全國(guó)火電排放清單研究

伯鑫，高級(jí)工程師，環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評(píng)估中心數(shù)模部大氣環(huán)境研究室主任，現(xiàn)任北京航空航天大學(xué)、首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)、南京信息工程大學(xué)、河北科技大學(xué)、吉林化工學(xué)院兼職導(dǎo)師；北京市科委專(zhuān)家?guī)鞂?zhuān)家，中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)氣候變化分會(huì)常務(wù)委員；《Chemosphere》期刊、《中國(guó)環(huán)境科學(xué)》期刊審稿專(zhuān)家。長(zhǎng)期從事大氣環(huán)境質(zhì)量模擬、污染源排放清單、環(huán)境影響評(píng)價(jià)等研究，負(fù)責(zé)建立了全國(guó)火電排放清單、全國(guó)鋼鐵排放清單、全國(guó)機(jī)場(chǎng)排放清單、垃圾焚燒發(fā)電排放清單等。已培養(yǎng)和聯(lián)合培養(yǎng)碩士生7名，發(fā)表學(xué)術(shù)論文50多篇，授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利2項(xiàng)，登記計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)6項(xiàng)。代表性著作有《CALPUFF模型技術(shù)方法與應(yīng)用》《空氣質(zhì)量模型：技術(shù)、方法及案例研究》等。曾獲第一屆中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)青年科學(xué)家獎(jiǎng)。

第1 章 緒論...........................................................................................................................1

1.1 研究背景..................................................................................................................3

1.1.1 行業(yè)及政策...................................................................................................5

1.1.2 排放清單編制的技術(shù)背景......................................................................... 11

1.1.3 燃煤電廠對(duì)大氣環(huán)境影響的數(shù)值研究進(jìn)展..............................................13

1.2 研究目標(biāo)及意義....................................................................................................13

1.3 研究數(shù)據(jù)的來(lái)源....................................................................................................14

1.4 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線............................................................................................15

第2 章 火電大氣污染物有組織排放清單數(shù)據(jù)采集方法.................................................16

2.1 概述........................................................................................................................16

2.2 適用范圍及說(shuō)明....................................................................................................16

2.3 引用及參考文件....................................................................................................17

2.4 數(shù)據(jù)采集規(guī)范........................................................................................................17

2.5 公開(kāi)可下載的火電排放清單................................................................................18

第3 章 全國(guó)大氣污染源在線數(shù)據(jù)庫(kù)（CEMS）..............................................................19

3.1 全國(guó)CEMS 數(shù)據(jù)庫(kù)...............................................................................................19

3.1.1 全國(guó)污染源清單數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需求......................................................21

3.1.2 CEMS 采集優(yōu)化系統(tǒng).................................................................................21

3.1.3 交換平臺(tái).....................................................................................................22

3.1.4 采集模塊.....................................................................................................23

3.1.5 優(yōu)化數(shù)據(jù)模塊.............................................................................................23

3.1.6 導(dǎo)出清單模塊.............................................................................................26

3.1.7 導(dǎo)出到統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)模塊.........................................................................27

3.2 2014年在線監(jiān)測(cè)火電總體情況...........................................................................28

第4 章 火電行業(yè)污染源條碼應(yīng)用研究.............................................................................30

4.1 火電行業(yè)排放源分類(lèi)............................................................................................30

4.2 火電行業(yè)活動(dòng)水平調(diào)查........................................................................................33

4.3 現(xiàn)行各環(huán)保業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)中代碼應(yīng)用情況.............................................................34

4.3.1 排污單位編碼規(guī)則及應(yīng)用現(xiàn)狀..................................................................34

4.3.2 生產(chǎn)設(shè)施編碼規(guī)則及應(yīng)用現(xiàn)狀..................................................................35

4.3.3 處理設(shè)施及排污口編碼規(guī)則及應(yīng)用現(xiàn)狀..................................................35

4.4 國(guó)家/行業(yè)已發(fā)布排污單位有關(guān)代碼...................................................................36

4.4.1 《組織機(jī)構(gòu)代碼》.....................................................................................36

4.4.2 《污染源編碼規(guī)則（試行）》....................................................................38

4.4.3 《法人和其他組織統(tǒng)一社會(huì)信用代碼編碼規(guī)則》及修改單..................39

4.4.4 其他環(huán)保相關(guān)已發(fā)布可參考代碼..............................................................40

4.5 現(xiàn)有代碼規(guī)則適用性分析....................................................................................44

4.5.1 排污單位代碼適用性分析.........................................................................44

4.5.2 生產(chǎn)設(shè)施、處理設(shè)施及排污口代碼適用性分析......................................44

4.5.3 其他相關(guān)編碼適用性分析.........................................................................44

4.5.4 小結(jié).............................................................................................................45

4.6 基于排污許可“一證式”管理的污染源編碼方案.............................................45

4.6.1 必要性分析.................................................................................................45

4.6.2 排污許可編碼原則.....................................................................................45

4.6.3 排污許可編碼體系.....................................................................................46

4.7 火電行業(yè)排放清單編碼規(guī)則................................................................................46

4.7.1 火電行業(yè)排放清單編碼設(shè)計(jì)原則..............................................................46

4.7.2 火電行業(yè)排放清單編碼方案.....................................................................47

第5 章 全國(guó)火電排放清單時(shí)空分配方法.........................................................................51

5.1 背景空間分配方法................................................................................................51

5.1.1 火電企業(yè)空間信息提取技術(shù).....................................................................51

5.1.2 火電企業(yè)生產(chǎn)狀態(tài)檢測(cè)技術(shù).....................................................................67

5.2 2014年中國(guó)電力行業(yè)排放時(shí)間變化特征............................................................76

5.2.1 背景.............................................................................................................76

5.2.2 電力行業(yè)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)情況.....................................................................77

5.2.3 結(jié)論.............................................................................................................82

第6 章 全國(guó)火電排放清單系統(tǒng)開(kāi)發(fā).................................................................................83

6.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介................................................................................................................83

6.2 系統(tǒng)組成................................................................................................................84

6.3 數(shù)據(jù)導(dǎo)入子系統(tǒng)....................................................................................................84

6.4 數(shù)據(jù)篩查子系統(tǒng)....................................................................................................84

6.5 清單計(jì)算子系統(tǒng)....................................................................................................84

6.6 清單優(yōu)選子系統(tǒng)....................................................................................................84

6.7 數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)....................................................................................................84

6.8 數(shù)據(jù)管理功能........................................................................................................85

6.8.1 數(shù)據(jù)導(dǎo)入.....................................................................................................85

6.8.2 數(shù)據(jù)編輯、保存與導(dǎo)出.............................................................................87

6.8.3 數(shù)據(jù)篩查.....................................................................................................89

6.8.4 自定義條件檢索與過(guò)濾.............................................................................89

6.8.5 自定義分組.................................................................................................89

6.8.6 自定義條件樣式.........................................................................................91

6.9 企業(yè)信息更新........................................................................................................91

6.9.1 更新規(guī)則說(shuō)明.............................................................................................91

6.9.2 常規(guī)信息更新.............................................................................................93

6.9.3 其他信息更新.............................................................................................93

6.10 清單計(jì)算..............................................................................................................93

6.11 清單優(yōu)選..............................................................................................................94

6.12 清單展示..............................................................................................................95

6.12.1 分省展示...................................................................................................95

6.12.2 地圖展示...................................................................................................95

6.13 結(jié)論......................................................................................................................96

第7 章 2014 年高分辨率全國(guó)火電排放清單（HPEC，2014）....................................97

7.1 材料與方法............................................................................................................98

7.1.1 研究區(qū)域與對(duì)象.........................................................................................98

7.1.2 計(jì)算方法.....................................................................................................99

7.2 結(jié)果與討論..........................................................................................................100

7.2.1 基于CEMS的火電排放濃度分析...........................................................100

7.2.2 燃煤發(fā)電機(jī)組的排放因子分析................................................................102

7.2.3 非燃煤發(fā)電機(jī)組的排放因子...................................................................107

7.2.4 2014 年中國(guó)火電排放績(jī)效值及排放量...................................................107

7.2.5 不確定性分析...........................................................................................109

7.3 結(jié)論......................................................................................................................109

第8 章 高時(shí)空火電排放清單評(píng)估與減排控制策略評(píng)估............................................... 110

8.1 2011 年、2014 年京津冀火電排放情況............................................................. 110

8.1.1 研究區(qū)域................................................................................................... 111

8.1.2 2011 年、2014 年火電清單情況.............................................................. 111

8.2 預(yù)測(cè)模型及參數(shù).................................................................................................. 112

8.2.1 模型介紹................................................................................................... 112

8.2.2 模型參數(shù)設(shè)置........................................................................................... 113

8.3 結(jié)果與討論.......................................................................................................... 114

8.3.1 2011 年現(xiàn)狀情況火電排放貢獻(xiàn)影響....................................................... 114

8.3.2 2011 年現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)值貢獻(xiàn)對(duì)比................................................................... 117

8.3.3 2014 年現(xiàn)狀情況火電排放貢獻(xiàn)影響....................................................... 118

8.3.4 2014 年現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)值貢獻(xiàn)對(duì)比..................................................................120

8.4 結(jié)論......................................................................................................................121

參考文獻(xiàn) 2100433B

中國(guó)高時(shí)空分辨率火電行業(yè)排放清單模型主要用于環(huán)境影響評(píng)價(jià)、來(lái)源解析、空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警、總量控制、空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)規(guī)劃等工作。本書(shū)總結(jié)了作者在排放清單編制、火電數(shù)據(jù)挖掘、排放清單數(shù)據(jù)采集方法、編碼規(guī)則構(gòu)建等多年經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（CEMS）、排污許可數(shù)據(jù)、總量減排數(shù)據(jù)、環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)等，探討了火電行業(yè)排放清單的時(shí)空分配方法，介紹了全國(guó)火電排放清單系統(tǒng)的構(gòu)建，重點(diǎn)討論了2014 年高分辨率全國(guó)火電排放清單（2014，HPEC）編制方法、結(jié)果，并以京津冀火電企業(yè)大氣污染影響為案例進(jìn)行了分析。

本書(shū)可作為高等院校環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、環(huán)境管理等專(zhuān)業(yè)的教學(xué)參考書(shū)，也可作為固定污染源排放清單研究的參考工具，還可供電力部門(mén)、科研院所、環(huán)境管理部門(mén)的科技人員參考。

在溫室氣體排放清單的分類(lèi)中，以企業(yè)或集團(tuán)為單位計(jì)算該單位在生產(chǎn)活動(dòng)中各環(huán)節(jié)直接或者間接排放的溫室氣體，稱作企業(yè)溫室氣體排放清單。企業(yè)溫室氣體排放清單給企業(yè)帶來(lái)的益處有：

1. 有利于企業(yè)對(duì)溫室氣體排放進(jìn)行全面掌握與管理

2. 提高企業(yè)的社會(huì)形象

3. 對(duì)于企業(yè)確認(rèn)減排機(jī)會(huì)及應(yīng)對(duì)氣候變化決策起重要參考作用

4. 發(fā)掘潛在的節(jié)能減排項(xiàng)目及CDM項(xiàng)目

5. 積極應(yīng)對(duì)國(guó)家政策及履行社會(huì)責(zé)任

6. 為參與國(guó)內(nèi)自愿減排交易做準(zhǔn)備

為了更加明確企業(yè)溫室氣體的排放情況，以及為了避免重復(fù)計(jì)算，企業(yè)溫室氣體排放分為直接排放（SCOPE1），基于電熱或熱能使用的間接排放（SCOPE2）和其他間接排放（SCOPE3）。

其中，具體是：

SCOUPE1包括公司所有的車(chē)輛以及燃料燃燒的溫室氣體排放；

SCOUPE2包括自用的采購(gòu)電力產(chǎn)生的溫室氣體排放；

SCOUPE3包括生產(chǎn)采購(gòu)的原料、產(chǎn)品使用、外包的活動(dòng)、承包商的所有車(chē)輛，廢物處置以及雇員公務(wù)旅行產(chǎn)生的溫室氣體排放。

企業(yè)在以上三個(gè)范圍之內(nèi)排放的CO2、SF6、CH4、N2O、HFCS、PFCS都屬于受管制的（即被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)關(guān)注的）溫室氣體。2100433B

目前編制溫室氣體排放清單的標(biāo)準(zhǔn)主要有：ISO14064 ,GHG protocol ，IPCC（Intergovernmental Panel on Climate Change ）等。

為了更加明確溫室氣體的排放情況，以及為了避免重復(fù)計(jì)算，溫室氣體排放分為直接排放（SCOPE1），基于電熱或熱能使用的間接排放（SCOPE2）和其他間接排放（SCOPE3）。