多种发电过程的大气污染物排放比较及环境影响

王桂芳 马剑 冯宁

（西北电力设计院 陕西西安 710075）

我国电力市场经济规则和环境保护约束条件远未健全，火电厂污染物的排放仍然没有得到有效的控制。超期服役的老旧火电厂、小火电厂污染严重，发电利用率却是很高的。近期华北东北等地持续出现的雾霾天气，切大气中的污染物浓度和超标地区的面积都有逐年扩大的趋势。

1 各种发电过程的污染物排放

我国以集中式发电为主，随着各种社会的需求，分布式电厂逐步出现并投入运行。使用不同发电设备和燃料所排放的大气污染物不相同，它们对环境的污染程度也不相同。经过查阅和换算[1]，总结出各种发电设备的污染物排放标准如表1所示，表格中N/A表示该污染物排放忽略不计(单位：10－3磅/千瓦时)，其中分布式发电设备污染物排放标准参考美国加州制定的2010年分布式发电污染物排放标准，燃煤火力发电污染物排放标准是由《火电厂大气污染物排放标准》提供。

表1 各种发电过程的各种污染物排放标准

可以看出压燃式内燃机NOX排放量最高，双燃料和火电厂排放也较多。燃烧天然气和液体的微型燃气轮机和燃气轮机排放量较少。NOX排放量最小的是质子交换膜燃料电池和磷酸燃料电池。火电厂排放的SOX的排放量最多，压燃式内燃机.其次，燃烧天然气的微型燃气轮机、先进燃气轮机和燃气轮机较少，火花式内燃机和双燃料内燃机排放量更低，而燃料电池和燃烧液体的微型燃气轮机排放的SOX可以忽略极小，可以忽略不计。双燃料内燃机CO排放排放量最高，两种形式的内燃机.其次，燃烧天然气的微型燃气轮机、先进燃气轮机和燃气轮机较少，火电厂和燃料电池排放的CO可以忽略不计。除了燃烧液体的微型燃气轮机CO2排放量可以忽略不计之外，其它发电设备的CO2排放量均较多。但相对来说，燃料电池排放CO2还较小。在VOC（挥发性有机化合物）排放方面，内燃机的排放量最多，双燃料内燃机和磷酸燃料电池排放量其次，燃烧天然气的微型燃气轮机、先进燃气轮机和燃气轮机排放量更少，燃烧液体的微型燃气轮机和火力发电排放的VOC量可以忽略不计。在烟尘(PM)排放方面，火力发电排放PM的量最多，内燃机其次，微型燃气轮机和燃气轮机排放量较少，而燃料电池排放的PM量可以忽略不计。

2 污染物排放对环境影响评价

从对比中发现，火力发电和内燃机发电排放的污染物量较高，燃气轮机和燃料电池排放污染物较少，尤其是燃料电池，排放的污染物量很少，它排放的好几种污染物的数量可以忽略不计。根据环保部公布的2013年上半年发布的74城市空气质量报告指出污染物排放量大是影响空气质量的根本原因。燃煤、机动车、工业、建筑和交通扬尘是主要的排放源，也是造成影响空气质量的根本原因。

3 我国能源结构分析与环境保护

我国应该严格制定环保对发电行为的约束条件，实施可持续发展战略，调整能源结构，实施污染收费制度。专家预言，二十一世纪即使到了石油后的时代，也不会是煤炭的时代。除进一步发展天然气、水能、核能外，以燃料电池能、太阳能和生物质能为代表的新能源将得到广泛的应用。

4 结语

从长远利益考虑，应当采取各种措施改进火力发电技术，应该适当发展分布式发电技术，并在一定范围内推广应用。

[1]曲格平.中国环境问题与对策.北京：中国环境科学出版社，1984.