,計劃于2020年前完成改造5.8億千瓦煤電機組,占2014年總裝機容量的71%,目標任務十分艱巨。目標限值水平(即煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10、35、50毫克/立方米)領先世界,遠低各國現行標準,近乎燃氣輪機組標準。實際上,超低排放改造在火電行業成功實施意義重大,其
在此背景下,
北京化工大學、倫敦大學學院、生態環境部環境工程評估中心、劍橋大學、中國科學院數學與系統科學院等中英團隊聯合測算了超低排放改造的實施情況與減排效果。研究成果《超低排放改造大幅降低中國火電排放》于2019年10月7日正式發表在期刊《自然?能源(Nature Energy)》(影響因子54,全球期刊排名第7)。論文第一作者為北京化工大學湯鈴教授,通訊作者為倫敦大學學院米志付博士和生態環境部環境工程評估中心伯鑫高級工程師。
研究創新
圖1. 中國火電高分辨率排放數據庫
研究首次基于煙氣在線監測系統,編制了中國電廠排放數據庫(http://www.ieimodel.org/),測算了超低排放改造的實施情況與減排效果。具體而言,主要基于大數據技術,分析了煙氣在線監測系統的高頻數據,構建了全新的排放清單模型,建立了中國電廠時(每小時)-空(排放源)高分辯率排放數據庫,有效規避了傳統方法中參數假設較多、不確定性較高等
問題(圖1)。結果顯示:2017年,超低排放改造目標已超額完成,中國火電二氧化硫、氮氧化物和煙塵排放量下降超60%。研究成果向世界展示了中國治理霧霾的信心與決心,為全面戰勝霧霾提供了有效的科學數據與技術支撐。
研究結論
圖2. 中國火電廠主要超低排放技術與在線排放監控系統
研究發現,受益于執行嚴格的排放監控體系和有效的經濟激勵機制、實施核心超低排放技術的推廣與升級(圖2),截至2017 年底,中國已成功對5.9億千瓦現有煤電機組進行了超低排放改造,提前超額完成政策目標。
此外,該研究還從燃料、地區和規模等多視角分析了超低排放改造的成功要素及未來潛力。盡管中國發電量持續增長,但是2017年火電二氧化硫、氮氧化物和煙塵排放量較2014年均大幅下降,下降率分別為65%、60%和72%,即從221、311和52萬噸分別下降到77、126和14萬噸。其中,東部地區與大型機組的政策針對性最強、裝機占比最大,減排效率最為顯著;西部地區與小型機組的政策針對性較為寬泛、技術改進空間較大,仍具有巨大減排潛能,在下一步減排改造工作需要重點關注。文章信息Ling Tang, Jiabao Qu, Zhifu Mi*, Xin Bo*, Xiangyu Chang, Laura Diaz Anadon, Shouyang Wang, Xiaoda Xue, Shibei Li, Xin Wang, Xiaohong Zhao. Substantial emission reductions from Chinese power plants after the introduction of ultra-low emissions standards. Nature Energy. 2019.