排的難度。

我國供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗已達(dá)到世界先進(jìn)水平，低于美國和澳大利亞，“十二五”煤耗再繼續(xù)下降的空間已經(jīng)非常有限。

挑戰(zhàn)二:有哪些技術(shù)難題待突破？

除塵技術(shù)

目前，我國靜電除塵技術(shù)已處于國際領(lǐng)先水平，應(yīng)用比例約94％。由于我國燃煤灰份較高，煤質(zhì)和負(fù)荷多變，要穩(wěn)定達(dá)到30mg/m3的煙塵排放限值，需采用6電場以上的電除塵器。

現(xiàn)役機(jī)組多以4電場為主(部分已在“十一五”期間進(jìn)行了改造)，絕大多數(shù)沒有增加電場的空間，須采用布袋除塵技術(shù)、電袋復(fù)合除塵技術(shù)或移動(dòng)電極、高頻電源等新工藝。從運(yùn)行效果看，部分布袋(含電袋)除塵器存在較大技術(shù)不穩(wěn)定性，出現(xiàn)了多起短期運(yùn)行布袋破損的情況。正常運(yùn)行下，定期更換的布袋如何妥善處置、布袋濾料國產(chǎn)化等都是亟須解決的問題。

脫硫技術(shù)

新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)脫硫限值的嚴(yán)格要求，將迫使火電廠提高脫硫裝置性能，脫硫效率超過95％的高效煙氣脫硫裝置將成為市場主流，尤其是高效的石灰石—石膏濕法脫硫裝置將獲得更大市場空間。一些因技術(shù)局限性無法在脫硫效率上得到突破、排放不能滿足要求的工藝將面臨被洗牌的命運(yùn)。幾乎所有循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫的電廠都將面臨新增爐外煙氣脫硫的改造。

煤質(zhì)保證也非常關(guān)鍵，以實(shí)際長期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的脫硫效率最好水平95％計(jì)，如排放限值達(dá)到50mg/m3，燃煤含硫量須低于0.4％；達(dá)到100mg/m3，燃煤含硫量須低于1.0％。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，京津冀、長三角、珠三角地區(qū)燃煤機(jī)組容量超過兩億千瓦，根據(jù)國內(nèi)的電煤供應(yīng)形勢，難以保證全部機(jī)組長期穩(wěn)定燃用含硫量小于0.4％的特低硫煤，技術(shù)上無法保證達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)，新建機(jī)組也無法保證全部燃用含硫量小于1.0％以下的電煤。

脫硝技術(shù)

火電廠是實(shí)施氮氧化物控制的重點(diǎn)，但電力行業(yè)大規(guī)模脫硝受多種因素影響。目前，我國尚未徹底解決脫硝催化劑原料的技術(shù)瓶頸問題，脫硝催化劑及其原料(鈦白粉)需要大量進(jìn)口(國外也無法完全滿足要求)。

此外，電廠脫硝還原劑氨的需求量加大，對(duì)于脫硝還原劑(液氨、尿素)緊俏地區(qū)，可能會(huì)催生一批能耗高的小化肥廠。生產(chǎn)液氨和尿素不但要消耗很多石油、天然氣和優(yōu)質(zhì)煤，還伴隨更多的環(huán)境污染和安全問題。催化劑失效后的處理也是一個(gè)需要予以重視的潛在問題。

汞排放控制技術(shù)

根據(jù)環(huán)境保護(hù)部要求，目前五大發(fā)電集團(tuán)已積極進(jìn)行2012年度汞污染排放監(jiān)督試點(diǎn)工作。目前，我國對(duì)火電廠汞排放的數(shù)量、對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響范圍和強(qiáng)度等尚不明確，對(duì)不同燃煤的汞含量情況也未掌握，汞排放的控制技術(shù)和監(jiān)測技術(shù)尚不成熟，薄弱的技術(shù)基礎(chǔ)無法支撐火電廠煙氣汞排放控制。

挑戰(zhàn)三:哪些基礎(chǔ)工作薄弱？

一是污染排放的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)十分薄弱。比如，二氧化硫的宏觀排放量數(shù)據(jù)還難以做到在基于污染源準(zhǔn)確監(jiān)測的基礎(chǔ)上獲得；行業(yè)氮氧化物排放量主要由研究者分析估計(jì)，還沒有進(jìn)入國家環(huán)境狀況公報(bào)。

二是污染物排放對(duì)全國宏觀環(huán)境影響的科學(xué)分析遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。比如，二氧化硫、氮氧化物對(duì)我國酸雨的影響和區(qū)域分布特點(diǎn)缺乏在新產(chǎn)業(yè)布局下的精細(xì)分析。實(shí)行多年的二氧化硫總量控制是具有行政性的“目標(biāo)總量”控制，而不是科學(xué)性的“目標(biāo)質(zhì)量”控制。

宏觀氮氧化物排放量不甚清楚、排放氮氧化物的污染源(如電力和交通)對(duì)環(huán)境影響的權(quán)重不清、缺乏系統(tǒng)針對(duì)我國區(qū)域環(huán)境影響的研究、對(duì)控制氮氧化物的技術(shù)經(jīng)濟(jì)情況尚在摸索之中。

三是一些重要的經(jīng)濟(jì)政策，如現(xiàn)有電廠脫硫成本進(jìn)入電價(jià)、水資源收費(fèi)、排污收費(fèi)政策制度等有待改進(jìn)和完善。比如，新、老電廠配套建設(shè)脫硫裝置的成本均應(yīng)核入上網(wǎng)電價(jià)，但除個(gè)別省、個(gè)別機(jī)組外，大部分地區(qū)沒有執(zhí)行。這使企業(yè)自身難以消化脫硫成本，影響企業(yè)脫硫積極性，甚至已經(jīng)投運(yùn)的脫硫設(shè)施不能保證持續(xù)正常運(yùn)行。脫硝電價(jià)補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)按0.8分/千瓦時(shí)執(zhí)行，但略低于市場預(yù)期的1.2~1.5分/千瓦時(shí)，火電企業(yè)依然要自行消化一部分脫硝裝置建設(shè)成本。

挑戰(zhàn)四:新增的資金成本怎么消化？

因長時(shí)間煤價(jià)持續(xù)上漲而煤電聯(lián)動(dòng)不能及時(shí)到位，火電企業(yè)已大面積虧損，生產(chǎn)經(jīng)營困難，有些企業(yè)甚至有資金鏈斷裂的危險(xiǎn)，排放標(biāo)準(zhǔn)提高所需的大量資金和成本難以消化。

初步估算，要滿足新標(biāo)準(zhǔn)要求，現(xiàn)役機(jī)組中分別有94％、80％和90％的機(jī)組需分別進(jìn)行除塵器、脫硫和脫硝改造，改造費(fèi)用約2000億元~2500億元�？紤]“十二五”新增火電機(jī)組約3.3億千瓦，環(huán)保設(shè)施因標(biāo)準(zhǔn)提高增加年運(yùn)行費(fèi)用約900億元~1100億元，折算電價(jià)應(yīng)增加0.02~0.025元/千瓦時(shí)(不含現(xiàn)有的0.015元/千瓦時(shí)脫硫電價(jià))。

我國脫硫機(jī)組容量已逾5億千瓦，其中90％以上是近5年建成投產(chǎn)的。這些脫硫裝置均按環(huán)保主管部門批復(fù)文件規(guī)定的燃煤含硫量和脫硫效率設(shè)計(jì)，脫硫裝置使用壽命基本與機(jī)組同步。

近年來，受電煤質(zhì)量變差、含硫量普遍升高的影響，電力企業(yè)已消耗巨資對(duì)不能達(dá)標(biāo)的脫硫裝置進(jìn)行了不同程度的技術(shù)改造。由于排放限值大幅加嚴(yán)，在電煤質(zhì)量短期內(nèi)得不到根本好轉(zhuǎn)的條件下，勢必又將開展新一輪的現(xiàn)役機(jī)組脫硫改造，部分設(shè)施甚至要推倒重建，火電企業(yè)資金壓力巨大。

挑戰(zhàn)五:運(yùn)行效率不高怎么辦？

根據(jù)“十一五”期間的調(diào)研和普查，不少電廠環(huán)保設(shè)施運(yùn)行狀況不夠理想，與設(shè)計(jì)要求尚有差距，其環(huán)保功能未得到充分發(fā)揮。

以脫硫設(shè)施為例，根據(jù)《2010年環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)》，2010年納入重點(diǎn)調(diào)查統(tǒng)計(jì)范圍的電力企業(yè)2386家，共安裝了3266套脫硫設(shè)施，二氧化硫去除率為69.5％�？梢姡覈济弘姀S2010年平均脫硫效率并不樂觀，很多電廠全年綜合脫硫效率較低。

脫硫設(shè)施普遍存在運(yùn)行管理水平低、管理狀態(tài)混亂、技術(shù)消化不良、設(shè)備維護(hù)不到位、技術(shù)監(jiān)督不到位、對(duì)機(jī)組復(fù)雜工況適應(yīng)性差、GGH腐蝕堵塞嚴(yán)重、故障率高、較嚴(yán)重的旁路運(yùn)行等問題、難以實(shí)現(xiàn)長期、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，使二氧化硫減排效果大打折扣。

建議篇

建議一:2020年火電占比下降到60％左右

為了實(shí)現(xiàn)2020年我國非化石能源比例達(dá)到15％的目標(biāo)，必須加大經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，在此目標(biāo)下，要加大電力結(jié)構(gòu)調(diào)整的力度和進(jìn)度。要以國家電力政策為綱領(lǐng)，以環(huán)保“十二五”規(guī)劃為指導(dǎo)，科學(xué)發(fā)展火電，加強(qiáng)發(fā)展清潔高效、大容量煤電機(jī)組，加快新能源開發(fā)，推進(jìn)傳統(tǒng)能源清潔高效利用，在保護(hù)生態(tài)的前提下積極發(fā)展水電，在確保安全的基礎(chǔ)上高效發(fā)展核電。

當(dāng)然，隨著國家節(jié)能減排力度不斷加大，電力行業(yè)節(jié)能減排空間越來越小，難度越來越大，成本越來越高。尤其是從電力行業(yè)的發(fā)電、輸電等單純環(huán)節(jié)來看，都在不斷向節(jié)能減排的“極限”靠近。但從系統(tǒng)優(yōu)化來看，如電源電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展、電網(wǎng)優(yōu)化配置、能源資源設(shè)備負(fù)荷率、開展污染物聯(lián)合控制等，電力節(jié)能減排工作仍然艱巨。

從電力發(fā)展與電力結(jié)構(gòu)優(yōu)化的角度，建議到2015年，我國電力結(jié)構(gòu)中，火電占比由2010年底的73.44％下降到66％左右，到2020年火電占比進(jìn)一步下降到60％左右。

建議二:行業(yè)環(huán)保管理不能“瘸腿”

如何將電力環(huán)保工作與其他行業(yè)環(huán)保工作進(jìn)行科學(xué)整合，是“十一五”沒有解決的問題。“十一五”時(shí)期，我國在重點(diǎn)行業(yè)大氣污染物控制方面顯得略有失衡，電力行業(yè)得到了強(qiáng)有力的重視，但其余高耗能行業(yè)在污染物控制、總量控制等方面沒有得到足夠重視與對(duì)待。

如何才能從國家層面，確保“十二五”期間在行業(yè)環(huán)保管理中不出現(xiàn)或少出現(xiàn)“瘸腿”現(xiàn)象？如何從環(huán)境政策和環(huán)境管理角度，保證“十二五”期間的環(huán)保管理工作目標(biāo)以“質(zhì)量管理”為核心？只有這兩個(gè)問題得到解決，我國的環(huán)境問題才會(huì)得到徹底解決。

建議三:提前考慮細(xì)顆粒物等環(huán)保問題

隨著我國區(qū)域性大氣問題日趨明顯，如何控制細(xì)顆粒物成為焦點(diǎn)。在這樣的背景下，火電行業(yè)細(xì)顆粒物和汞的控制工作將會(huì)在“十二五”期間進(jìn)一步得到重視。

對(duì)此，筆者從環(huán)境評(píng)估的角度建議，在重點(diǎn)地區(qū)應(yīng)進(jìn)一步調(diào)整、優(yōu)化、完善相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策及行業(yè)準(zhǔn)入。比如，對(duì)建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)重點(diǎn)開展一次污染物(包括PM2.5前體物，如顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作，從污染源頭上控制PM2.5的產(chǎn)生，應(yīng)盡早提出細(xì)顆粒物的準(zhǔn)入要求；盡早提出汞的環(huán)評(píng)要求，“十二五”期間，針對(duì)我國燃煤電廠汞排放控制，建議開展相關(guān)研究工作，并建立汞脫除技術(shù)的示范性工程。

同時(shí)，要控制PM2.5區(qū)域性污染問題，還要通過戰(zhàn)略與規(guī)劃環(huán)評(píng)，結(jié)合區(qū)域PM2.5的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律合理布局污染源和控制污染源排放強(qiáng)度。建議從戰(zhàn)略與規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)的區(qū)域?qū)哟危瑢?duì)PM2.5及其他二次污染物進(jìn)行控制。

建議四:技術(shù)研發(fā)改進(jìn)仍需加強(qiáng)

在二氧化硫控制方面，一方面要研究如何通過技術(shù)改進(jìn)(如雙塔雙循環(huán)技術(shù)等)使得傳統(tǒng)工藝95％的脫硫效率提升為97％以上，以滿足新標(biāo)準(zhǔn)要求，尤其是在重點(diǎn)地區(qū)和高硫煤地區(qū)。

另一方面，為避免二次污染、充分利用硫資源，建議可以根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，因地制宜、因時(shí)制宜，考慮采用經(jīng)濟(jì)效益更好的、更合適的脫硫方法。比如，在脫硫后海水排放海域擴(kuò)散條件良好的海邊電廠，可以在科學(xué)論證的基礎(chǔ)上使用海水脫硫。

對(duì)于氮氧化物控制，優(yōu)先采用低氮燃燒技術(shù)，仍不能達(dá)標(biāo)的宜采用SCR或SNCR脫硝工藝或SNCR－SCR聯(lián)合脫硝工藝；在重點(diǎn)地區(qū)加大脫硝力度；鼓勵(lì)和推進(jìn)脫硫、脫硝、除塵一體化技術(shù)的研究開發(fā)和工程示范工作。同時(shí)，建議電力部門與環(huán)保部門一起，前瞻性地研究火電煙氣脫硫、脫氮、脫碳一體化的技術(shù)與方案，作為當(dāng)前單一脫硫方式、脫硝方式的戰(zhàn)略性補(bǔ)充。

在除塵技術(shù)方面，主要是高頻電源、移動(dòng)電極等技術(shù)需要進(jìn)一步拓展，并進(jìn)一步推進(jìn)300MW、600MW級(jí)布袋除塵器應(yīng)用。

建議五:發(fā)揮經(jīng)濟(jì)政策杠桿作用

由于火電企業(yè)普遍虧損，所以經(jīng)濟(jì)政策就成為電力企業(yè)經(jīng)營、電力環(huán)保設(shè)施運(yùn)行以及大氣污染物是否能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵。

火電脫硝補(bǔ)貼的電價(jià)政策成為《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》能否順利有效實(shí)施的關(guān)鍵。國家出臺(tái)的每千瓦時(shí)1.5分的脫硫電價(jià)政策和每千瓦時(shí)0.8分的脫硝電價(jià)政策，對(duì)于提高燃煤發(fā)電企業(yè)安裝、運(yùn)行脫硫脫硝設(shè)施的積極性和減少二氧化硫與氮氧化物排放起到了一定的積極作用。

建議在試點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)大并提高電力環(huán)保的脫硝電價(jià)政策，以經(jīng)濟(jì)政策為杠桿，為電力環(huán)保以及穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放形成強(qiáng)有力的支撐。

建議六:解決煤炭消費(fèi)行業(yè)太分散問題

2010年，我國電力行業(yè)耗煤量占全國煤炭消耗量的48.4％，遠(yuǎn)低于2009年德國的83.9％、美國的93.6％、韓國的61.7％。這充分說明，與這些主要耗煤國家相比，我國的煤炭消費(fèi)行業(yè)過于分散。如不能解決燃煤量占全國煤炭消費(fèi)量51.6％的其他行業(yè)煤炭消耗的大氣污染問題，我國的大氣環(huán)境難以實(shí)現(xiàn)根本改善。

“十一五”期間，我國電煤占比從2005年的45.8％提高到2010年的48.4％，為保護(hù)環(huán)境，我國應(yīng)加大電煤消費(fèi)量占全國煤炭消費(fèi)總量的比例。同時(shí)，建議控制鋼鐵、化工、建材等工業(yè)鍋爐的煤炭消費(fèi)量，特別是東部地區(qū)。

建議七:加強(qiáng)電源規(guī)劃環(huán)評(píng)工作

雖然在“十一五”階段，我國電力行業(yè)規(guī)劃環(huán)評(píng)得到了足夠重視，但卻明顯傾斜于電網(wǎng)，而電源的規(guī)劃環(huán)評(píng)沒有得到足夠重視。如何結(jié)合我國一次能源的分布特點(diǎn)以及一次能源的戰(zhàn)略環(huán)評(píng)成果，來實(shí)現(xiàn)電源的科學(xué)分布，需要得到進(jìn)一步重視。

“十二五”期間，建議進(jìn)一步強(qiáng)化與重視電力行業(yè)規(guī)劃環(huán)評(píng)工作，尤其是區(qū)域電源分布的規(guī)劃環(huán)評(píng)，并且要與國家及地區(qū)的戰(zhàn)略環(huán)評(píng)相銜接。

(作者:莫華，環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評(píng)估中心能源評(píng)估部；王圣，國電環(huán)境保護(hù)研究院環(huán)境科學(xué)研究所副所長)

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