上海市火电行业大气污染物减排分析

方 奕，耿 涌

（1.上海交通大学；2.上海市环境监测中心，上海 200000）

上海市火电行业大气污染物减排分析

方 奕1,2，耿 涌1

（1.上海交通大学；2.上海市环境监测中心，上海 200000）

火电行业是上海市大气污染物排放贡献较大的行业，也是“十二五”期间开展节能减排的重点行业。2012-2015年，上海市空气质量整体良好，但是大气复合污染特征日趋明显，以PM2.5和O3为代表的二次复合污染问题愈发突出。因此，本文首先介绍了“十二五”期间上海市火电行业的排放情况和减污政策，然后分析了取得的减排成效，最后阐述了火电行业减排面临的形势及对策。

上海市；火电行业；大气污染物；污染减排

2012年12月1日至2015年12月31日，上海市空气质量指数（AQI）优良率为71.3%，2015年全年环境空气质量优良率（AQI）为70.7%，比上年下降6.3个百分点。二氧化硫年日均浓度17 µg/m3，比上年下降5.6%；可吸入颗粒物（PM10）年日均浓度69 µg/m3，下降2.8%；细颗粒物（PM2.5）年日均浓度53 µg/m3，上升1.9%；二氧化氮年日均浓度46 µg/m3，上升2.2%；一氧化碳年日均浓度0.9 mg/m3，上升12.5%；臭氧日最大8 h滑动平均值达标率89.9%，下降3个百分点。大气复合污染特征更趋明显，以PM2.5和O3为代表的二次复合污染问题突出。

1 上海市火电行业排放情况

1.1 “十二五”期初

上海市2011年度工业燃煤消耗5 800万t，其中3 175万t为火力发电行业耗煤，其消费量占全市总消费量的57.66%。耗煤量最大的电厂为石洞口二厂，2011年耗煤量为489.36万t。如图1所示，各电厂二氧化硫排放量主要与燃煤机组的脱硫工作相关，近年来本市火电行业脱硫工作效果显著。除部分电厂已采取脱硝措施外，氮氧化物排放量与耗煤量呈现线性关系较为密切。

石化电厂的二氧化硫排放量及氮氧化物排放量为火电行业之最，主要是由于石化采用石油焦和燃煤发电，石油焦发电部分尚未脱硫及脱硝。

1.2 “十二五”期末

“十二五”期末，上海的工业企业煤炭消费总量为4 539.41万t，较基准年下降20%。燃料油（不含车船用油）消耗总量为29.75万t，较基准年下降72.71%。

图1 火电行业燃煤消耗情况

电力行业仍是本市大气污染的重点排放行业，二氧化硫排放量为4.77万t，占比48.23%；电力行业氮氧化物排放总量为6.10万t，占比54.42%。

2 上海市“十二五”期间的减排政策

“十二五”期间，上海市为减少大气污染物排放量，主要出台了《上海市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》、《上海市人民政府关于印发〈上海市主要污染物总量控制“十二五”工作方案〉的通知》（沪府﹝2011﹞108号）和《上海市“十二五”主要污染物总量减排目标责任书》等文件，落实目标责任，明确任务措施，强化监督管理，确保实现主要污染物总量控制约束性目标，切实改善上海市总体环境质量。

在全面完成燃煤电厂脱硝工程的基础上，加快脱硝设施低负荷退运技术攻关，实现烟气脱硝全工况运行，确保稳定达标排放。结合燃煤电厂节能减排升级改造，加快推进石膏雨污染防治，细化实施方案，切实解决石膏雨污染问题。按规定完成脱硫旁路取消等本市重点减排工程。及时公开企业污染物排放、治污设施建设及运行情况等信息，接受社会监督。各相关责任单位要确保如期完成重点行业大气污染限期治理工作，已停产的生产线或机组，确保在恢复生产前建成相应的环保治理设施。

燃煤电厂不得使用硫分高于本市地方标准的煤炭，确保主要污染物达标排放，综合脱硫、综合脱硝效率分别达到90%和70%。

3 “十二五”期间火电行业减排成效

火电行业主要有三种减排方式，即结构减排、工程减排和管理减排。结构减排主要采用的措施是关闭燃煤电厂或中小机组；工程减排主要依靠建立脱硫和脱硝工程来减少二氧化硫和氮氧化物排放；管理减排主要依靠取消旁路，增加脱硫设施投运率来减少二氧化硫排放。

3.1 工程减排

上海的火电机组烟气脱硫工艺主要采用石灰石膏法，这种脱硫方法是将固硫剂经过煅烧与烟气中的二氧化硫反应形成固态硫酸钙物质，同时排放二氧化碳[1]。在脱硫的过程中，火电厂会排放二氧化碳和其他污染物，如脱硫石膏等固体废弃物。

3.2 结构减排

化石能源是与碳排放紧密相关的，提高非化石能源比重，推动煤炭等化石能源清洁高效利用，减少化石能源的使用对温室气体的减排效应是最为直观的。“十二五”期间，上海市的煤炭消耗量减少十分明显，关闭了多家电厂。到2015年年底，燃气已由煤气全部换成了天然气。

3.3 管理减排

火电行业的管理减排具有巨大的潜力，上海市采取的措施主要是：取消烟气旁路，从而大幅提升脱硫设施的投运率，提高综合脱硫效率[2]。截至2015年底，上海市共有33台机组已完成脱硫设施旁路的拆除工作，装机容量1 339.6万kW。实施管理减排，生产效率提高，单位产品产量的物耗、能耗降低，单位产品的污染物排放量也降低，即单位产品的污染物排放系数下降，人们可以用管理减排前后污染物排放系数的差异计算减排量。

通过上述几项减排措施，“十二五”期间，上海市的火电行业合计减少二氧化硫排放7.54万t，氮氧化物10.44万t，详细数据如表1所示。

表1 上海市“十二五”期间火电行业大气污染物减排效果

上海“十二五”期间单位生产总值综合能耗已累计下降超过22%，通过总量减排措施产生的协同效应，单位国内生产总值二氧化碳排放下降28%。上海市能源直接消耗超过5 000万t标准煤，按人均和单位面积计算，人均碳排放和能源的单位土地消耗依然较高，减排工作可谓任重道远。

4 火电行业减排形势分析及对策措施

4.1 不断完善和细化污染治理设施运行管理机制

《燃煤电厂大气污染物排放标准》（DB31/963-2016）明确指出，颗粒物、二氧化硫和氮氧化物排放限值应分别达到10 mg/m3、35 mg/m3和50 mg/m3的控制要求，对大气污染物的排放限值要求近乎苛刻。在超净排放限值标准的实施和管理减排对温室气体协同减排的充分作用下，燃煤电厂大气污染治理设施的运营管理显得尤为重要。上海市应按照严格实施特别排放限值和地方排放标准的要求，全面完成对以电厂为主的保留燃煤设施的脱硫、脱硝、高效除尘等达标治理，积极推进燃煤电厂超低排放改造。

高效稳定运营好脱硫脱硝除尘设施，不仅可以使大气污染物因子能稳定达标排放，也能减少温室气体的排放，它成为目前较为重要的问题。减排工作到一定时期，结构减排和工程减排的效果将达到临界点，同时削减二氧化硫的成本会大大增加。人们应重视管理减排所能带来的成果，污染设施的稳定运行是稳定达标的前提，也是温室气体稳定减排的前提。

4.2 建立协同减排联动交易机制

在环境空气质量相关的联动区域，上海市可以研究建立主要大气污染物和温室气体排污权有偿使用和交易机制。人们可以开展全面摸查，分析典型行业如公共电厂、自备电厂及钢铁企业的大气污染和温室气体排放现状、主要减排技术、减排潜力和成本等情况，基于不同的规模、负荷、技术水平以及区域差异确定不同的历史排放法或排污绩效法的基准线，为总量控制、配额分配及定价提供支撑。

在区域范围内，上海市可以核发统一的排污许可证，采用统一的核算规范。区域排污权交易的基础是排放指标在不同地区同权、同价，为此必须严格统一规范初始配额的发放方法、规则以及年度核查规则。笔者认为，核算必须与区域大气污染和温室气体排污许可证的发放紧密结合，人们应建立统一的行业污染排放数据的计量和核算指南，明确监测法、产排污系数法、物料衡算等方法的优先次序、适用条件、核算标准和具体要求。

4.3 强化企业主体责任

企业要严格遵守节能环保法律法规及标准，加强内部管理，增加资金投入，及时公开节能环保信息。同时，企业应把节能减排任务完成情况作为企业绩效和负责人业绩考核的重要内容，逐步纳入企业考核。政府应对重点用能单位下达年度节能和能耗总量控制目标，重点用能单位应当制订年度节能计划，扎实推进能源管理体系建设、能源审计、能效对标达标、能源和碳排放利用状况报告等工作。

政府相关部门可设置相应考核等级，应开展强制能源审计，责令企业限期整改。对于企业节能减排方面的违法行为，其应按照有关规定将其记入该单位的信用信息记录。同时，政府相关部门应继续推进重点用能单位的能源计量审查工作，并充分发挥行业协会在加强企业自律、树立行业标杆、制定技术规范和推广先进典型等方面的作用。

1 丁军威.中国发电行业温室气体减排技术及潜力分析[J].电力系统自动化，2014，18（17）：14-19.

2 许乃中，曾维华.火电行业节能减排技术综合评价方法研究[J].环境科学与技术，2014，（5）：187-192.

Analysis of Air Pollutant Reduction in Shanghai Thermal Power Industry

Fang Yi1,2,Geng Yong1
(1.Shanghai Jiaotong University; 2.Shanghai Environment Monitoring Center,Shanghai 200000,China)

The thermal power industry is a major contributor to air pollutant emissions in Shanghai.It is also a key industry in energy conservation and emission reduction during the "12th Five-Year Plan" period.In 2012-2015,the overall air quality in Shanghai was good,but the features of compound pollution in the atmosphere became obvious day by day.The secondary compound pollution represented by PM2.5 and O3became more and more prominent.Therefore,this paper first introduces the emission and pollution reduction policies of the thermal power industry in Shanghai during the 12th Five-Year Plan period,and then analyzes the emission reduction results achieved.Finally,the situation and countermeasures for the emission reduction in the thermal power industry are expounded.

Shanghai; thermal power industry; air pollutants; pollution reduction

X773

A

1008-9500(2017)11-0087-03

2017-09-13

方奕（1982-），女，浙江绍兴人，工程师，从事环境统计工作。