超低排放形勢下火電環(huán)評存在的問題與建議

胡耘，王圣，郭同書

(1.國電環(huán)境保護研究院，江蘇南京 210031；2.江蘇省工程咨詢中心，江蘇南京 210003)

超低排放形勢下火電環(huán)評存在的問題與建議

胡耘1，王圣1，郭同書2

(1.國電環(huán)境保護研究院，江蘇南京 210031；2.江蘇省工程咨詢中心，江蘇南京 210003)

隨著我國各地霧霾現(xiàn)象頻發(fā)、區(qū)域大氣環(huán)境問題日漸突出，從《火電廠大氣污染物排放標準》(GB 13223—2011)頒布之初引發(fā)的激烈爭論，到國家及各省份陸續(xù)出臺各項超低排放相關政策，火電項目大氣污染物控制要求日趨嚴格。實施超低排放將大幅度降低火電廠的大氣污染物排放總量，但同時也對此類火電項目環(huán)評帶來不同程度的難點和問題，從而對火電廠環(huán)評提出了新要求。從超低排放的概念和相關政策出發(fā)，結合工作實踐，從評價標準、評價等級和評價范圍、污染治理技術路線、總量控制等角度，對超低排放火電項目環(huán)評中需要關注的一些問題和難點進行了探討，并提出了相應的建議。

超低排放；火電；環(huán)境影響評價；探討

火電行業(yè)是我國國民經濟最重要的基礎行業(yè)之一，同時又是重要的大氣污染物排放源，主要污染物和溫室氣體排放總量居各行業(yè)之首[1-2]。然而我國的能源稟賦決定了火電在未來一段時期內仍將占據(jù)能源市場的重要位置，其大氣污染治理工作形勢不能松懈。從2012年1月1日《火電廠大氣污染物排放標準》(GB 13223—2011)正式實施[3]，到《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014—2020年)》(發(fā)改能源[2014]2093號)中首次明確超低排放的控制值，以及國家及部分省份陸續(xù)出臺各項超低排放相關政策，再到2015年12月11日環(huán)境保護部、國家發(fā)展和改革委員會、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《全面實施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》(環(huán)發(fā)[2015]164號)，火電項目大氣污染物排放控制要求日趨嚴格，“超低排放”也在短期內經歷了“醞釀和引入—推動和發(fā)展—確立和建設”的迅速發(fā)展歷程。

目前，有關超低排放的概念已經得到統(tǒng)一，即燃煤發(fā)電機組大氣污染物排放濃度在基準氧含量6%條件下，煙塵、SO2、NOx排放濃度分別不高于10 mg/m3、35 mg/m3、50 mg/m3。實施超低排放能夠大幅度降低火電廠大氣污染物排放總量，然而由于其發(fā)展歷程短暫，在環(huán)評實踐中也突顯出一些實際問題。因此，超低排放火電項目環(huán)評需要針對相關問題進一步優(yōu)化完善，推進節(jié)能減排和綠色發(fā)展，從而真正發(fā)揮其源頭準入和源頭監(jiān)管的作用。

1 火電環(huán)評需關注的問題和難點

1.1 超低排放限值缺乏法律效力

《火電廠大氣污染物排放標準》(GB 13223—2011)為國家正式頒布的、現(xiàn)行有效的火電廠大氣污染物排放標準，為強制執(zhí)行標準，具有法律效力。然而，該標準并未涉及超低排放的概念，也無相應的排放限值數(shù)據(jù)。

為了在火電項目環(huán)評中提出執(zhí)行超低排放限值的要求，目前常見的做法有兩種。一種是以《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014—2020年)》或各省市自行發(fā)布的超低排放有關行動計劃和工作方案等作為依據(jù)，但這些文件提出的超低排放限值要求均屬于行政管理手段，法律效力上有所欠缺[4]。另一種是在評價標準上仍執(zhí)行《火電廠大氣污染物排放標準》 (GB 13223—2011)中的相關要求，但在污染治理措施、排放濃度和排放量核算上按照超低排放要求執(zhí)行，可以視作企業(yè)的“自我加壓”，既不與現(xiàn)行標準的法律效力相抵觸，又能使實際排放比“達標”效果更優(yōu)。然而，這種方式在無形中會放松對企業(yè)的環(huán)保行政管理約束，認為企業(yè)既然已經實施超低排放，可以降低行政監(jiān)管力度，同時一定程度上還可能造成竣工環(huán)保驗收和日常運行期達標監(jiān)管標準模糊。

1.2 評價等級和評價范圍改變帶來問題

根據(jù)《環(huán)境影響評價技術導則 大氣環(huán)境》(HJ 2.2—2008)的要求，大氣環(huán)評應選擇推薦模式中的估算模式對評價工作進行分級。估算模式中需輸入的主要參數(shù)包括污染物排放速率、煙囪高度和出口內徑、煙氣量、煙氣溫度、環(huán)境溫度和氣壓、環(huán)境空氣質量標準以及地表特征等。對于特定火電項目而言，工程設計參數(shù)、煤質、環(huán)境條件相對確定，污染物排放速率是影響評價等級和評價范圍確定的最主要因素，而污染物排放速率很大程度上取決于允許的污染物排放濃度限值。

李明君等[5]對典型機組規(guī)模、排放濃度限值、煙氣溫度、環(huán)境溫度、地理位置等因素的96種工況設計組合進行了計算。根據(jù)計算結果，當排放控制要求由特別排放限值提高為超低排放后，有16種工況下的評價等級由二級降低為三級，所有工況的評價范圍均明顯減小，評價范圍半徑的降幅在20%～75%。由此可見，超低排放對火電項目大氣環(huán)評評價等級和評價范圍的確定有重要影響，會造成評價范圍縮小，評價等級降低。這種變化符合污染物排放量較少、環(huán)境影響較小的建設項目所需要的評價等級較低、評價范圍較小這一基本思路。然而，這種縮小和降低會給實際評價帶來一系列問題。

(1)當估算模式判定大氣環(huán)境影響評價等級為三級時，依據(jù)導則可不進行大氣環(huán)境影響預測，以估算模式計算結果作為預測結果。但該做法在現(xiàn)階段明顯不符合電廠項目需要深入評價大氣環(huán)境影響的一般認識，也無法體現(xiàn)各類關停替代的減排環(huán)境效益。

(2)評價范圍縮小不利于大氣環(huán)境質量現(xiàn)狀監(jiān)測點位的優(yōu)化布置。執(zhí)行超低排放要求后，計算得到的污染物地面濃度占標準限值10%時所對應的最遠距離(D10%)一般小于2.5 km，根據(jù)導則要求，評價范圍邊長一般取5 km。此時，在相對較小的范圍內選擇的至少6個監(jiān)測點位的代表性較難保證。更重要的是，監(jiān)測點布設較密集不利于反映項目所在區(qū)域整體的大氣環(huán)境質量背景水平，某種程度上反而削弱了開展現(xiàn)狀監(jiān)測的意義。

(3)預測結果高值區(qū)域可能位于評價范圍外或濃度等值線包絡不完整，導致未能全面體現(xiàn)電廠對外部大氣環(huán)境的影響。出現(xiàn)這種情況的主要原因是由于電廠通常利用煙囪進行高空排放，受大氣擴散條件影響，污染物最大落地濃度一般不在廠址附近。

1.3 技術路線效果論證亟需統(tǒng)一

項目選擇的煙氣超低排放技術路線能否長期穩(wěn)定達到該限值要求，對于能否落實區(qū)域削減、總量控制和真正實現(xiàn)環(huán)境改善效益均具有重要意義，是其環(huán)境可行性論證的重要環(huán)節(jié)。由于當前技術路線種類和組合變化較多，亟需環(huán)境保護部對其實施效果進行統(tǒng)一論證，而不是在項目環(huán)評過程中對此做出充分的論證比選。

(1)超低排放實施時間尚短，技術路線不夠統(tǒng)一。自2014年國內首臺超低排放機組投運至今僅兩年，一方面長期穩(wěn)定運行情況仍有待實踐檢驗，缺乏實際運行數(shù)據(jù)對治理措施的效果進行實證；另一方面目前超低排放技術路線較多，技術不夠成熟，容易引起類似“十五”、“十一五”期間脫硫系統(tǒng)不斷改造造成重復建設浪費的情況。同時，對具體工程而言，超低排放技術路線的最終實施效果與煤源煤質、鍋爐選型、地域和環(huán)境條件、經濟性等因素均有密切關系，在采用類似工程案例進行類比論證時也需要仔細分析這些可比性的前提條件[6]。

(2)環(huán)評單位不具備獨立比選治理措施的技術能力。不同技術路線之間各有優(yōu)勢和弊端，受環(huán)評審批機關的認識導向、技術供應廠商間的競爭博弈、發(fā)電企業(yè)的技術創(chuàng)新需求、經濟成本控制等因素影響，環(huán)評單位難以獨立、客觀地對具體工程采用不同技術路線的整體環(huán)保效果進行優(yōu)化比選，通常只是對設計單位提供的既定方案進行去除效率是否可達的論證。

(3)缺乏系統(tǒng)的可行治理技術資料庫。目前，超低排放技術的推廣評估體系和機制，以及國家層面的相應技術規(guī)范，尚未完全建立和出臺[4]。環(huán)境保護主管部門于2011年8月首次批復了廣州珠江電廠1臺100萬kW“上大壓小”擴建工程采用石灰石-石膏濕法脫硫技術，并通過相應工程措施可以實現(xiàn)脫硫效率97%，滿足SO2排放小于50 mg/m3的限值要求。然而，這樣的論證不是單個環(huán)評單位能夠獨立完成的，且在當前超低排放廣泛開展、各種技術路線不斷發(fā)展創(chuàng)新的形勢下，在環(huán)評過程中對每種技術進行這樣的專門論證，從時間、人力、物力上都是不現(xiàn)實的。

此外，從已批復的環(huán)評在建項目看，實際建設的污染治理設施較環(huán)評批復方案發(fā)生變更的情況較多。一方面，由于技術不斷發(fā)展和更新，治理效果和經濟性更好的方案自然得到電廠認可，但行政審批機關難以界定其是否屬于“導致廢氣排放濃度(排放量)增加或環(huán)境風險增大”的重大變動(環(huán)辦[2015]52號文)，往往需要對其進行再次技術論證。另一方面，確實存在由于審批機關對技術路線的傾向性態(tài)度造成建設單位在前期階段為盡快取得環(huán)評批復而“投其所好”、實際建設時再發(fā)生變更的現(xiàn)象。所以，從國家環(huán)境主管部門層面，出臺系統(tǒng)、科學、統(tǒng)一的污染防治最佳可行技術指南非常必要。

1.4 績效總量與實際排放總量差異明顯

主要污染物排放總量指標是建設項目環(huán)評審批的前置條件[7]，火電項目的總量數(shù)據(jù)依據(jù)《建設項目主要污染物排放總量指標審核及管理暫行辦法》進行計算，主要取決于裝機容量、平均發(fā)電小時數(shù)及績效排放值系數(shù)。該辦法計算的總量數(shù)據(jù)與執(zhí)行超低排放時的實際排放總量差異較大，本文選取典型機組規(guī)模分別計算后比較，如表1所示。

表1 典型機組規(guī)模的績效總量與執(zhí)行超低排放時的實際排放總量計算結果比較

注：*按設計煤種考慮，年運行時間5500 h。

從表1可見，執(zhí)行超低排放后，NOx實際排放總量一般僅占績效總量的40%～45%，SO2績效排放值系數(shù)因項目是否位于重點控制區(qū)而相差一倍，占比變化幅度較大，約在30%～60%。對建設單位而言，以現(xiàn)行績效總量為基礎在總量指標來源和平衡方案制定上壓力較大；對管理部門而言，以濃度和總量“雙達標”對電廠進行日?？己斯芾?，但由于實際排放總量和績效總量差異較大，使得濃度控制的實際效力更大，而績效總量控制數(shù)據(jù)較寬松。

1.5 環(huán)境影響預測基礎研究有待加強

燃煤電廠實施超低排放后，相比達標排放而言，污染物最終排放濃度更低。因此，大氣環(huán)境影響預測對于排放源強、污染物產生和遷移轉化原理、各項污染治理措施的去除效率及協(xié)同治理效率等基本參數(shù)，以及預測計算模型自身精度的要求都將更高。

現(xiàn)行《環(huán)境影響評價技術導則 大氣環(huán)境》(HJ 2.2—2008)在確定評價等級和評價范圍時并未考慮污染物的二次轉化問題。以PM2.5為例，SO2和NOx是PM2.5的重要前體物，在大氣中發(fā)生化學反應生成二次顆粒物，與直接排放的一次顆粒物一同成為大氣中PM2.5的最主要來源[8]，然而在以其作為主要污染物進行評價等級和評價范圍計算時，僅以直接排放速率作為計算參數(shù)，這可能導致D10%計算結果較實際情況偏小。

超低排放技術路線不是單元設備之間的簡單串聯(lián)，而是對污染物協(xié)同處理的系統(tǒng)過程。在此過程中，不同處理單元可能對某種污染物都具有去除作用，也存在在污染物脫除過程中產生新污染物的現(xiàn)象。例如，濕法脫硫系統(tǒng)對煙塵具有洗滌作用，同時也可能帶來“石膏雨”的問題，因此需要從洗滌效果、除霧器效率等方面綜合考慮該處理單元對于最終出口煙塵濃度的影響。尤其是在超低排放條件下，進入脫硫系統(tǒng)的煙氣中煙塵濃度已較低，液滴攜帶石膏顆粒物反而可能導致出口煙塵濃度提高。

2 超低排放下火電環(huán)評對策與建議

(1)煤電行業(yè)實施超低排放對環(huán)境質量改善有積極作用，但相對于尚未徹底治理的高污染行業(yè)，其貢獻是有限的。因此，既需要煤電行業(yè)超低排放法制化，也需要全社會、全行業(yè)協(xié)同減排。一方面加快推進煤電行業(yè)超低排放標準的法制化建設，現(xiàn)階段可優(yōu)先鼓勵地方政府根據(jù)實際情況制定嚴于《火電廠大氣污染物排放標準》(GB 13223—2011)的超低排放地方標準，同時需要在對超低排放客觀評估的基礎上，結合實際進一步修訂排放標準。另一方面則需要以燃煤電廠超低排放為目標，鼓勵有條件的行業(yè)從達標排放向超低排放逐步過渡。

(2)現(xiàn)階段在具體環(huán)評工作中，應從項目實際情況出發(fā)，根據(jù)《環(huán)境影響評價技術導則 大氣環(huán)境》(HJ 2.2—2008)推薦估算模式和相關條款優(yōu)化確定評價等級和評價范圍。例如，當評價范圍內主要評價因子的環(huán)境質量已接近或超過環(huán)境質量標準時，評價等級一般不低于二級；當評價范圍外一定距離仍存在對大氣環(huán)境影響敏感的區(qū)域時，可將其定位為關心點，適當擴大影響預測范圍，有利于全面體現(xiàn)電廠對外部大氣環(huán)境的影響。后續(xù)可在相關研究和實踐總結的基礎上開展大氣環(huán)評技術導則有關條款的修改完善，引導大氣環(huán)境影響評價進一步向促進環(huán)境質量改善這一目標發(fā)展。

(3)開展超低排放煙氣污染控制技術的環(huán)保跟蹤評價和可行技術論證。從工程實踐中總結經驗、發(fā)現(xiàn)問題，對不同技術路線的可行性、穩(wěn)定性和經濟合理性進行綜合評價，并在此基礎上開展火電廠大氣污染防治技術指南方面的研究，出臺系統(tǒng)、科學、統(tǒng)一的污染防治最佳可行技術指南，環(huán)評階段對于納入指南中的技術路線可不做過多論證。同時，及時將這些研究和評估成果運用到環(huán)評工作實踐中，指導技術路線論證、預測參數(shù)合理選取等。

(4)開展績效排放值系數(shù)的調整更新研究，以便績效排放總量能夠反映電力企業(yè)在污染物排放強度和發(fā)電環(huán)境效率上的實際水平，促進總量指標的合理利用和實現(xiàn)增產減污，并能夠進一步為排污許可提供科學的技術支撐。

(5)進一步加強大氣環(huán)境影響預測有關基礎研究，如污染物遷移和轉化的基本原理、不同治理單元組合時的相互影響與協(xié)同作用等。一方面為大氣環(huán)評技術導則的修訂提供技術依據(jù)，另一方面有利于提高預測計算中重要基礎數(shù)據(jù)的取值可靠性，增強大氣環(huán)境影響預測和評價結論的可信度，最終促進火電項目環(huán)境可行性的科學論證與決策。

3 結語

當前超低排放火電項目環(huán)評中仍存在部分值得討論的問題，主要包括：超低排放限值缺乏法律依據(jù)，評價等級降低和評價范圍縮小帶來問題，超低排放污染治理技術路線實施效果論證亟需環(huán)保主管部門統(tǒng)一，績效總量與實際排放總量差異明顯等。建議從法律依據(jù)、環(huán)評技術方法、工程治理措施等多個方面，進一步優(yōu)化評價內容和重點，不斷提高評價結論的可信度，引導火電項目環(huán)保向著以改善環(huán)境質量為核心的方向發(fā)展，為實施超低排放戰(zhàn)略和探索綠色煤電發(fā)展道路發(fā)揮應有的作用。

[1] 李海生. 多措并舉防治火電大氣污染[J]. 環(huán)境保護，2013, 41(24): 14- 17.

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[3] 朱法華,王圣,趙國華,等. GB 13223—2011《火電廠大氣污染物排放標準》分析與解讀[M]. 北京: 中國電力出版社, 2013.

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Perception and Discussion on Environmental Impact Assessment of Thermal Power Plants under Ultra-low Emission

HU Yun1，WANG Sheng1，GUO Tong-shu2

(1.State Power Enoironmental Protection Research Institute, Nanjing 210031, China; 2.Jiangsu Engineering Consulting Center, Nanjing 210003, China)

In recent years, the regional atmospheric environmental issues have become increasingly prominent, and the requirements on air pollutant control for thermal power plants are also increasingly strict. The ultra-low emission policy helped to effectively cut down pollutant emission amount of thermal power plants. Meanwhile, it put forward new requirements for environmental impact assessment of these projects. The conception and relevant policies of ultra-low emission were introduced in this paper. Several issues and difficulties in the practice of environmental impact assessment on thermal power plants were discussed afterwards, such as legal grounds for evaluation standards, assessment grade and scope, technology flow of pollution treatment, estimation of environmental benefits, total amount control on pollutant emission, and basic theoretical research. Finally, some suggestions were proposed.

ultra-low emission; thermal power; environmental impact assessment; discussion

2016-09-12

國家重點研發(fā)計劃“大氣污染成因與控制技術研究”重點專項(2016YFC0208102)；環(huán)保公益性行業(yè)科研專項(201509021)；環(huán)境保護部2016年度大氣污染減排技術政策研究課題(2016A067)

胡耘(1983—)，女，湖北孝感人，高級工程師，碩士，主要從事電力項目環(huán)境影響評價，E-mail：hu_yunyun@126.com

王圣(1973—)，男，江蘇省射陽人，研究員級高級工程師，博士，主要從事電力環(huán)評、規(guī)劃環(huán)評、電力環(huán)境保護等方面的研究，E-mail：wangsheng9999@126.com

10.14068/j.ceia.2017.01.005

X823

A

2095-6444(2017)01-0019-04