劉元

摘 要：發(fā)電排放物高效監(jiān)管可以大幅降低電力生產(chǎn)領(lǐng)域有害物質(zhì)的排放，推進電力行業(yè)的綠色、可持續(xù)發(fā)展。然而現(xiàn)階段，我國發(fā)電排放物監(jiān)管的相關(guān)法律法規(guī)仍不完善、監(jiān)管機構(gòu)權(quán)職分配也不明晰、發(fā)電排放物的限制標準不明確，發(fā)電排放物總體監(jiān)管效率不高。相比較一些發(fā)達國家，特別是美國發(fā)電排放物監(jiān)管機制還有大的差距?；诖?，本文首先分析了監(jiān)管條件下美國發(fā)電排放物的主要經(jīng)驗做法，進而對中美發(fā)電排放市場進行差距比較，最后提出了提升我國發(fā)電排放物監(jiān)管效率，減少電力生產(chǎn)領(lǐng)域有害物質(zhì)排放的幾點啟示。

關(guān)鍵詞：發(fā)電排放物；監(jiān)管機制；中美差距比較；經(jīng)驗借鑒

2017年12月19日，國家發(fā)改委印發(fā)的《全國碳排放權(quán)交易市場建設(shè)方案（發(fā)電行業(yè)）》顯示，當(dāng)前我國1700多家電力企業(yè)的碳排放總量達30億噸之多。可見電力是我國碳排放規(guī)模占比較大的行業(yè)，因此，控制發(fā)電碳排放物是我國節(jié)能減排的重點工作之一。近幾年，為了有效降低電力市場的能源消耗，控制電力排放物，電力監(jiān)管機構(gòu)根據(jù)市場情況與規(guī)律，參照有關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)章制度，對電力用戶、發(fā)電與售電企業(yè)、電力交易和調(diào)度機構(gòu)等電力市場主體及其行為開展了一系列監(jiān)督和管理。然而現(xiàn)階段，我國對于發(fā)電排放物的監(jiān)管機制仍不到位，電力市場的節(jié)能減排效果較差，每年的發(fā)電排放物總量依然巨大。相較而言，美國電力管理法規(guī)與標準較為完善，對于發(fā)電排放物的監(jiān)管機制較為嚴格，有效實現(xiàn)了電力市場的綠色、可持續(xù)發(fā)展。由此，對中美發(fā)電排放物監(jiān)管進行比較，并從中總結(jié)出一定的經(jīng)驗與教訓(xùn)，可以為我國發(fā)電排放物監(jiān)管和電力市場的可持續(xù)發(fā)展提供借鑒與新方向。

一、美國發(fā)電排放物建立監(jiān)管機制的經(jīng)驗做法

（一）發(fā)電排放物管理標準較為完善

現(xiàn)階段，美國發(fā)電排放物管理的相關(guān)標準較為健全，為該國的電力業(yè)穩(wěn)步發(fā)展提供了重要保證。例如，美國環(huán)保局頒布的《火電廠點源類污水排放限制指導(dǎo)和標準》，對已建電廠與新建電廠的脫硫廢水污染物規(guī)定了不同排放標準，其中，砷、汞、硒和硝酸鈉/亞硝酸鹽的日最大排放值分為別11和4、788和39、23和5、17和50。與此同時，美國針對2015年后建設(shè)、改造或重建的電站鍋爐、工業(yè)鍋爐出臺了新的標準與規(guī)定。其中，可吸入顆粒物排放標準中，新或重建鍋爐為11g/GJ，改造的鍋爐為13g/GJ；二氧化碳排放標準方面，新型和重建鍋爐的排放標準是130g/GJ，或者減排97%，改造鍋爐的標準是180g/GJ，或減排90%。據(jù)美國政府對現(xiàn)有發(fā)電廠的二氧化碳排放限制要求顯示，到2030年，美國所有發(fā)電廠的碳排放量將減少30%，新建燃煤電廠每兆瓦時二氧化碳排放量不得超過1000磅，約合454千克（目前約1800磅/兆瓦時）。美國這種健全、完善的發(fā)電排放物管理標準，有效降低了碳排放總量。據(jù)美國能源信息署發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，2017年的發(fā)電碳排放量較2006年減少6.23億噸以上。

（二）發(fā)電排放物監(jiān)管方式較為現(xiàn)代、多元

美國在電力以及發(fā)電排放物監(jiān)管方面，采用的監(jiān)管方式較為現(xiàn)代、多元。例如，2016年6月17日，美國加州在運營中心設(shè)立了一個手機APP，用以保障該地區(qū)發(fā)電的穩(wěn)定性。并且，此APP可以隨時查詢單位小時內(nèi)的發(fā)電比例，使發(fā)電排放物維持在一定的限值內(nèi)。并且，加州政府還制定了一個全新的電力以及發(fā)電排放物監(jiān)管計劃，即計劃到2030年，將可再生能源的發(fā)電比例提升至50%左右，水電、非化石能源與核電發(fā)電比例達到70%-80%，大幅減少燃煤發(fā)電排放物總量。另外，美國還采用了多方合作方式，共同監(jiān)管發(fā)電排放物。例如，美國東部地區(qū)10個洲曾簽訂了RGGI協(xié)議，協(xié)議簽訂后，除新澤西州以外的9大洲，如馬里蘭州、康涅狄格州、緬因州和特拉華州等，均合作開展了減少火電行業(yè)溫室氣體排放的監(jiān)管計劃，并加大對綠色能源的使用。此計劃的施行，使得9大洲2015-2017年間碳排放配額的年均降幅達到2.5%，至2018年初累積下降了10%。可見，美國現(xiàn)代、多樣的電力以及發(fā)電排放物監(jiān)管方式，可大幅減少了污染物排放量。

（三）發(fā)電排放物監(jiān)管機構(gòu)分工較為明確

美國發(fā)電排放物監(jiān)管機構(gòu)的分工明確，監(jiān)管效率高，有效控制了發(fā)電排放物。當(dāng)前，美國發(fā)電排放物市場中有7個獨立系統(tǒng)運營商（ISO）或RTO。其中，ISO主要負責(zé)保持發(fā)電的可靠性，執(zhí)行國家政策，控制發(fā)電排放規(guī)劃以及相互聯(lián)接各種資源；RTO負責(zé)協(xié)調(diào)、控制和監(jiān)控發(fā)電排放系統(tǒng)運行的組織。在對ISO或RTO的監(jiān)管方面，加州監(jiān)管機構(gòu)主要由環(huán)保局任命的5人董事會直接領(lǐng)導(dǎo)，并受聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會、北美電力可靠性合作組織以及西部發(fā)相關(guān)電排放物的協(xié)調(diào)聯(lián)合會監(jiān)管。且環(huán)保局對發(fā)電排放物的監(jiān)管所范圍較廣，主要負責(zé)監(jiān)管發(fā)電排放物的州際之間的傳送，確認各州之間的發(fā)電傳輸、發(fā)電網(wǎng)絡(luò)的可靠性職責(zé)。而加州能源委員會主要負責(zé)確定哪些類型的資源發(fā)電是可再性能源發(fā)電、驗證可再生能源采購是否達標、監(jiān)視RPS項目。美國對發(fā)電排放物監(jiān)管明確的分工，有效控制了發(fā)電排放物，大量減少了發(fā)電排放物總量。據(jù)美國能源信息管理局報告顯示，2017年美國發(fā)電領(lǐng)域二氧化碳排放總計19.25億噸，比2007年的排放水平低21%以上，其中發(fā)電排放物控制量占50%以上。

（四）擁有高端型的電力系統(tǒng)與發(fā)達的電力技術(shù)

美國的電力系統(tǒng)非常完備，且擁有高端電力技術(shù)，因此發(fā)電排放物較少。以海軍船艦的電力系統(tǒng)為例，美國海軍艦船采用的是綜合電力系統(tǒng)，運用這種電力系統(tǒng)，一年時間之內(nèi)，艦船的燃油消耗由11293噸降至9397噸，節(jié)省燃油1896噸。除此之外，美國的電網(wǎng)技術(shù)也非常先進，有效降低了發(fā)電排放物。例如，從2016年開始啟動的污染控制技術(shù)，在2018年初已經(jīng)大量減少可吸入顆粒物、汞、砷、硒、酸性氣體、氰化物等有毒物物質(zhì)的排放，最終限制了美國電廠煤中90%的汞排放量。2018年1月25日，美國桑迪亞國家實驗室和蒙大拿大學(xué)理工學(xué)院近期聯(lián)合展示出新智能電網(wǎng)技術(shù)，不僅解決了40年來電力系統(tǒng)區(qū)域振蕩問題，而且緩解了發(fā)電排放量大的問題。此外，2月22日，美國揭曉的“2018年全球十大突破性技術(shù)”中顯示，一家發(fā)電廠能夠以廉價高效的方式，捕捉天然氣燃燒釋放的碳元素，進而避免溫室氣體的排放。預(yù)計在3-5年內(nèi)，該技術(shù)將全面普及應(yīng)用，有效降低電力部門30%總碳排放量。而由此可以看出，美國高端型的電力系統(tǒng)與發(fā)達的電力技術(shù)，極大減少了發(fā)電排放物。

二、中美電力市場的排物監(jiān)管放差距對比分析

（一）中美電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)的排放存在差距

現(xiàn)階段，我國發(fā)電廠使用的能源主要是煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)化石燃料，因此電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的排放物較多，這也是造成大氣與環(huán)境污染的重要原因。據(jù)《中國電力報》2017年9月21日報道顯示，我國電力煙塵、二氧化硫和氮氧化物的排放量分別為35、170和155萬噸，全國火電廠單位發(fā)電量廢水排放量0.06千克/千瓦時，燃煤電廠的粉煤灰產(chǎn)量約5億噸。以河南省為例，據(jù)《燃煤電廠大氣污染物排放標準》顯示，截至2018年初，河南省燃煤發(fā)電機組的原煤消耗量在全省工業(yè)煤炭消耗量中的占比達45%，二氧化硫與氮氧化物的排放量分別占全省工業(yè)排放量的31.9%和37.4%。與我國不同，美國較為注重生態(tài)環(huán)境保護，近幾年較為注重可再生能源的使用，有效減少了電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)的排放物。據(jù)能源信息管理局數(shù)據(jù)顯示，2017年美國太陽能和風(fēng)能的新增電量達16.7億千瓦，同比增長5.7%，占比達94.7%。除此以外，美國R.D.Nixon電廠和Hayden電廠早在21世紀初便已實現(xiàn)了燃煤電廠的廢水“零排放”。再以獲得全球清潔煤領(lǐng)導(dǎo)者最高效率獎和最低氮氧化物排放獎的上海外三電廠為例，2016年該廠的能耗平均水平僅為美國電廠的85.7%，氮氧化物排放水平僅為美國的20%?？梢?，中美兩國電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)的排放量差距較大。

（二）中美電力供應(yīng)環(huán)節(jié)的排放物存在差距

近幾年，我國在輸電線、配電系統(tǒng)和變電所等電力供應(yīng)、輸送環(huán)節(jié)的排放物雖有所減少，但整體排放量仍然較多。例如，國網(wǎng)石家莊特高壓輸電線路建成后，石家莊電網(wǎng)特高壓電網(wǎng)受電約200萬千瓦，受電比例近20%，電量為100億千瓦時左右，節(jié)約煤炭450萬噸，二氧化碳排放年均減少870萬噸。并且，我國正在建設(shè)的全長約3319千米的新疆昌吉至安徽古泉的特高壓輸電工程，途經(jīng)新疆、甘肅、寧夏、陜西、河南、安徽六個省區(qū)，是目前全球電壓等級最高、輸送容量最大、輸電距離最遠、技術(shù)水平最高的輸電工程。據(jù)了解，此特高壓輸電工程投運后，每年可為華東地區(qū)輸送660億千瓦時的電量，相當(dāng)于3024萬噸煤炭，可分別減少二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物排放5940萬噸、14.9萬噸和15.7萬噸。即便如此，我國電力供應(yīng)環(huán)節(jié)的排放物仍多于美國，排放量降幅也低于美國。早在2008年3月，美國科羅拉多州的Boulder便從供用電領(lǐng)域入手，率先建成全美第一個智能電網(wǎng)城市。而智能電網(wǎng)的全面覆蓋，有效縮短了遠距離供電難題，在短短的2年時間內(nèi)，供電環(huán)節(jié)的碳排放減少近20%。

（三）中美電力排放物的監(jiān)管類別存在差距

目前我國現(xiàn)行的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）對火力發(fā)電燃煤鍋爐的排放物標準限值較低，且監(jiān)管排放物類別主要為煙塵、二氧化硫和氮氧化物。如河南省環(huán)境保護廳2018年初發(fā)布的電力排放物限值中，燃煤發(fā)電鍋爐大氣污染物煙塵、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物的排放最大值分別為10毫克/m3、35毫克/ m3、50毫克/ m3和0.03毫克/ m3。相較于我國，美國對電力排放物的監(jiān)管類別較為豐富，除上述類型外，還有鎳、砷、硒、酸性氣體、氰化物等重金屬和有毒污染物及二氧化碳等。這主要是因為在美國，二氧化碳最大的排放源是發(fā)電廠，美國全部1500座發(fā)電廠排放的二氧化碳數(shù)量占總排放量的40%。為了有效控制電廠的二氧化碳排放量，2013年美國出臺了對新建發(fā)電廠的二氧化碳排放的限量標準。另外，早在2011年和2013年，美國環(huán)保署便分別公布了首個全國性發(fā)電廠的空氣污染物與廢水排放標準，包括汞、砷、鎳、鉛、硒、酸性氣體、氰化物等有毒物質(zhì)和重金屬等。據(jù)美國環(huán)保署估計，新排污標準的執(zhí)行，將使發(fā)電廠排入河流的污染物每年減少4.7億噸?？梢钥闯?，當(dāng)前我國電力排放物監(jiān)管類型較美國少，有待進一步完善。

（四）中美電力排放物產(chǎn)生的影響存在差距

在電力排放物的控制與產(chǎn)生影響方面，我國早期并未有過多重視，近幾年也主要集中于排放標準限制、能源替代、試點減排等方面。例如，我國發(fā)改委與上海市和湖北省等省市合作，共同簽署了全國碳排放權(quán)注冊登記與交易系統(tǒng)的聯(lián)合建設(shè)原則協(xié)議，并以上海市和湖北省為試點，探索電力交易方面的碳排放情況。但據(jù)發(fā)改委統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，上海市自2013年起至2017年底的碳排放交易總量僅下降7%；湖北省過去三年的電力交易碳排放分別下降了3.14%、6.05%和2.59%。與我國不同，美國較為重視電力排放物產(chǎn)生影響，主要采取新能源投入、技術(shù)研發(fā)與升級等措施，對電力排放物進行控制。如2009年，美國南諾?？斯鹃_發(fā)了一臺自持式全電力機車NS 999，該電力機車能保證溫室氣體的零排放。近幾年，美國加大了太陽能和風(fēng)能等可再生能源在電廠發(fā)電中的投入，進一步減少了發(fā)電排放物。從美國能源信息管理局統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知，僅2015年美國可再生能源和核能在發(fā)電總量中的占比已達33%，且當(dāng)年美國發(fā)電領(lǐng)域的CO2排放量創(chuàng)下了1993年以來的最低水平，全年僅約19億噸，較2005年低4億多噸?？傮w而言，我國與美國電力排放物產(chǎn)生的影響與效果存在差距。

三、美國經(jīng)驗對中國的幾點啟示

（一）推行統(tǒng)一標準的發(fā)電排放物監(jiān)管機制

我國應(yīng)學(xué)習(xí)美國發(fā)電排放物監(jiān)管機制，推行標準統(tǒng)一的監(jiān)管機制，有效控制發(fā)電排放物量。具體而言，相關(guān)部門應(yīng)深入落實國家環(huán)保政策，加強環(huán)境監(jiān)管，在既有排放標準上，制定更加嚴格的燃煤電廠大氣污染物排放標準，切實改善電力市場的空氣質(zhì)量。在此過程中，相關(guān)部門應(yīng)組織標準編制單位，充分調(diào)研各地區(qū)燃煤電廠的污染控制技術(shù)、污染物排放和現(xiàn)行標準執(zhí)行情況等，并根據(jù)污染物排放標準編制工作的具體進度，及時組織有關(guān)專家，對標準的“開題報告”、“編制說明”、“標準征求意見稿”、“標準送審稿”等進行審議和論證。同時，相關(guān)部門在制定標準時，還應(yīng)采用不同的方式，充分采納不同企業(yè)、部門和個人意見和建議。例如，可向環(huán)保部、有關(guān)廳局（委）和電力企業(yè)，征求對于發(fā)電排放物監(jiān)管標準的相關(guān)意見，并在網(wǎng)站上將收集到的意見稿向社會公開，由公眾給出最終建議，再進行研究和標準確定，保證發(fā)電排放物監(jiān)管機制的有效性，進一步控制發(fā)電排放物量。

（二）充分運用CEMS系統(tǒng)，準確統(tǒng)計電力環(huán)保數(shù)據(jù)

中電聯(lián)秘書長王志軒曾表示，CEMS（煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)）是目前公認的可實時統(tǒng)計電力環(huán)保數(shù)據(jù)的技術(shù)手段。但目前我國對污染物數(shù)據(jù)的統(tǒng)計方法仍采用核算方式，CEMS作用未能充分發(fā)揮。因此，應(yīng)充分運用CEMS系統(tǒng)，用以準確統(tǒng)計電力環(huán)保數(shù)據(jù)。首先，相關(guān)機構(gòu)應(yīng)盡快建立CEMS的運營、維護、標定、配件購買管理制度，選配專業(yè)的人員負責(zé)CEMS的日常運營與維護，使其在電力數(shù)據(jù)統(tǒng)計過程中，一直保持在較高的水平上。其次，應(yīng)按時對CEMS進行調(diào)試管理，一般污染物排放區(qū)域環(huán)境相對比較惡劣，CEMS的安裝條件很難達到要求，在安裝之前必須在現(xiàn)場對CEMS的功能進行調(diào)試，確保統(tǒng)計數(shù)據(jù)的準確性。最后，進行多次對比試驗，對于所有利用CEMS采集到的數(shù)據(jù)，相關(guān)人員均需要采用精確度高的儀器，進行多次對比試驗，保證污染物分析數(shù)據(jù)的準確性，為后期節(jié)能減排工作提供參考。

（三）嚴格規(guī)定污染物排放限值，實現(xiàn)電力節(jié)能減排目標

國家應(yīng)根據(jù)當(dāng)前污染物排放情況，嚴格規(guī)定相應(yīng)的污染物排放限值標準，并在特定時間內(nèi)選配相關(guān)人員深入企業(yè)進行實地考察，檢查該企業(yè)的污染物排放量是否達標。若未達到國家限定范圍，應(yīng)采取嚴厲的措施，降低企業(yè)污染物排放。例如，2015年實施的《火電廠大氣污染物排放標準》增加了重金屬汞的排放限值指標，優(yōu)化了煙霧中汞含量。與此同時，電力企業(yè)應(yīng)綜合考慮各種污染物的排放量指標，依據(jù)國家標準限值，制定企業(yè)內(nèi)部污染物控制規(guī)范，從操作人員、設(shè)備與后續(xù)監(jiān)管等環(huán)節(jié)控制污染物排放量。并且，企業(yè)應(yīng)選配先相關(guān)人員，按時對企業(yè)污染物的含量進行監(jiān)測與報告，通過數(shù)據(jù)整合與處理，及時檢查各個有害元素的含量是否達標。且在后期污染物質(zhì)量控制方面，企業(yè)也應(yīng)出臺相應(yīng)的標準與規(guī)范，控制污染物排放量。

（四）借助先進污染物處理技術(shù)，全方位降低殘留發(fā)電排放物

2015年，華能集團全面布局了“超低排放”工作，該集團的二氧化硫、氮氧化物與粉塵的排放量，與2010年相比，分別下降了71%、83%與69%，全方位減少了大量有害物質(zhì)的殘留。因此，我國發(fā)電企業(yè)也應(yīng)學(xué)習(xí)華能集團的先進經(jīng)驗，借助脫硫技術(shù)、脫硝技術(shù)與除塵技術(shù)等先進的污染物處理技術(shù)，降低殘留發(fā)電排放物。在脫硫技術(shù)方面，應(yīng)通過流場優(yōu)化與PH分級控制兩種方式，實現(xiàn)高效脫硫，除去空氣中的硫及硫化物。在脫硝技術(shù)方面，電力企業(yè)應(yīng)按照“十二五”規(guī)劃要求，采用特定電壓的超臨界燃煤機組，并保證脫硝入口溫度維持在要求范圍內(nèi)，避免電廠用電時強制退出脫硝系統(tǒng)，減少空氣中的氮氧化物。在除塵技術(shù)方面，電力企業(yè)應(yīng)不斷對除塵技術(shù)進行升級，采用低溫電除塵以及預(yù)荷電袋除塵等除塵技術(shù)，將粉塵控制在10mg/Nm3以下。然后，利用濕式電除塵技術(shù)與高效除塵除霧裝置，使粉塵排放量滿足5mg/Nm3的要求。

（五）推行智能電網(wǎng)試點項目，降低區(qū)域污染物排放量

智能電網(wǎng)試點項目可以實現(xiàn)分布式電源與清潔能源的消納。因此，我國應(yīng)推行智能電網(wǎng)試點項目，降低區(qū)域污染物排放量。就政府部門與大型企業(yè)而言，相關(guān)部門需銜接發(fā)電、輸電、變電、配電、用電與調(diào)度六大環(huán)節(jié)，以不同方式接入具有新型柔性輸電的裝備、應(yīng)用、技術(shù)與間斷式分布清潔能源，提高變電站的智能化水平，減少各個環(huán)節(jié)的污染物排放。例如，國家電網(wǎng)公司曾在原有電力設(shè)備基礎(chǔ)上，引入了智能化組建、IEC61850、一體化系統(tǒng)源端維護技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等，改造完成了74座智能變電站，包括110（66）-750千伏不同電壓等級，大幅減少了污染物排放。就小區(qū)與樓區(qū)建設(shè)方面，應(yīng)從電網(wǎng)末端的用電環(huán)節(jié)推行智能電網(wǎng)試點項目，接入信息采集系統(tǒng)以及智能電表，通過對居民用電量的統(tǒng)計與分析，合理規(guī)劃各個區(qū)域的用電基數(shù)，減少污染物排放量。例如，重慶加新沁智能小區(qū)，在電網(wǎng)中接入了三表集抄、用電信息采集裝置以及超低配網(wǎng)自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)了整個小區(qū)智能用電的雙向交互，不僅減少了污染物排放量，而且為居民構(gòu)建了便捷的家居生活。

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