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中國脫硝起步

http://magazine.caixin.com/2012-01-13/100348435_all.html#page2

2012年第一天,新修訂的國家標準《火電廠大氣污染物排放標準》(下稱火電新標準)正式實施。該標準之所以引發業界高度關注,是因為其對中國火電廠氮氧化物排放限值,比歐盟還嚴格一倍,業界稱其「全球最嚴」。

  歐盟新建大型燃燒裝置的氮氧化物排放限值為每立方米200毫克,美國約為每立方米135毫克。中國的火電新標準,其排放限值為每立方米100毫克。

  這項新標準的背後,是被稱為「世界工廠」的中國終於在2012年正式開始治理氮氧化物。火電行業是氮氧化物排放的第一大戶,因此成為中國氮氧化物減排利刃的最早指向。

  一個月前的2011年12月20日,即中國第七次環保大會開幕當天,國務院正式對外公佈《國家環境保護「十二五」規劃》。其最引人注目之處,是首次將氮氧化物和氨氮排放總量列入減排目標,並規定:2015年要比2010年削減10%的氮氧化物。

  脫硝,即去除空氣中含氮化合物的過程。礦物燃料燃燒煙氣中的氮氧化物,是大氣重要污染物之一。在全球數十年空氣污染治理的歷史上,氮氧化物與二 氧化硫一樣臭名昭著,是酸雨、光化學污染、灰霾天氣形成的重要成因,還是生成臭氧的元兇。經過一系列化學反應後,它還會成為如今已為人熟知的PM2.5的 一部分。

  過去十幾年間,中國的大氣治理主要集中於二氧化硫的減排。可是,儘管二氧化硫治理成效顯著,中國各大城市空氣污染形勢仍無緩減。其原因正是氮氧化物排放的不斷增加,抵消了二氧化硫減排功效。

  然而,啟動治理氮氧化物並不容易。2011年上半年,環保部對各地主要污染物總量減排核查核算中發現,化學需氧量(COD)、二氧化硫等傳統污染物排放量繼續下降,新增指標中氨氮排放量亦微微下降0.73%,氮氧化物排放量則不降反升,增加了6.17%。

從忽略到最嚴

  中國空氣質量並未改善,多位環境學者把原因指向未被中國列入強制控制目標的酸雨製造者——氮氧化物。中國的酸雨危害,近年已從硫酸型向硫酸、硝酸複合型轉變,其元兇正是氮氧化物。

  氮氧化物(NOx)包括一氧化氮、二氧化氮、一氧化二氮等化合物,主要產生於礦物燃料(如煤和燃油等)的高溫燃燒過程。在氮氧化物污染中,一氧 化氮佔總排放量的90%。火力發電廠鍋爐煙氣,鋼鐵、冶金、水泥等工業鍋爐排放物、機動車輛尾氣排放物、硝酸和氮肥及炸藥等生產過程產生的廢氣,都是氮氧 化物的主要來源。

  除了作酸雨形成的「幫兇」,氮氧化物還可直接刺激人的呼吸系統,並能與揮發性有機物(VOC)經過光化學反應,生成大氣污染物臭氧;並有可能通 過光化學氧化反應等一系列化學反應轉化為硝酸鹽,成為二次顆粒物,即人們聞之色變的細顆粒物PM2.5的一部分。最終,氮氧化物在環境中的積累,還會加劇 水體的富營養化趨勢,使得水污染更加失控。

  歐美國家從上世紀70年代開始,將氮氧化物納入控制目標。以美國為例,在1971年頒佈的《清潔空氣法案》中,氮氧化物減排已經被列入。

  中國在1996年曾試圖開始控制氮氧化物。當年10月1日,中國正式實施《環境空氣質量標準》,明確規定了氮氧化物和二氧化氮的濃度限值。因無法律保障,以及環保措施需要實體經濟付出巨大代價,該標準事實上一直未被執行。

  2000年,原國家環保總局下發《關於發佈〈環境空氣質量標準〉修改單的通知》),氮氧化物的濃度限值被完全取消。業內人士告訴財新《新世 紀》,在企業脫硝設施無法跟進的情況下,規定限值的結果只能是一紙空文。2003年,中國再次出台國家標準,規定氮氧化物排放的濃度限值為每立方米450 毫克至1100毫克。這一數字非常寬鬆,「幾乎不用採取什麼措施。」一位業內人士告訴財新《新世紀》記者。

  中國的電力工業是燃煤大戶,火力發電廠是氮氧化物排放的主要來源之一。根據中國環保產業協會《中國火電廠氮氧化物排放控制技術方案研究報告》統 計分析,預計到2015年和2020年,我國火電裝機容量將分別達到10億千瓦和12億千瓦。按照目前的排放控制水平,到2015年火電行業的氮氧化物排 放量將達到1116萬噸以上,到2020年將達到1234萬噸以上。顯然,再不控制,中國空氣污染後果難以設想。

  正是這樣的局面,促使氮氧化物控制正式進入《國家環境保護「十二五」規劃》,也促使中國火電行業出台全球最嚴的標準。

  「這是基於環境的考慮。」中國環保產業協會脫硫脫硝委員會副主任楊明珍如此解讀。她說:「環保部的考慮是,希望這次一步到位。我們國家的環境容量已經不行了,電廠是排放大戶,如果標準再放寬,污染將進一步加劇。」

脫硝隱憂

  從現在起至2014年,全國所有大型火電廠都將面臨一場脫硝大考。新火電標準要求全部已建成的大型火電機組,在兩年內建成脫硝設施,從2014年1月1日開始執行新標準。

  環境保護部測算得出,若對新建和2004年至2011年底期間通過環評審批的現有燃煤火力發電鍋爐全部實施煙氣脫硝,對2003年底前建成的火 電機組部分實施煙氣脫硝,到2015年,需要新增煙氣脫硝容量8.17億千瓦,共需脫硝投資1950億元。2015年後,運行費用每年需要612億元。

  與此同時,對於火電廠上馬脫硝設備的補貼政策也漸趨明朗。國家發改委宣佈,自2011年12月1日起,對安裝並正常運行脫硝裝置的燃煤電廠試行 脫硝電價政策,每千瓦時加價0.8分錢,以彌補脫硝成本增支。多位專家測算,每千瓦時0.8分的補貼,可以基本覆蓋脫硝裝置的安裝和運營成本。

  楊明珍認為,全球最嚴標準並非很難實現,火電廠煙氣脫硝的技術已經成熟。「我認為2012年將是電廠集中上馬脫硝裝置的一年。」楊明珍表示。

  但多位業內人士卻對財新《新世紀》記者表示擔憂,他們認為火電脫硝市場的火熱,恐將重演當年脫硫市場的亂局。

  北京國能中電能源有限公司董事長白雲峰迴憶說,「十一五」期間,當火電行業「大干快上」脫硫裝置時,脫硫裝置企業之間的惡性競爭導致脫硫行業的中標價格,甚至比成本價格還低,超出了合理範圍。

  「成本都不夠,設備的質量就會打折扣,最終導致現在脫硫效率不高。」低價中標的最終結果是安裝設備時偷工減料。如貴州某電廠低價安裝的脫硫裝置無法運營,最後甚至只得拆毀重建。

  據公開資料,中國目前在役火電脫硫機組中約三分之一的脫硫設施,不能正常運轉;正常運轉的脫硫設施,也難免出現石膏結垢、設備腐蝕等問題。

  曾主持多項煙氣脫硝技術研究項目的中國計量學院教授閆志勇認為,一旦脫硝市場熱起來,同樣的現象還會上演。「只要有一點利潤空間,就會有企業用更低的價錢來參與市場。」

  白雲峰則認為,惡性競爭的苗頭甚至已經在當下的脫硝市場出現。他希望政府加強對脫硝市場的監管;而火電企業也不應盲目追求低價,以免造成損失。

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