中國火電排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展與國際比較
中國電力工業(yè)始于1882年,到1949年全國發(fā)電裝機(jī)容量僅184.86萬kW,1978年改革開放之初,全國發(fā)電裝機(jī)容量為5712萬kW。改革開放40年,中國電力得到了快速發(fā)展,總裝機(jī)容量從1978年的5712萬kW發(fā)展到2017年的17.77億kW,其中火電裝機(jī)容量從3984萬kW發(fā)展到11.06億kW。伴隨著火電的快速發(fā)展,中國火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格,目前已領(lǐng)先世界。
1排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展
中國火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)限值的演變經(jīng)歷了以下7個(gè)階段(詳見表1),不同階段制定和修訂的火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)與當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、污染治理技術(shù)水平以及人們對環(huán)境空氣質(zhì)量的要求等密切相關(guān)。
第一階段為1882—1972年,當(dāng)時(shí)中國經(jīng)濟(jì)落后,電力裝機(jī)容量少,處于無標(biāo)準(zhǔn)階段。
第二階段為1973年頒布的《工業(yè)“三廢”排放標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GBJ4—1973),火電廠大氣污染物排放指標(biāo)僅涉及煙塵和SO2,對排放速率和煙囪高度有要求,但對排放濃度無要求。
第三階段為1991年頒布的《燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223—1991),首次對煙塵排放濃度提出限值要求,針對不同類型的除塵設(shè)施和相應(yīng)燃煤灰份制定不同的排放標(biāo)準(zhǔn)限值。
第四階段是1996年頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223—1996),首次增加氮氧化物作為污染物,要求新建鍋爐采取低氮燃燒措施。煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)加嚴(yán),新建、擴(kuò)建和改建中高硫煤電廠要求增加脫硫設(shè)施。
第五階段為2003年頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223—2003),污染物排放濃度限值進(jìn)一步加嚴(yán)。對燃煤機(jī)組提出了全面進(jìn)行脫硫的要求。
第六階段為2011年頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223—2011),被稱為中國史上最嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn),燃煤電廠不僅要進(jìn)行脫硫,還要進(jìn)行煙氣脫硝,并對重點(diǎn)地區(qū)的電廠制定了更加嚴(yán)格的特別排放限值,并首次將Hg及其化合物作為污染物。
第七階段為2014—2020年的超低排放階段,2014年6月國務(wù)院辦公廳首次發(fā)文要求新建燃煤發(fā)電機(jī)組大氣污染物排放接近燃?xì)鈾C(jī)組排放水平。由此拉開了中國燃煤電廠超低排放的序幕。2015年12月環(huán)境保護(hù)部、國家發(fā)改委等出臺了燃煤電廠在2020年前全面完成超低排放改造的具體方案。
2超低排放要求的推動力
2.1資源稟賦與環(huán)境改善的必然要求
根據(jù)《2013年中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》,中國煤炭探明儲量占化石能源儲量的94.2%,中國富煤、貧油、少氣的能源儲量特征決定了未來一段時(shí)間我國很難擺脫以煤炭為主要能源的發(fā)展模式。另外,從煤炭使用量來看,中國煤炭使用量逐年升高,2013年達(dá)到28.10億t標(biāo)準(zhǔn)煤,是1978年使用量的6.9倍,是1998年使用量的2.9倍,近年來中國煤炭消耗量有所下降,但2017年中國煤炭消耗量仍達(dá)到27.31億t。根據(jù)《BP世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒》,2014—2016年中國煤炭消費(fèi)量占全球煤炭總量的50.5%~50.7%,意味著全球有一半的煤炭是在中國消耗的,由煤炭燃燒產(chǎn)生的大氣污染物對環(huán)境空氣質(zhì)量的負(fù)面影響,尤其是對灰霾天氣的影響不容忽視。因此,為改善中國環(huán)境空氣質(zhì)量,迫切需要實(shí)現(xiàn)煤炭的高效清潔利用,超低排放是實(shí)現(xiàn)煤炭清潔利用的重要手段。
表1火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)或要求發(fā)展歷程
2.2國家層面對超低排放的推動
2011年,中國頒布了史上最嚴(yán)的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223—2011),規(guī)定了包括燃?xì)廨啓C(jī)組在內(nèi)的火電廠大氣污染物排放限值。因個(gè)別特大型城市禁止建設(shè)燃煤電廠,面臨天然氣資源缺乏和電力短缺的雙重矛盾,2012年“如新建的燃煤電廠達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組的大氣污染物排放限值是否可以建設(shè)”的問題在上海市被提出來,進(jìn)而有電力企業(yè)在現(xiàn)有煤電機(jī)組上進(jìn)行了有益嘗試。
2014年6月國務(wù)院辦公廳印發(fā)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計(jì)劃(2014—2020年)》(國辦發(fā)[2014]31號),首次提出“新建燃煤發(fā)電機(jī)組污染物排放接近燃?xì)鈾C(jī)組排放水平”,由此拉開了中國燃煤電廠“超低排放”的序幕。同年9月,國家發(fā)改委、環(huán)境保護(hù)部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計(jì)劃(2014—2020年)》的通知》(發(fā)改能源[2014]2093號)。
2015年3月,兩會通過的政府工作報(bào)告中要求“加強(qiáng)煤炭清潔高效利用,推動燃煤電廠超低排放改造”,“超低排放”首次正式出現(xiàn)在政府文件中。2015年12月國務(wù)院常務(wù)會議決定,在2020年前,對燃煤機(jī)組全面實(shí)施超低排放和節(jié)能改造,東、中部地區(qū)提前至2017年和2018年完成。此后,國家發(fā)改委出臺了超低排放環(huán)保電價(jià)政策。同月,環(huán)境保護(hù)部、國家發(fā)改委、能源局聯(lián)合印發(fā)《全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》(環(huán)發(fā)[2015]164號),將“燃煤電廠超低排放與節(jié)能改造”提升為國家專項(xiàng)行動,即到2020年,全國所有具備改造條件的燃煤電廠力爭實(shí)現(xiàn)超低排放(即在基準(zhǔn)含氧量6%條件下,煙塵、SO2、NOx排放濃度分別不高于10、35、50mg/m3),全國有條件的新建燃煤發(fā)電機(jī)組達(dá)到超低排放水平。
2.3地方政府對超低排放的積極響應(yīng)
地方政府積極響應(yīng)國家超低排放行動計(jì)劃,相繼出臺了超低排放相關(guān)政策,如在發(fā)改能源[2014]2093號文之前,江蘇省、浙江省、廣州市、山西省等地就出臺相關(guān)政策,要求燃煤電廠參考燃?xì)廨啓C(jī)組污染物排放標(biāo)準(zhǔn)限值,即在基準(zhǔn)含氧量6%條件下,煙塵、SO2、NOx排放濃度分別不高于5、35、50mg/m3。
截至目前,已有6個(gè)省級政府發(fā)布或即將發(fā)布火電廠或燃煤電廠大氣污染物強(qiáng)制性地方標(biāo)準(zhǔn),將超低排放要求標(biāo)準(zhǔn)化,它們分別是河南、河北、上海、山東、浙江、天津,其中天津市2018年2月發(fā)布《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(征求意見稿),浙江省于2018年3月6日召開了《燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》聽證會,其他4個(gè)省份的地方標(biāo)準(zhǔn)均已發(fā)布。上海、山東、浙江對新建鍋爐或一定規(guī)模以上鍋爐的煙塵提出了5mg/m3的燃?xì)鈽?biāo)準(zhǔn)限值要求,其他省份提出的標(biāo)準(zhǔn)限值與國家“超低排放”限值基本一致,詳見表2。另外,值得注意的是上海、浙江強(qiáng)制性地方標(biāo)準(zhǔn)中要求燃煤發(fā)電鍋爐應(yīng)采取煙溫控制及其他有效措施消除石膏雨、有色煙雨等現(xiàn)象;浙江省還將排放績效控制要求寫入強(qiáng)制性地方標(biāo)準(zhǔn)中。
表2超低排放強(qiáng)制性地方標(biāo)準(zhǔn)及限值
2.4國有企業(yè)對超低排放的推動
在國家和地方政策引導(dǎo)下,國有電力企業(yè)投入資金實(shí)施超低排放改造和新建工程。2012年9月19日上海漕涇電廠二期工程環(huán)境效益分析報(bào)告評審會上,首次提出燃煤電廠達(dá)到燃?xì)鈾C(jī)組排放標(biāo)準(zhǔn)限值;2013年4月16日國電泰州二期工程成為國內(nèi)首臺按照超低排放進(jìn)行環(huán)境影響評價(jià)的新建機(jī)組;2014年5月30日浙江嘉華7、8號機(jī)組成為國內(nèi)首臺改造投運(yùn)的超低排放機(jī)組,2014年6月26日國華舟山4號機(jī)組成為國內(nèi)首臺新建投運(yùn)的超低排放機(jī)組。截至到2016年年底,約4.4億kW燃煤機(jī)組完成超低排放改造,占全國煤電機(jī)組容量的49%;截止到2017年年底,全國已投運(yùn)超低排放機(jī)組容量占煤電機(jī)組容量的71%。
3超低排放限值的國際比較
中國燃煤電廠超低排放限值與美國、歐盟燃煤電廠最嚴(yán)格的排放限值比較如表3所示。
表3燃煤電廠大氣污染物排放限值比較
從表3可以看出,與美國《新建污染源的性能標(biāo)準(zhǔn)》(NSPS,NewSourcePerformanceStandard)中最嚴(yán)排放限值(適用于2011年5月3日以后新、擴(kuò)建機(jī)組,美國排放標(biāo)準(zhǔn)中以單位發(fā)電量的污染物排放水平表示,為便于比較將其進(jìn)行了折算)相比,中國超低排放限值更加嚴(yán)格,顆粒物占美國排放標(biāo)準(zhǔn)的81.3%;SO2僅占美國排放標(biāo)準(zhǔn)的25%,NOx限值占美國排放標(biāo)準(zhǔn)52%。與歐盟2010/75/EU《工業(yè)排放綜合污染預(yù)防與控制指令》(Directiveonindustrialemissions(integratedpollutionpreventionandcontrol))中最嚴(yán)排放限值(適用于300MW以上新建機(jī)組)相比,中國煙塵10mg/m3的超低排放限值與之相當(dāng),但部分省市新建機(jī)組和一定規(guī)模以上機(jī)組執(zhí)行5mg/m3,僅為歐盟最嚴(yán)排放標(biāo)準(zhǔn)限值的50%;SO2僅占?xì)W盟排放標(biāo)準(zhǔn)的23%,NOx占?xì)W盟排放標(biāo)準(zhǔn)的33%。
可見,中國目前實(shí)施的超低排放限值明顯嚴(yán)于美國、歐盟現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)限值。但更值得關(guān)注的是,中國超低排放限值符合率的評判標(biāo)準(zhǔn)為小時(shí)濃度,而美國排放標(biāo)準(zhǔn)限值的評判標(biāo)準(zhǔn)為30天滾動平均值,歐盟排放標(biāo)準(zhǔn)限值的評判標(biāo)準(zhǔn)為日歷月均值。因此,從符合率評判方法來說,中國短期內(nèi)要求符合的超低排放限值比美國和歐盟長時(shí)間段內(nèi)平均濃度要求符合的標(biāo)準(zhǔn)限值嚴(yán)格得多。
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