我國火電行業二氧化碳排放現狀及控制建議

■張鳳梅　王　蕾（萊蕪市環境保護局山東萊蕪700；萊蕪市疾病預防控制中心山東萊蕪700）

我國火電行業二氧化碳排放現狀及控制建議

■張鳳梅1王蕾2
（1萊蕪市環境保護局山東萊蕪271100；2萊蕪市疾病預防控制中心山東萊蕪271100）

近年來，我國火電行業發展迅速，為滿足人們用電需求、支持各項產業發展做出了重大的貢獻。作為火電行業生產管理工作的重要組成部分，其二氧化碳的排放情況也越來越多的引發社會關注，這是因為二氧化碳排放不僅關系著火電廠自身的發展，還對地區環境保護產生重要的影響。基于此，本文從火電廠二氧化碳的排放現狀入手，結合溫室氣體控制相關方法，為火電行業二氧化碳排放的控制提出了合理化的意見和建議。

火電行業二氧化碳排放燃燒捕集技術

作為全世界共同關注的焦點問題，溫室效應導致的全球氣候變暖已嚴重破壞了自然生態系統，同時，也反作用于社會的各項生產、生活領域，給人類社會的長遠發展造成了較大阻礙。火電廠作為二氧化碳排放的重要源頭之一，如何在取得經濟效益的同時，對以二氧化碳為主的溫室氣體的排放進行有效控制，已成為該行業領域需要面對和解決的首要問題。

1　火電行業CO2排放現狀

就現階段而言，我國并無具體的火電行業二氧化碳排放量的統計數據，故而需要以火電行業的總燃煤量以及燃料排放因子和碳氧化率等相關參數對行業二氧化碳的排放量進行粗略估計。據國家能源部門統計，2013年，我國各地二氧化碳排放總量當中，山東以及內蒙古和江蘇等地已超過2億噸，河南、廣東、河北、山西以及遼寧和安徽各省二氧化碳排放總量大都穩定在1.5億噸左右，而吉林、黑龍江、四川、云南以及福建各省市的二氧化碳排放量在6000萬噸-1億噸之間[1]。由此可見，二氧化碳排放量較為集中的地區大都在經濟較為發達的沿海省市以及煤炭一體化建設的核心地區。此外，根據國家能源部門對各省市2011-2013三年來各省市二氧化碳排放量的統計情況，除了寧夏和北京等地區以外，國內其他各省市的二氧化碳排放總量均呈現出明顯上升的變化趨勢，其中內蒙古以及貴州和遼寧等地二氧化碳的增幅最大，其二氧化碳排放的年平均增長量均處于1000萬噸-2000萬噸之間。而隨著國內經濟社會的持續高速發展，二氧化碳排放的總量仍然具有持續上升的可能。

2　火電行業溫室氣體控制的既有手段

2.1管理手段

國內既有二氧化碳排放的管理手段主要包括兩方面，分別為：（1）上大壓小措施。自2007年國務院批準《關于加快關停小火電機組若干意見》后，我國2007年-2009年期間，分別關停了10萬kW及以下的小火電機組分別達到了325萬kW、1250萬kW和1720萬kW，取得了良好效果；（2）節能措施。2007年起，我國倡導火電廠降低用電率和線損率，進而控制并減少二氧化碳的排放。據國家電力部門統計，2006年國內6000kW以上的線損率和用電率分別達到了7.23%和6.34%；而2008年全國6000kW以上線損率與用電率分別為7.02%和6.10%，相應的用電量減少了53億kWh，并使得二氧化碳的排放總量共減少了432萬噸[2]。可見，降低火電廠的線損率和用電率也是控制二氧化碳排放的有效措施。

2.2技術手段

國內既有二氧化碳排放的控制技術主要以燃燒捕集技術為主，包括燃燒前捕集技術和燃燒后捕集技術兩種方法。其中，燃燒后捕集主要是在燃燒低排放的煙氣中進行碳捕集，以達到控制二氧化碳排放的目的。目前，我國在該領域已取得較大成就，如華能集團的二氧化碳捕集示范工程的建立，標志著我國已擁有了首座二氧化碳年回收能力達3000噸的示范工程。而燃燒前捕集技術則主要用于IGCC，即整體煤氣化聯合循環發電系統當中。在此系統中，煤氣經水煤氣變換以后，生成氫氣與濃度較高的二氧化碳，此時，對二氧化碳進行集中捕集，不僅大幅降低了捕集系統的能耗，而且還能夠提高二氧化碳捕集的效率，故此種碳捕集方法得到了國內火電行業領域的廣泛關注。

3　火電行業二氧化碳排放控制建議

2.1管理手段的強化

進一步強化管理手段是提高火電行業二氧化碳控制效率、減少二氧化碳排放的首要措施。首先，需要深化火電行業的結構，加大上大壓小項目的運行力度。對既有火電行業結構進行調查研究，了解大、中、小型火電廠二氧化碳排放的具體情況，在此基礎上，加大對小火電機組及火電廠的關停力度，爭取在未來的3-5年內，將關停的小火電機組容量提升至8000kW，降低二氧化碳的排放量[3]。其次，強化火電行業的二氧化硫控制，由于火電廠所排放的煙氣中，除了二氧化碳外，還存在部分二氧化硫，這種氣體一旦大量排入到空氣中，便會對生態系統產生嚴重影響，故加大建設脫硫設施的力度，提升脫硫效率，進而使二氧化碳的排放能夠得到更加集中的控制必將成為火電行業未來的工作重點。

2.2加強二氧化碳捕集和封存技術的研究

對目前的以胺作為吸收液對碳進行吸附的CO2捕集技術進行分析可知，雖然其運行的穩定性較高，但由于胺本身所具有的強腐蝕性，導致該方法的使用必須以質量過關的大型設備為支撐，且只有當CO2處于中等壓力及以下時，該方法方能生效，故而運行成本較高。鑒于這種情況的存在，需要進一步加大對二氧化碳捕集技術的研究和借鑒，提高火電行業二氧化碳的控制效率。如可借鑒美國所開發的基于離子液體吸收劑的火電廠二氧化碳捕集技術，在提高系統運行穩定性的基礎上，降低捕集成本。此外，還需加大對二氧化碳封存技術的研究力度，進一步挖掘利用新的衰竭油氣田進行火電廠二氧化碳封存的技術，在提高二氧化碳封存效果的同時，獲得較高的油氣采收率，實現良好的經濟效益。

3　結論

本文通過對我國火電行業二氧化碳排放現狀進行分析，并在說明和分析既有二氧化碳排放控制的管理與技術方法的基礎上，分別從強化管理手段、加強二氧化碳捕集與封存技術研究兩個方面對火電行業二氧化碳排放的控制建議展開了深入研究。研究結果表明，當前，火電行業二氧化碳的排放控制效果仍然具有較大的上升空間，未來，還需進一步加強對二氧化碳排放管理和技術的研究力度，從而促進我國火電行業的健康、穩定發展。

[1]王圣，巴爾莎，俞華.我國火電煙氣脫硫存在的問題及對策建議[J].中國環保產業，2012，03（12）：12-15.

[2]周穎，蔡博鋒，劉蘭翠，等.我國火電行業二氧化碳排放空間分布研究[J].熱力發電，2011，10（26）：1-3.

[3]多金環，王圣，朱法華.我國火電行業環保現狀及節能減排宏觀建議[J].環境保護，2012，06（09）：14-16.

X131[文獻碼]B

1000-405X（2016）-1-290-1