中国煤电企业高分辨率排放清单：1990-2010

菜谱No.25

由企业活动水平和排放因子构建而成的排放清单通常是公众了解大气成分的变动以及制定环境与气候政策时所需的关键信息。然而，由于企业活动水平以及地区排放因子等细节数据的缺失，当前对于中国的大气污染物排放水平的评估是不充分的。为了弥补这一缺陷，本文针对中国煤电企业构建了一套基于机组的污染物排放数据库CPED（China coal-fired power plant Emissions Database），并形成了一份时间与空间上的高分辨率企业排放清单，其评估的温室气体及空气污染物包括CO2、SO2、NOX、PM。

1990年至2010年，煤炭消费量增加了479%，中国煤电厂的SO2排放量增加了56%，NOX排放量增加了335%，CO2排放量增加了442%，而PM2.5排放量下降了23%，PM10排放量下降了27%。依据机组容量、锅炉类型、煤的含硫量和灰分以及排放控制设备的类型等信息，CPED数据库估算了此段时间内中国内地的7657台煤电机组的排放水平，其中5700余台机组运用至2010年，而1900余台机组自2005年起陆续退役。

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机组排放数据估算方法

CPED数据库包括1990年至2010年特定机组的月度排放数据，其数据估算方法如下：

其中：

s代指排放种类，y代指年份，m代指月份；

U代指机组容量，单位为MW，数据来自于中国环保部数据库；

P代指机组每发电1kWh所消耗的标准煤，数据来自于中国环保部数据库；

H代指煤的热值，H代指标准煤的热值，数据来自于中国环保部数据库；

T代指机组每年运行的小时数，数据来自于中国环保部数据库；

f代指机组月度发电量占年度总发电量的比例，依据机组所在省份的月度发电占比以及机组服役与否计算得出；

EF代指排放因子，SO2、NOx、PM等污染物的排放因子的估算在中国环保部数据库的基础上依据机组的特性以及减排装置的运行情况进行修正，而CO2的排放因子参照的是政府间气候变化委员会（IPCC）公布的数据；

代指减排装置的效率；

代指减排装置的运行状况；

指装置处于运行状态。

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模型的结果

在国家政策的推动之下，大型机组逐渐替代了小型机组：1990年容量大于300MW的发电机组占总机组数量的18%，而2010年这一比例增长至74%。相比小型机组，大型机组的发电效率要高出许多。此外，随着脱硫脱硝装置的安装及使用，单位发电量产生的污染物排放量也有所下降。本文估算的1990年——2010年中国煤电企业的排放情况如下表所示：

在测算了煤电企业的大气污染排放水平后，本文还分析了机组容量调整政策（增加大容量机组数量、淘汰小容量机组）以及脱硫装置使用政策对煤电企业排放水平的影响。其结果显示容量调整政策带来的SO2、NOx、PM、CO2的减排效果均是显著的，而脱硫装置的使用仅带来了显著的SO2、PM减排效果。随后，本文还就污染物排放的空间及时间的不同进行了具体的分析，即中国的东北部、北部、中部、东部、西部以及南部地区的排放因子因机组容量比例、燃料质量、排放控制技术的不同而不同；而每月的排放量也因电力需求量的不同而发生变动。NOx排放、机组容量的空间分布以及排放量的时间分布如下图显示：

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数据库的运用

CPED数据库的建立提供了较为精确的机组排放数据，提高了中国煤电企业排放的空间及时间分辨率，有助于改善迁移模型的性能。本文通过对影响排放的因素进行分析，有助于我国减排政策的调整和完善。

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对于CPED数据库的讨论

本文在最后对CPED数据库的讨论主要在于以下三点：

1）煤电企业大气污染物及温室气体排放估算的不确定性

2）与以往排放趋势估计值的比较

3）与CARMA（世界范围内电厂CO2排放数据库）进行对比。

详细内容请参照原文：

Liu, F, et al. "High-resolution inventory of technologies, activities, and emissions of coal-fired power plants in China from 1990 to 2010."Atmospheric Chemistry & Physics15.13(2015):18787-18837.

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