火电燃料消费过程对资源环境的影响评估

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1、第２０卷第２期长江流域资源与环境Ｖｏｌ．２０Ｎｏ．２２０１１年２月ＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｎｔｈｅＹａｎｇｔｚｅＢａｓｉｎＦｅｂ．２０１１文章编号：１００４－８２２７（２０１１）０２－０２３９－０５火电燃料消费过程对资源环境的影响评估杨振（华中师范大学城市与环境科学学院，湖北武汉４３００７９）摘要：我国以化石能源为主要燃料的火电生产导致了严重的资源枯竭和环境污染问题，定量评估火电燃料消费对资源环境的影响是区域可持续发展研究的重要内容。在估算火电燃料燃烧及运输、生产过程中排放的主要大气污染物的基础上，利用成分法计算相应的生态足迹，定量评估火电燃料消费过程对资源环

2、境的影响。结果表明：我国１ｋＷ·ｈ火电的燃料消费过程中排放的ＣＯ、ＣＨ、ＮＯ、ＳＯ、烟尘分别为１．０７ｋｇ、９．９３×１０－３－３２４ｘ２ｋｇ、６．４６×１０－３－２２，增加到２００７ｋｇ、２．６０×１０ｋｇ、２．０２×１０ｋｇ；全国火电燃料消费占用的生态足迹由２０００年的５０６７４．４４万ｈｍ年的１２３８４２．０８万ｈｍ２，年均增长１３．６２％；ＣＯ和ＮＯ的生态足迹平均比重高达８３．６％，是影响资源环境的主要２ｘ因子，ＳＯ２、烟尘与ＣＨ４三者合计仅１６．４％，对资源环境的冲击相对较小。关键词：火电燃料；排放清单；资源环境；生态足迹文献标识码：Ａ中国正处在经济高速增长阶段，这一过程必

3、然化为原煤、原油和天然气３种类型，即把火电生产所伴随着对电力需求的持续增长。长期以来，我国火耗的燃煤全部当作原煤，燃油全部当作原油，燃气全电装机比重在电源结构中一直维持在７５％以上，火部当作天然气。力发电量占全国发电总量的比例高达８０％以上。由于火电生产多以煤炭、石油、天然气等化石能源作１主要大气污染物排放清单估算燃料，电力需求的快速增长在带来巨大经济效益和社会效益的同时，也带来了严重的资源枯竭和环境ＣＯ２、ＳＯ２、ＮＯｘ、ＣＨ４、烟尘是我国火电燃料消污染问题［１］。目前，我国火电燃料燃烧产生的ＳＯ费过程中排放的主要大气污染物，这一过程通常包２占全国排放总量的５３％，烟尘排放量占全国

4、排放总括燃料开采、运输和燃烧发电３个阶段。由于燃料量的２０％，电力工业已成为我国节能降耗和污染减开采和运输过程的污染排放量较小，这里将二者合排的重点领域。并为一个阶段，将其与发电阶段的排放量合计，以得定量评估火电燃料消费对资源环境的影响，是到各项大气污染物的生命周期排放量。区域可持续发展研究的重要内容，也是我国节能减１．１燃烧过程的排放量排工作的科学基础。众多学者对该问题进行了卓有火电燃料燃烧过程中，ＣＯ２、ＳＯ２、ＮＯｘ、ＣＨ４、烟成效的探索，但多以定性分析为主，研究视角多集中尘的排放量与燃料消费量、燃料属性、燃烧设备、燃在燃料燃烧过程的环境污染方面，对燃料生产与运烧技术以及电厂的

5、脱硫、脱氮、除尘效率等有关系。输阶段产生的综合影响关注不够［２］。本文在估算中参考相关成果及国内火电厂实际情况，对燃料燃烧国火电燃料燃烧及运输、生产过程中排放的主要大过程中的排放总量进行估算。其中，原煤燃烧的碳气污染物（ＣＯ２、ＳＯ２、ＮＯｘ、ＣＨ４、烟尘）的基础上，利排放系数取２４．７４ｔＣ／ＴＪ（国内实测均值），碳氧化用成分法计算相应的生态足迹，定量评估火电燃料率为９０％；原油和天然气燃烧的碳排放系数分别取消费对资源环境的综合影响。由于部分计算参数的１９．８９ｔＣ／ＴＪ、１５．３０ｔＣ／ＴＪ（ＩＰＣＣ推荐值），碳氧化［４］缺乏，我们参考文献［３］的处理方法，将火电燃料简率分别为９

6、８％、９９％。根据文献［５］，原煤、原油收稿日期：２０１０－０３－２９；修回日期：２０１０－０６－１０基金项目：中央高校基本科研业务费资助项目“武汉城市圈农村生活用能转换及人居环境效应研究”（ＣＣＮＵ０９Ａ０１０１６）作者简介：杨振（１９７８～），男，山东省成武人，博士，主要从事能源地理与区域可持续发展研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｎｇｚｈｅｎ０８７１＠１６３．ｃｏｍ２４０长江流域资源与环境第２０卷和天然气的硫含量均值分别取１．０５％、０．１２％、ｋｇ／ｋＷ·ｈ；ＳＯ２、ＮＯｘ、ＣＨ４的排放强度相对较小，分３；ＳＯ排放因子取８１．３％、９３％、１００％；－３－３０．１３ｇ／ｍ２别为９．９３

7、×１０ｋｇ／ｋＷ·ｈ、６．４６×１０ｋｇ／ｋＷ·ｈ、脱硫设施效率取全国均值９０％。另外，由于我国燃－３２．６０×１０ｋｇ／ｋＷ·ｈ。结合终端用户火电消费资料烧排放的ＮＯｘ基本上未加控制，尚无系统的相关数可计算出２０００～２００７年中国火电燃料消费生命周据供参考，故采用欧洲１９７０年代类似情况下的排放期中排放的主要大气污染物数量，如图１、２所示。因子，分别取９．９５ｋｇ／ｔ、７．２４ｋｇ／ｔ、４．１０ｇ／ｍ３，且可以看出，２０００年以来我国火电燃料消耗过程中