【摘 要】 煤炭作为火力发电厂的燃料,在我国仍然占有主导地位,在煤炭资源转换为电能的过程中,对环境的污染不可避免,且愈发严重。国家作为主管社会经济的主体,必须思考如何加强宏观调控,促进燃煤火力发电厂的绿色健康发展。本文的主要内容是对比我国与美国燃煤火力发电厂在能源消费结构、大气污染物排放标准、环保措施和环保政策等方面的不同,并进行研究分析,为我国燃煤火力发电厂的环境保护提供参考性意见。
【关键词】 燃煤火力发电厂 环境保护政策 对比 研究 建议
近年来我国环境污染问题日渐突出,促使我们不断思考如何协调环境保护和经济发展。我国地域广大、人口众多,耗电量大,燃煤火力发电厂煤炭利用率低,污染排放量大,带来严重的环境污染问题,且我国环保政策、法律等尚不够完善,要通过相关的环境政策防治污染,就要仿效或参考其他发达国家的先进经验,谨慎、科学地做出政策完善。
1 当代环保理念的发展对燃煤火力发电厂提出的新要求
1.1 国际日益严格的环保要求迫使燃煤火力发电厂不得不重视环境保护
自20世纪60年代末期,环境保护开始成为国际性的议题,全球开始对环境保护日益重视起来,并提出可持续发展的发展思路。截至目前,中国缔约或签署的国际环境公约已达50项。如《生物多样性公约》、《斯德哥尔摩公约》、《鹿特丹公约》、《巴塞尔公约》、《联合国气候变化框架公约》、《蒙特利尔议定书》、《生物安全议定书》和《京都议定书》等。在这些国际公约实施后受到冲击的产业中,以火力发电厂、钢铁和石化最大。
1.2 国内日益严格的环保标准敦促燃煤火力发电厂不断改进环保行为
我国开展环境保护标准制订工作已经有三十多年的历史,制定了1000多项各类环境保护法律法规和相关标准,环保思路已从80年代的末端治理转化为清洁生产和循环经济的全过程预防治理思路。《节能减排“十二五”规划》、《重点区域大气污染防治“十二五”规划》、《火电厂大气污染物排放标准》等一系列环保政策中,对燃煤火力发电厂的环境保护提出了严格的要求。随着国家环保标准的日益严格和准入门槛的抬高,对于不符合标准的生产设备和企业将会实施惩罚性措施,并将予以淘汰。这些均为电力行业提供了指引方向。
1.3 打造环保型企业,走可持续发展的道路也是燃煤火力发电厂自身生存的唯一选择
从资源角度讲,在未来相当长的时期内,我国以煤炭为主的能源格局不会改变,煤炭消耗量将持续增长。因此,努力实现电力工业的可持续发展具有十分重要的意义。为了控制火电厂污染,近年来我国采取了发展清洁生产技术、降低发电煤耗、淘汰落后产能、强化节能减排、关停小火电机组、推进结构调整等一系列措施,效果显著。但是,与国外发达国家还有一定差距。随着社会生产规模的不断扩大,对电力的需求日渐增大,火力发电厂要可持续发展,就不得不转型成环保型企业。企业不仅要研究燃料选择、脱硫除氮降尘的先进工艺、生产和生活污水控制措施、粉煤灰综合利用等,也要重视环境治理产生的成本控制,打造环保型绿色企业,也是燃煤火力发电厂今后生存发展的必由之路。
2 国内外燃煤火力发电厂环保政策对比
2.1 能源结构对比
由于资源禀赋条件对能源消费结构的决定作用,煤炭依然在中国一次能源消费量中占据绝对主导地位,煤炭资源消费的绝对消费量这十年来不断上升,在未来相当长时期内依然是国第一位的基础能源。以百万吨石油当量为计量单位,中国煤炭消费量由2002年728.4上升到2012年1873.3,增加了2.6倍。美国煤炭消费量由2002年552下降到2012年437.8,减少了20%。随着美国更多地清洁能源发电,使得煤炭消费量逐年降低。而中国自2008年开始从煤炭的出口国转变为煤炭的净进口国。事实上,中国在2002年仅占全球煤炭消费量的30%,到了2012年,已经占到全球煤炭消费量的50%。这彰显了中国能源消费结构的不合理。
从中美两国的发电构成来看,美国的火力发电占到47%,油电和气电也占的比例较大,两者之和占到45%。而中国仅煤电就占到80%,其次是水电为17%,其余加起来不到4%。
此外,近几年,中国采取了“上小压大”的结构调整战略,大量超临界和超超临界机组替代了煤耗高的小机组,中国的能耗状况得到很大改善。中国目前的煤耗水平处于世界先进水平,与美国相当
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2.2 大气污染物排放标准对比
科学制定污染物排放标准是治理污染问题的重要措施之一,中美分别制定了适合本国国情的污染物排放标准,并进行了多次修订。我国目前执行的《火电厂大气污染物排放标准》(gb13223-2011)是自1991年首次发布后,1996年、2003年两次修订后的第三次修订稿。自2012年1月1日起实施。
这个标准被称为“全世界最苛刻的火电厂污染物排放标准”。同时,该标准首次增加了汞及其化合物的排放限值,为的是促进火电大气汞污染控制技术的基础研究,也为未来中国与全球大气汞排放减排同步做好准备,并引导燃煤火电厂选择低汞煤。事实上,我国目前现有烟气净化装置具备脱汞效果,经过脱硫、脱硝、除尘协同控制后,汞的排放浓度能够满足限值要求。
美国国家环境保护局(us epa)于1970年颁布了首个燃煤电厂新源大气污染物排放标准,于1977年和1997年进行了修订,目前执行的是2005年修订版。
由此可以看出,美国要求新建电厂的so2不仅不得超过排放限值,同时要求所有电厂必须安装脱硫装置,且脱硫效率不得低于95%。现行标准规定的氮氧化物排放限值没有区分燃料的类型和性质,而是基于电能输出的排放浓度。新建机组氮氧化物排放限值为1.01b/m·wh,相当于0.45g/kw·h,改建机组仍采用基于热输入的标准为1.01b/mmbtu,折合135mg/nm3,改造机组为1.41b/mmbtu,折合185mg/nm3。