| 中國環境報記者 劉秀鳳
“如果不對氮氧化物排放進行控制,氮氧化物排放量顯著上升將部分抵消‘十一五’期間削減二氧化硫的努力。”兩年前,在環境保護部科技標準司組織的大氣氮氧化物污染控制技術研討會上,業內專家一致認為,鑒于我國大城市復合型污染已經出現,所以在不放松對二氧化硫控制的基礎上,應加強對氮氧化物的控制。
“十二五”期間,氮氧化物被首次列入約束性指標體系并確定了10%的減排目標。專家形容,控制氮氧化物排放,可以達到“一石擊五鳥”的效果,有助于解決二氧化氮問題、臭氧問題、灰霾問題、水體富營養化問題和酸沉降問題。
面臨什么形勢?
部分城市群區域霾現象頻發,已經到了非治理不可的地步
《第一次全國污染源普查公報》顯示,2007年我國氮氧化物排放量為1797.70萬噸。氮氧化物不僅危害人體健康,還會產生多種二次污染。比如,氮氧化物是生成臭氧的重要前體物之一,也是形成區域細粒子污染和灰霾的重要因素。監測顯示,我國部分城市群區域霾現象頻發,并且有增加的趨勢。
“十一五”期間,我國二氧化硫排放量下降14.29%,但氮氧化物排放量的快速增加加劇了區域酸雨的惡化趨勢。研究結果顯示,氮氧化物排放量的增加使得我國酸雨污染由硫酸型向硫酸和硝酸復合型轉變,硝酸根離子在酸雨中所占比例從上世紀80年代的1/10逐步上升到近年來的1/3。
中國工程院院士、北京大學教授唐孝炎介紹說,現在來看,在全國,特別是在珠江三角洲、長江三角洲、京津冀等地區,大氣污染很嚴重,都是復合型污染。我國大氣污染不僅是多污染物排放,更是多污染物高濃度排放,這是其他國家沒有的。多污染物高濃度排放造成大氣之間發生各種各樣的物理和化學反應,形成二次污染物。大氣氮氧化物會影響大氣的氧化性,造成光化學污染、二次顆粒物增加、灰霾等問題,已經到了非治理不可的地步。
另據測算,全國80%以上的氮氧化物排放量來自于人口密集、工業集中、經濟發展較快的中東部地區。這也造成珠江三角洲、長江三角洲和京津冀三大城市群的氮氧化物污染及二次污染問題突出。
據介紹,“十二五”期間氮氧化物的總量控制要突出重點行業和重點區域,建立并推行以防治火電行業排放為核心的工業氮氧化物防治體系和以防治機動車排放為核心的城市氮氧化物防治體系。
數據顯示,2007年我國電力行業氮氧化物排放量為695萬噸,占全國排放總量的38.7%;全國機動車尾氣排放氮氧化物549.65萬噸,約占全國排放總量的30.6%。在今后相當長的時間內,我國將繼續維持以燃煤機組為主的基本格局,預計到2015年,我國火電裝機容量將達到10億千瓦,按照目前的排放控制水平,氮氧化物排放量將達到1116萬噸。在一些大城市,機動車排放已經超過工業排放,成為重要的大氣污染源,氮氧化物的分擔率一般在50%左右。
恰逢“十二五”開局之年,各地“大干快上”的熱情高漲,減排形勢嚴峻。中投顧問環保行業研究員侯宇軒指出,市場上不僅有未安裝脫硝裝置的排放源,還有新增的污染源,而隨著設備安裝率突破臨界點,設備減排的邊際效應將呈現逐步下降的趨勢,未來減排的難度越來越大。他還提到,由于脫硝成本仍未大規模下降,在監管漏洞以及空白區域仍存在偷排、漏排等現象;而政策支持未落到實處,企業的積極性難以調動。
缺乏什么手段?
核心技術有待突破,監管要跟上
5月13日,環境保護部常務會議審議并原則通過《火電廠大氣污染物排放標準》,重點加大了對火電廠大氣污染物中氮氧化物的控制力度。根據之前發布的征求意見稿,從2012年1月1日開始,所有新建火電機組氮氧化物排放量要達到100毫克/立方米;從2014年1月1日開始,重點地區所有火電投運機組氮氧化物排放量要達到100毫克/立方米。
標準的作用在于引領和規范,而要實現達標,離不開專業技術的支撐。不容忽視的問題是,我國在燃煤電廠脫硝、機動車氮氧化物減排等方面還存在技術短板。
近幾年,我國高效率大容量機組增速較快,且大多采用了較為先進的低氮燃燒技術,在役機組也開展了低氮燃燒改造和煙氣脫硝,對降低氮氧化物排放強度起到了一定作用。但從整個行業來說,對氮氧化物排放的控制尚處于起步階段,難以滿足環保要求。
據預測,新標準實施后,到2015年,需要新增煙氣脫硝容量8.17億千瓦,若都安裝高效低氮燃燒器和采用選擇性催化還原(SCR)工藝,以老機組改造每千瓦脫硝裝置投資為280元、新機組每千瓦脫硝裝置投資為150元計,共需脫硝投資1950億元。
但是,國內環保企業目前仍沒有掌握脫硝的核心技術,國內已建脫硝工程基本采用全套進口或引進技術和關鍵設備的方法建設。我國已建成的燃煤電廠脫硝設施絕大多數都采用了SCR工藝,其中,催化劑造價占整個脫硝工程造價的40%左右,但催化劑的配方和生產工藝的關鍵技術目前為國外企業所掌握,生產成本居高不下。
“要想在國家減排新政生效前大限度地搶占市場,直接引進國外成熟的催化劑生產技術是大多數企業的選擇。而同類技術重復引進帶來企業資金的浪費和產品同質化、市場低價競標的惡性循環。”重慶遠達催化劑制造有限公司總經理樊永生說。
實現減排目標,需要先進的技術支撐,但技術要發揮作用,離不開有效的管理。實際上,國內一直不乏因環保設施管理不到位而導致效率低下的情況。截至目前,我國已有80%的火電機組采用了低氮燃燒技術,已建成煙氣脫硝設施的機組達到9700萬千瓦。但是,這些建成的脫硝設施有多少真正穩定運行并持續產生減排效益?
“當初,部分煙氣脫硝工程的建設具有盲目性,為了實現產能擴張,環保在很多地方是項目的敲門磚。設施建成后,因為當時沒有標準的壓力,也沒有經濟激勵措施,很多并沒有真正運行,潛在問題也沒有暴露。”業內人士一語道破。確保脫硝設施安全穩定運行、真正產生減排效益,各級環保部門要在日常工作中加強監管,同時加大處罰力度。
相比燃煤電廠,機動車尾氣污染對于城市空氣質量的影響更為顯著,而由于其排放高度低,對人體健康影響也更大。車、油、路,這是專家公認的機動車污染防治措施。新車加嚴標準,老車加快淘汰;配套供應低硫油品,降低柴汽油硫含量;治理交通擁堵,避免車輛低速、高負荷運行中的高排放量。
目前,北京、上海、珠三角地區等已相繼進入國Ⅳ時代。“十二五”期間,國Ⅳ標準將在全國范圍內推廣,部分重點區域和城市提前實施國家第五階段排放標準。
專家表示,控制機動車氮氧化物排放,重點在柴油車,因為其氮氧化物排放量超過了機動車排放總量的60%。但相比汽油車的三效催化劑,在柴油車氮氧化物控制方面還沒有成熟的技術路線,技術也更為復雜。中國科學院生態環境研究中心研究員賀泓表示,柴油車氮氧化物控制應該從燃油品質、機內凈化和后處理技術3個方面同時著手,協調發展。
此外,水泥生產線和工業燃煤鍋爐的脫硝工作也不容忽視。由于產量巨大,我國水泥行業氮氧化物的排放占總排放量的10%左右。隨著水泥行業落后產能淘汰工作的推進,新型干法窯的使用比例大幅增加,但在提高能源使用效率的同時,由于燃燒溫度高等原因,氮氧化物排放量將顯著增加。水泥行業脫硝改造沒有成熟的國際經驗可以借鑒。
與電站鍋爐相比,分布在城市或居民區周邊的工業燃煤鍋爐對城市氮氧化物水平影響更大。這些鍋爐采用的燃煤品質差而且差異大,污染物排放強度高。更為重要的是,目前幾乎所有工業鍋爐或爐窯均未安裝脫硝裝置,也不能照搬火電廠的煙氣脫硝技術。如何解決這一“具有中國特色的問題”,還需要更多研究和試點。
需要什么支持?
政策配套要及時,經濟刺激很必要
不斷提高的標準及嚴格的監管,迫使相關企業采取措施實現減排。在這個過程中,行政手段的作用不容忽視,但一味依靠行政手段,不考慮企業實際情況,很難有效調動企業的減排積極性。
來自中國電力企業聯合會的數據顯示,受煤價大幅上漲等因素影響,截至2010年10月底,五大發電集團所屬447家燃煤電廠中,260家虧損,虧損面達58.2%。增加煙氣脫硝環節,需要電廠增加大量的固定資產投資和運行維護費用,這對于現在的電廠無疑是雪上加霜。要讓脫硫、脫硝等環保設施發揮比較大的減排作用,必須采取各種方式為電廠減負。目前,無論火電企業還是從事脫硝的環保企業,都在熱切期待著脫硝電價等經濟刺激政策的出臺。
中投顧問環保行業研究員侯宇軒認為,脫硝電價的補貼范圍應該控制在脫硝成本上下,這樣既有利于調動積極性也不至于擾亂行業健康運行的秩序;其次,各區域的上網電價實際上有較大差異,為了去差異化,地方政府或許能夠成為完善補貼措施的主力。
在機動車氮氧化物減排方面,淘汰黃標車是工作重點之一。以北京為例,僅2009年就淘汰黃標車10.6萬輛。據估算,每天可減少各類污染物排放315噸,可為300多萬輛國Ⅳ標準的新車騰出環境容量。
但是,黃標車淘汰工作政策性強、涉及面廣、社會影響大、具體操作復雜,推動黃標車淘汰可以用“舉步維艱”來形容。目前情況下,地方政府淘汰黃標車的辦法除了限行,就是鼓勵,而鼓勵的補貼標準如何確定也是難題。
北京市環保局副局長杜少中希望,國家相關部委能加緊出臺更適合生產消費情況的車輛報廢標準,這樣既可以促進生產,也可以改善環境,同時能夠拉動內需。此外,還要繼續探索建立淘汰黃標車的長效機制,要兼顧企業和消費者的利益,實現汽車發展與環境改善的共贏。
相比于國Ⅲ標準,國Ⅳ標準對機動車排放控制更為嚴格,需要在滿足國Ⅲ標準基礎上再進一步降低30%~50%的污染物排放才能達標。但在嚴格排放標準的同時,不能忽視與機動車排放密切相關的另一個因素——燃油品質。車用燃油中的硫含量、芳烴含量等指標也將影響機動車減排效果,而這恰恰是國內的短板,燃油標準與排放標準不同步的問題在我國一直存在,國Ⅲ標準的燃油至今仍未實現全國范圍內的供應。
專家表示,國外在機動車污染減排方面都是油品先行,而國內正好相反。今年5月1日,《車用汽油有害物質控制標準(第四、五階段)》、《車用柴油有害物質控制標準(第四、五階段)》開始實施。分析認為,這將解決相應排放標準實施后配套油品質量無據可依的問題。
但是,油品升級需要采用加氫脫硫或其他脫硫工藝。通過調研和不完全了解,車用汽柴油由第三階段標準升級為第四階段標準,成本上漲約為0.12元/升~0.15元/升,合160元/噸~200元/噸。目前,油品升級不存在技術障礙,根本阻力在于成本。
中國石油大學中國油氣產業發展研究中心主任董秀成認為,這就需要相關部門堅定不移地利用行政、經濟和法律等手段強力推動油品質量升級進程,尤其是在財政、稅收政策方面給予企業一定程度的優惠,進而鼓勵煉油企業完成油品升級換代任務的積極性。
“十二五”開局之年,各地對經濟指標的追求正熱情高漲,環保工作面臨的壓力可想而知。做好氮氧化物減排工作,要充分汲取二氧化硫減排工作中的經驗和教訓,不僅需要突破技術瓶頸、搞好環保設施建設,做好工程減排,更需要提高管理水平,不斷完善法律、經濟手段,促進減排效益最大化。 |