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“双代煤”项目温室气体及大气污染物的综合减排效益评估

发布时间:2020-06-06 22:36 论文编辑:若诗 价格:150 所属栏目:环境工程论文 TAG:

本文是环境工程论文,本论文以邯郸市为例,以“双代煤”产生温室气体和大气污染物的直接排放为研究对象,对邯郸市污染源的排放清单、同减排效益等问题展开深入的研究。

本论文是环境工程论文,本论文以邯郸市为例,以“双代煤”产生温室气体和大气污染物的直接排放为研究对象,对邯郸市污染源的排放清单、同减排效益等问题展开深入的研究。首先,本论文选取2017-2027年为研究时段,通过参考污染源普查及统计部门的数据,再结合国内外的大量文献阅读,选取五大不同污染源的活动水平数据、排放系数及相关的基础数据,采用产排污系数法和物料衡算法估算出以2017年为基准年的由煤炭燃烧产生温室气体和大气污染物的排放量,建立基准年排放清单;其次,根据邯郸市未来的人口、经济、产业结构等发展趋势,利用线性外推法预测以2027年为排放年的活动水平数据,利用同种研究方法估算得出基准线情景下的由煤炭燃烧产生温室气体和大气污染物的排放量,并建立排放清单。与此同时,以基准线情景为衡量标准,以基准线情景下五类污染源煤炭燃烧排放的温室气体和大气污物总量为尺度,在邯郸市当前的政策基础上再考虑未来十年内“气代煤”和“电代煤”及其他环保政策的执行水平,分别设定不同的减排情景;天然气和电力作为减排情景的能源替代基准线情景的煤炭,由于不同燃料燃烧释放的能量存在差异,本研究将煤炭消耗量按一定的比例折算成标准煤,再进一步转化为天然气或电力,再根据不同减排情景下天然气或电力的消耗量分别估算不同污染源的温室气体和大气污染物排放量,并建立排放清单。

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第1章绪论

 

除了使用以上模型以外,国外学者还使用其他方法对减排效益进行了评估分析。Chae等(2010)[18]对韩国首尔环境改善和气候变化控制政策进行了成本-环境效益评估,结果显示能源的转换使用和CNG公交车的倡导对协同减排效益高,并探索了达到最高效益目标的最低成本相关政策的情景。Lee等(2013)[19]对亚洲2个主要经济体城市展开研究,采用数学变量回归分析法通过比对分析CO2和污染物的关系曲线得出结论,结果也证实了源头治理(即能源使用率的提高和垃圾排放量的减少)是实现协同减排效益的重要手段。对近年份相关文献综合分析,指出当下的协同减排效益的研究方向大局限于环境染,未来依然需要关注一系列环保政策、人体健康、社会影响等,发展中国家是协同减排效益的重要对象。《低碳经济之路》2009麦肯锡研究报告[21]指出:在减排效益上,电力行业减排潜力最大,中国的减排潜力最大。总的来说,国外协同减排益研究起步较早,研究程度也较为全面。无论是在模型开发使用、情景设定分析,还是在研究方法是都是比较成熟的,研究层面上涉及至全球、区域、国家、城市,抑或是针对某一特色行业或是单一部门均有深入的相关研究。

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第2章邯郸市“双代煤”推广现状及发展前景

 

2.1“双代煤”的概述及推广现状
天然气和电力均作为新时代下的新型清洁能源。从环保角度来说,电的来源主要依靠燃煤发电,而天然气主要通过油田开采自然获得,故天然气要比电力供能更环保[31];从资源储量来说,我国富煤少气,天然气主要还是依靠进口,未来供气不足可能成常态化,而煤炭发电可以长期供给,故“电代煤”是强于“气代煤”[32];而从价格上来说,天然气采暖费用是燃煤取暖费用3-4倍,且然气的价格呈现上涨趋势,故从价格上来说“电代煤”比“气代煤”更受欢迎[33]。为坚决打赢蓝天保卫战,2018年邯郸市政府着力整能源结构,推动工业能源清洁化替代,除钢铁、焦化、电力行业外,一律“煤改气”、“煤改电”、“煤改新”,截止5月底已淘汰167台35蒸t/小时及以下的燃煤锅炉以及所有茶炉大灶、经营性小煤炉,实现全市范围35蒸t/小时及以下工业燃煤锅炉“清零”。
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2.2“双代煤”的优势及发展前景
传统燃煤锅炉不管改造成燃气锅炉还是电锅炉,都是一项大工程,改造后锅炉在设备上选取空气热能泵,先是利用天然气或电能与空气能接触制造热水,再通过相应的管道和设备来达到供能的目的。技术上不仅符合节能减排的要求,同时可以有效减少大气污染,这种因生态倒逼而改造的工程在未来的几十年里会越来越多,比如现阶段的汽车“油改气”工程、上海市开展的垃圾分类处理等。近两年来,邯郸市“气代煤”、“电代煤”工程从城、乡居民取暖到民企生产供能,全市“用煤率”逐年在降低。截止2019年,邯郸市已完成清洁取暖工程55.46万户[5]。根据《邯郸市打赢蓝天保卫战三年行动方案》要求,预计2020年清洁取暖将完成对主城区及周边各县、市建成区全覆盖。未来将鼓励社会资本投资清洁取暖项目对取暖用电价格适度降低,在政府调动推广的前提下以保证“电代煤”和“气代煤”企业合理盈利,同时居民可以承受,最终形成“政府推广,企业盈利,居民可承受”的清洁供暖商业模式[37]。邯郸市将持续开展及巩固“双代煤”工程这项工作,加大推广力度,延伸推广范围。

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第3章温室气体和大气污染物协同减排研究思路.................12
3.1协同减排概述..........12
3.2协同减排效益评估..12
3.3协同减排的可行性与不确定性分析...13
第4章基准年邯郸市排放清单建立...........18
4.1温室气体排放清单..18
4.2大气污染物排放清单............................21
4.3本章小结..................25
第5章邯郸市基准线情景排放和减排情景排放分析............26
5.1邯郸市基准线情景排放分析................26
5.2邯郸市减排情景排放分析....................30

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第6章协同减排效益分析

 

6.1泄漏量预测分析
因该政策由新型清洁能源替代源化石能源(即煤炭)的燃烧,必然需考虑泄露。项目活动潜在的主要泄漏是因项目活动实施导致的化石能源额外消耗的排放,或新型清洁能源从其他用途转为此项目活动所用而产生的排放。实际的泄漏排放在不同情况下可能会有所不同,这取决于每个项目活动的具体情况。为此,在CDM项目方法学[57]中使用简化方法:若项目活动所使用的新型清洁能源来自于其他使用者,则无论基准线情景下该新型清洁能源用于何种用途,均假设同等能量的化石能源用于满足基准线用途的需要。对此种类型的项目活动,应考虑以下两种泄露源1)项目厂所使用的天然气以及在没有拟议项目活动时电网所消耗的化石能源在其上游的燃料开采、加工、液化、运输、再气化、配送等过程中引起的甲烷逸散性排放;(2)当项目活动使用液化天然气(LNG)时:在其上游的NG液化、运输、再气化和加压注天然气运输或分配系统等过程中,相关的天然气燃烧/电力消耗而产生的CO2排放。

 

6.2减排量预测分析
(1)情景0情景0下,温室气体和大气污染物减排清单如表6-1所示。情景0下的CO2e、SO2、NOX和PM的减排量分别为5641.8万t、31095.2t、18151.5t和145592.5t。表格中还可看出,五类污染源在该情景下的温室气体和污染物均有明显的减排效益,说明做好源头治理,以新型清洁能源天然气/电力代替煤炭燃烧是解决环境问题的极优政策;工业源的减排效益最为突出,CO2e、SO2、NOX和PM减排额度分别为60.8%、91.2%、54.4%和90.9%,说明末端治理技术的升级改造对温室气体和大气污染物的控制也至关重要。
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第7章结论与展望
本论文初步探究了邯郸市“双代煤”工程对温室气体和大气污染物的协同减排效益,在技术方法和相关基础数据的获取上由于受到一定限制,且在模型开发应用上我国相对较为落后,故本文仅对协同减排效益进行初步的探索,为城市环保政策提供参考。在此,就本论文中遇到的问题和今后研究的重点作了以下展望:(1)计算方法、排放系数上可进一步深化探讨。本论文涉及相关的排放系数大多参考的是IPCC参考值、污染源普查和统计部门提供的数据以及国内外学者的研究成果,计算方法根据不同污染源采取了多种不同的计算公式,因而建立的排放清单与实际值多少存在一些误差。(2)本论文仅从能源-环境关系角度去定量评估温室气体和大气污染物的协同减排效益,未来研究方向还可进一转向至人体健康-环境效益评估、成本-减排效益评估等。(3)本文经考虑了减排情景下天然气的泄漏,而其他泄漏如锅炉的辅助设备产生的排放量、外购的电量在生产阶段所需考虑的大气排放量等对总排放具有一定的贡献。(4)本研究仅从城市层面上针对“双代煤”对温室气体和大气污染物的协同减排效益进行评估,对区域、行业以及全省乃至全国层面上有待深入探究。
参考文献(略)
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