一年多來，燃煤電廠大氣污染物“近零排放”已成熱點(diǎn)話題。霧霾“鎖城”下，部分電力企業(yè)開始對(duì)燃煤電廠探索“近零排放”，某些新建電廠已按“近零排放”進(jìn)行建設(shè)，為數(shù)不少的現(xiàn)役燃煤機(jī)組已列入“近零排放”改造計(jì)劃。一時(shí)間，“近零排放”建設(shè)或者改造，正由浙江、廣東、江蘇、山東、山西、陜西和四川等省向全國推進(jìn)……但是，燃煤電廠真能達(dá)到或低于燃?xì)怆姀S的實(shí)際排放嗎?燃煤電廠“近零排放”概念科學(xué)嗎?值不值得推廣?燃煤電廠實(shí)施“近零排放”后，燃?xì)怆姀S還有沒有生存空間?燃煤電廠實(shí)施“近零排放”后對(duì)環(huán)境的改善有多大貢獻(xiàn)?4月29日，在中國電力發(fā)展促進(jìn)會(huì)主辦的“2015中國電力發(fā)展論壇”上，來自國電科學(xué)技術(shù)研究院(國電環(huán)境保護(hù)研究院)燃機(jī)研究所的劉志坦所長作了《燃煤和燃?xì)怆姀S污染物排放分析》的報(bào)告，再次對(duì)“近零排放”做出了理論實(shí)際相結(jié)合的科學(xué)分析。

一、背景

1、何為“近零排放”

燃煤電廠排放的煙塵、二氧化硫和氮氧化物三項(xiàng)大氣污染物(未包含二氧化碳等)與《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)中規(guī)定的燃機(jī)要執(zhí)行特別排放限值相比較，將達(dá)到或者低于燃機(jī)排放限值(非實(shí)際排放)的情況稱為燃煤機(jī)組的“近零排放”。

根據(jù)浙江省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心獨(dú)立現(xiàn)場(chǎng)取樣檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，舟山四號(hào)機(jī)組所排放的粉塵、二氧化硫、氮氧化物指標(biāo)分別為2.55mg/Nm3,2.86mg/Nm3，20.5mg/Nm3，均小于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組大氣污染物排放限制的二分之一。

2、如何實(shí)現(xiàn)“近零排放”?

煙塵：在原有電除塵、袋式除塵/電袋復(fù)合除塵技術(shù)基礎(chǔ)上采用高頻電源+濕式電除塵器,或低低溫電除塵器配高頻電源+濕式電除塵器以及旋轉(zhuǎn)電極式除塵器等技術(shù)路線。

二氧化硫：選擇低硫優(yōu)質(zhì)煤(含硫量一般不高于0.8%)，采用高效濕法脫硫技術(shù)，使其脫硫效率不低于98%。具體技術(shù)包括：單塔雙循環(huán)、雙托盤、U型塔及串聯(lián)接力吸收塔等技術(shù)。

氮氧化物：燃用高揮發(fā)份煙煤，采用先進(jìn)的低燃燃燒技術(shù)，NOx產(chǎn)生濃度控制在200mg/M3以下，選擇SCR脫硝技術(shù)，設(shè)計(jì)3+1層催化劑并確保3層運(yùn)行，效率穩(wěn)定控制在80%以上。

3、為何熱炒“近零排放”?

1.環(huán)保壓力日益加大，國家對(duì)火電排放要求日趨嚴(yán)格。

2012年后霧霾頻發(fā)，燃煤，包括煤電被視為霧霾產(chǎn)生的重要來源，國家進(jìn)一步加大了污染控制的力度。史上最嚴(yán)，世界上最嚴(yán)的GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》出臺(tái)。隨后《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》對(duì)煤電行業(yè)發(fā)展進(jìn)行嚴(yán)格的控制;對(duì)于京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域 “除熱電聯(lián)產(chǎn)外，禁止審批新建燃煤發(fā)電項(xiàng)目”。燃煤發(fā)電發(fā)展空間受到嚴(yán)重影響。

2.燃煤火電企業(yè)出于生存壓力，主動(dòng)發(fā)起“煤電保衛(wèi)戰(zhàn)”

首先是為了現(xiàn)有煤電的生存，以防止過度關(guān)停還處于“青壯年”且有良好效益的煤電機(jī)組;其次為了上新項(xiàng)目，主動(dòng)提高環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，以取得政府部門的認(rèn)可和審批;再次主動(dòng)提高環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，可以獲取現(xiàn)實(shí)效益。2013年9月份國家推出除塵電價(jià)，浙江規(guī)定實(shí)施近零排放機(jī)組以后，給予一定的發(fā)電計(jì)劃獎(jiǎng)勵(lì)。

3.環(huán)保產(chǎn)業(yè)利益驅(qū)動(dòng)，不斷制造“新概念”

環(huán)保產(chǎn)業(yè)從業(yè)廠商受利益驅(qū)動(dòng)，在不斷提升技術(shù)水平的同時(shí)，也在不斷制造“新概念”，推動(dòng)環(huán)保產(chǎn)業(yè)“大躍進(jìn)”。

4.天然氣發(fā)電手指于氣源、氣價(jià)問題，發(fā)展受阻。

2013年之前，天然氣發(fā)電有一段非常好的發(fā)展時(shí)期，長三角、珠三角、北京等重點(diǎn)地區(qū)發(fā)展的非?？欤呀?jīng)被地方政府作為提高能源利用效率、改善環(huán)境質(zhì)量的重要手段，但是，2013年中，國家發(fā)改委上調(diào)了全國各地門站價(jià)格，對(duì)存量氣和增量氣都提出了上調(diào)的預(yù)期，增量氣在2013年當(dāng)年調(diào)整了，存量氣2015年并軌，這個(gè)政策出臺(tái)以后，導(dǎo)致天然氣發(fā)電陷入低谷，特別是2013年、2014年隨著霧霾的加重，北方很多地方一哄而上搞煤改氣，導(dǎo)致氣源緊張，南方電場(chǎng)用氣不足的原因就是把氣調(diào)到了北方，這種情況導(dǎo)致長三角、珠三角包括京津冀地區(qū)又不得不重新審視除了熱電聯(lián)產(chǎn)禁止審批新建煤電項(xiàng)目政策。

二、火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程

1、GB13223-2003《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》

1.增加了對(duì)燃油機(jī)組及燃?xì)廨啓C(jī)組的污染物排放濃度限值;

2.對(duì)于煙塵，取消了按爐型、除塵器類型、灰分等規(guī)定不同排放濃度的做法;

3.對(duì)于二氧化硫，濃度控制方面所有電廠取消城鄉(xiāng)差異;

4.對(duì)于氮氧化物，三個(gè)階段的燃煤、燃油機(jī)組及第III時(shí)段燃汽輪機(jī)組規(guī)定了最高允許排放濃度。

2、GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》

1.不再按時(shí)段劃分電廠，新擴(kuò)改建火力發(fā)電鍋爐及燃汽輪機(jī)組為新建機(jī)組，其余均為現(xiàn)有機(jī)組;

2.調(diào)整了大氣污染物排放濃度限值，規(guī)定新建及現(xiàn)有鍋爐分別于2012年1月1日、2014年7月1日起執(zhí)行;

3.增加了燃煤鍋爐汞及其化合物的排放濃度限值，并要求所有燃煤鍋爐于2015年1月1日起執(zhí)行;

4.取消了全廠二氧化硫最高允許排放速率的規(guī)定;

5.對(duì)重點(diǎn)地區(qū)增設(shè)了更為嚴(yán)格的大氣污染物特別排放限值。

三、燃煤與燃?xì)馀欧艑?duì)比

依據(jù)國標(biāo)GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于重點(diǎn)地區(qū)大氣污染物排放特別限值之規(guī)定，分單獨(dú)考慮供熱需求及綜合考慮供熱、供電需求兩種情況對(duì)燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)、燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)在同等條件下的大氣污染物排放進(jìn)行了計(jì)算，計(jì)算周期為一個(gè)供熱周期(4×30天)，供熱面積1億平方米。

同樣供熱負(fù)荷要求的情況下：

需10臺(tái)30萬千瓦燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組或者20臺(tái)9F級(jí)燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)機(jī)組;

按照污染物排放國標(biāo)的排放限值計(jì)算，一個(gè)供熱周期燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)機(jī)組的NO2排放(5414t)要高于燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組(2880t);

若北京地區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)為30mg/m3，實(shí)際上大部分燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)機(jī)組的排放要低于此標(biāo)準(zhǔn)，且很多地區(qū)燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組實(shí)際排放難以達(dá)到100mg/m3;

實(shí)際上兩者的NO2排放相當(dāng)(燃?xì)猓?3248.4t;燃煤：2880t)

綜合考慮供熱、供電需求：

需10臺(tái)30萬千瓦燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組加上4.9臺(tái)100萬千瓦燃煤純凝發(fā)電機(jī)組或者20臺(tái)9F級(jí)燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)機(jī)組;

按照污染物排放國標(biāo)的排放限值計(jì)算，燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)機(jī)組的NO2排放(5414t)要低于燃煤機(jī)組(7257.6t);

若按北京的排放限值計(jì)算，燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)機(jī)組的NO2排放(3248.4t)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燃煤機(jī)組(7257.6t)，實(shí)際的排放更遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燃煤機(jī)組。

四、結(jié)論

1、燃機(jī)排放限值標(biāo)準(zhǔn)不等于燃機(jī)實(shí)際排放水平。燃機(jī)煙塵和SO2實(shí)際排放水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于排放限值標(biāo)準(zhǔn)。達(dá)到燃機(jī)排放限值不等于達(dá)到燃機(jī)排放實(shí)際水平，二者不可以混淆。

2、除了要考慮煙塵、SO2和NOX 等排放外，還應(yīng)考慮CO2、汞等的排放。更不能用單一指標(biāo)的低排放來代表整個(gè)機(jī)組排放指標(biāo)的先進(jìn)，只有全面達(dá)標(biāo)，才能稱之為超低排放機(jī)組。

3、燃煤電廠采取各種技術(shù)手段，逐步降低污染物排放水平的方向是正確的，但首先應(yīng)立足于長期穩(wěn)定的達(dá)到現(xiàn)有排放限值或設(shè)計(jì)值，在有條件的基礎(chǔ)上可以追求超低排放的目標(biāo)。對(duì)于已經(jīng)實(shí)施特別排放限值的煤電機(jī)組，實(shí)施超低排放或者超超低排放的環(huán)保改造，對(duì)污染物總量減排意義不大。

4、“近零排放”、“超凈排放”和“燃機(jī)排放”等概念不準(zhǔn)確，不科學(xué)。在技術(shù)上，現(xiàn)有的檢測(cè)手段不支持“近零排放”。用日均濃度或者多日平均濃度的檢測(cè)數(shù)據(jù)與排放限值直接比較是概念性錯(cuò)誤，運(yùn)行時(shí)間不足也難以證明“近零排放” 系統(tǒng)的穩(wěn)定性。我國的污染物濃度排放標(biāo)準(zhǔn)從產(chǎn)生以來，一直堅(jiān)持“任何時(shí)候”不能超標(biāo)的原則。

5 、綜合比較各類污染物排放，即使采取了各種先進(jìn)的減排手段，燃煤機(jī)組仍然不如燃?xì)鈾C(jī)組清潔環(huán)保，這是由一次能源的特性所決定。

五、建議

1、實(shí)事求是、科學(xué)命名。

“近零排放”、“超凈排放”和“燃機(jī)排放”等概念不嚴(yán)謹(jǐn)，不科學(xué)，建議使用“超低排放”的概念。

2、因地制宜、理性發(fā)展。

在煙氣污染控制技術(shù)沒有重大突破前，低硫、低灰、高揮發(fā)份、高熱值煙煤是實(shí)現(xiàn)超低排放的煤質(zhì)前提，且需要增加投資與運(yùn)行費(fèi)用，因此目前尚不宜全面推廣，應(yīng)因地制宜、因煤制宜、因爐制宜確定合適的推廣方案，有序、科學(xué)發(fā)展，要兼顧環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，絕不能搞運(yùn)動(dòng)式發(fā)展。政府部門應(yīng)該采取鼓勵(lì)態(tài)度，要實(shí)事求是，而不能一刀切，強(qiáng)制執(zhí)行。新建煤電機(jī)組，一次建成超低排放的投資要遠(yuǎn)低于二次環(huán)保改造，建議新建煤電機(jī)組同步按超低排放的要求建成。

3、多措并舉、分類施治。

治理污染、改善環(huán)境應(yīng)實(shí)事求是，立足國情、企情。

雖然燃煤是造成環(huán)境污染的重要原因，但電煤比重偏低、分散燃燒比重偏高是放大這一因素的主因之一。因此一哄而上的用燃?xì)忮仩t簡單替代燃煤鍋爐既不科學(xué)，也不經(jīng)濟(jì)。首先應(yīng)對(duì)治理目標(biāo)進(jìn)行科學(xué)分類，然后實(shí)施靈活有效的措施去治理污染，改善環(huán)境。一是在氣源落實(shí)、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、熱負(fù)荷集中、環(huán)境容量有限地區(qū)，應(yīng)通過燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)機(jī)組去替代分散燃煤小鍋爐;二是有條件改供熱的燃煤機(jī)組應(yīng)鼓勵(lì)改造，實(shí)現(xiàn)集中供熱替代分散供熱 。三是對(duì)無法實(shí)施集中供熱，容量較小的重要熱用戶鍋爐可以采用電鍋爐替代。

4、標(biāo)本兼治、立足長遠(yuǎn)。

雖然“超低排放”可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)煤炭的清潔利用，但一是長期效果有待于進(jìn)一步跟蹤驗(yàn)證;二是大面積推廣，經(jīng)濟(jì)性有待于進(jìn)一步系統(tǒng)論證;三是實(shí)施煤電機(jī)組的超低排放對(duì)降低環(huán)境空氣中的常規(guī)污染物指標(biāo)改善效果很小，但對(duì)PM2.5的下降效果顯著，因?yàn)榛痣娦袠I(yè)排放的氣態(tài)污染物對(duì)環(huán)境空氣中PM2.5的貢獻(xiàn)約占其貢獻(xiàn)總量的88%，煙塵排放對(duì)環(huán)境空氣中PM2.5的貢獻(xiàn)約占其貢獻(xiàn)總量的12%。

我們對(duì)任何致力于改善環(huán)境、減少排放的行為都應(yīng)該鼓勵(lì)和尊敬，在這個(gè)過程中，我們要有科學(xué)和實(shí)事求是的態(tài)度，不能人為的炒作，電力行業(yè)都是搞具體技術(shù)的，不能像有些其他行業(yè)那樣靠炒作吸引眼球，應(yīng)該盡快規(guī)范名稱，以免混淆視聽。因此，片面追求煤電機(jī)組煙塵的超超低排放，不論是總量減排還是環(huán)境質(zhì)量改善，效果均不明顯。四是碳排放的問題依然沒有得到解決。因此從長遠(yuǎn)看，“超低排放”只是節(jié)能減排階段性的治標(biāo)之策，不能成為電力行業(yè)節(jié)能減排的主流路徑。今后還應(yīng)加快新型清潔能源發(fā)展，加大煤炭清潔利用技術(shù)(如IGCC+CCS)科研及示范應(yīng)用力度。