在全國人民抗擊新型冠狀病毒肺炎的特殊時期，有關(guān)春節(jié)期間引起嚴(yán)重霧霾天氣原因的分析文章在新媒體大量傳播。仔細(xì)一看，一些具有顯著誤導(dǎo)性文章（論點）卻只是換了個標(biāo)題老調(diào)重談，就像換了個馬甲又重現(xiàn)江湖。這些文章發(fā)布是否合乎時宜，讀者自有評判，但如果不正本清源，必然會對社會產(chǎn)生不良影響。簡要歸納這些文章有一個集中指向，把霧霾成因說成是主要由火電廠濕法脫硫后排放的濕煙氣（簡稱“白煙”或者“有色煙羽”）所為，進(jìn)而極力鼓吹“消白”，并推薦、宣傳相應(yīng)的技術(shù)或公司。就文章的寫法和內(nèi)容不難看出有以下顯著特點：一是先把自己打扮成環(huán)保專家，講一些似是而非的道理，以偏概全、移花接木，把復(fù)雜的霧霾形成問題簡單化、單一化成“白煙”所為。二是污名化中國火電廠污染控制成就，認(rèn)為花費巨大經(jīng)濟(jì)代價沒有相應(yīng)效果，指責(zé)政府管理不力；三是把中國對火電廠的污染控制技術(shù)路線與發(fā)達(dá)國家對立起來，造成了中國不如國外的假象，順便給電力行業(yè)戴上一頂行業(yè)保護(hù)的帽子并貼上只講經(jīng)濟(jì)效益不重視環(huán)保的標(biāo)簽；四是推薦技術(shù)設(shè)備，并宣稱取得了“輝煌”業(yè)績，造成環(huán)保技術(shù)唯我獨尊的假象。近日，有五位專家接受媒體采訪集中解答了污染成因的一些問題，對以上部分問題起到了一定正本清原的作用。但是從發(fā)電行業(yè)看，以一個長期從事電力環(huán)保專業(yè)者來看，還有一些問題必須進(jìn)一步澄清，有些“鍋”電力行業(yè)、電力環(huán)保人不背！
電力結(jié)構(gòu)調(diào)整成效顯著
電力結(jié)構(gòu)向清潔低碳發(fā)展。截至2018年底，全國發(fā)電裝機(jī)容量190012萬千瓦。其中，水電35259萬千瓦、火電114408萬千瓦（其中煤電100835萬千瓦），核電4466萬千瓦，并網(wǎng)風(fēng)電18427萬千瓦，并網(wǎng)太陽能發(fā)電17433萬千瓦。2018年，全國全口徑發(fā)電量69947億千瓦時。其中，水電12321億千瓦時，火電49249億千瓦時（其中煤電44829億千瓦時），核電2950億千瓦時，并網(wǎng)風(fēng)電3658億千瓦時，并網(wǎng)太陽能發(fā)電1769億千瓦時。2018年，全國非化石能源發(fā)電裝機(jī)容量占全國發(fā)電總裝機(jī)容量的40.8%，非化石能源發(fā)電量占全口徑發(fā)電量的30.9%。
火電裝機(jī)占比60.2%、發(fā)電量占比70.4%（煤電裝機(jī)占比53.1%、發(fā)電量占比64.1%；燃?xì)獍l(fā)電裝機(jī)占比10.5%、發(fā)電量占比4.4%）。中國30萬千瓦及以上火電機(jī)組裝機(jī)容量占全國火電裝機(jī)容量的比重由1978年的3.8%提升至2018年的80.1%，火電單機(jī)100萬千瓦及以上容量等級機(jī)組從無到占比達(dá)10%。2018年，全國6000千瓦及以上火電機(jī)組供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗307.6克/千瓦時，比1978年的471克/千瓦時下降了163.4克/千瓦時；單位發(fā)電量耗水量由2000年的4.1千克/千瓦時降至2018年的1.23千克/千瓦時，降幅約70%；與世界主要煤電國家相比，在不考慮負(fù)荷因素影響下，我國煤電效率與日本基本持平，總體上優(yōu)于德國、美國。
電力大氣污染物排放控制成效巨大
煤電煙塵排放量由1978年約600萬噸，降至2018年的21萬噸左右，下降超過96%；二氧化硫排放量由2006年峰值1350萬噸，降至2018年的99萬噸左右，比峰值下降約93%；氮氧化物排放量由2011年峰值1000萬噸左右，降至2018年的96萬噸左右，比峰值下降約90%。2018年與1978年相比，污染排放強(qiáng)度即單位發(fā)電量煤電煙塵（顆粒物）、二氧化硫、氮氧化物排放量，分別由約26、10、3.6克/千瓦時，下降到0.04、0.20和0.19克/千瓦時，這一水平達(dá)到世界領(lǐng)先水平。由1圖可以看出，隨著火電發(fā)電量的增長，污染物排放量呈現(xiàn)先升后降，并在近10多年來加快下降，表明了我國污染控制技術(shù)的不斷進(jìn)步和力度不斷強(qiáng)化。
圖1 中國火電廠發(fā)電量和大氣污染物排放量年際變化
污染控制水平達(dá)世界先進(jìn)，對環(huán)境的質(zhì)量的影響極大改善
衡量污染控制水平首先是排放標(biāo)準(zhǔn)的對比。中國對火電廠大氣污染物排放控制的污染因子主要為煙塵（顆粒物）、二氧化硫、氮氧化物3項，這與全世界對燃煤電廠的控制要求是相同的。法定控制要求主要通過大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)來約束。從1974年有國家排放標(biāo)準(zhǔn)以來，國家火電廠大氣污物排放標(biāo)準(zhǔn)又經(jīng)歷了四次制定和修訂，現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)是2011修訂的。標(biāo)準(zhǔn)變化的過程就是不斷嚴(yán)格污染物控制的過程，標(biāo)準(zhǔn)的修訂頻次在世界上是最高的，標(biāo)準(zhǔn)的要求的限值及考核要求（以小時濃度均值考核）在世界上也是最嚴(yán)的。在實際執(zhí)行過程中，國家有關(guān)部門通過制定超低排放文件，對大部分電廠提出的要求比國家排放標(biāo)準(zhǔn)要求更嚴(yán)。
火電廠排放的污染物對大氣環(huán)境質(zhì)量的影響主要有直接影響和間接影響。直接影響是指由生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的煙塵、SO2、NOx等污染物（一次污染物），經(jīng)過環(huán)保設(shè)備排放到環(huán)境后，經(jīng)大氣擴(kuò)散、稀釋對受影響的地區(qū)在一定時間段內(nèi)，增加了空氣中污染物濃度的現(xiàn)象；間接影響是指排放的一次污染物或者在治理過程中產(chǎn)生的新污染物（二次污染物）在大氣中發(fā)生大氣化學(xué)反應(yīng)又生成了新的污染物或者一次、二次污染物通過物理凝聚形成新的污染現(xiàn)象。顯然，要做到有效控制污染必須從減少一次、二次污染兩方面著手、不論從大氣污染控制理論還是實踐看，燃煤電廠核心和首要問題是減少一次污染物排放，同時，在選擇污染控制工藝時必須考慮減少二次污染物的產(chǎn)生。可以說，幾十年來，中國火電廠大氣污染物控制的歷史和實踐就是一部不斷減少一次污染排放和限制二次污染產(chǎn)生和排放的歷史。從主流燃煤發(fā)電工藝和煙氣治理工藝特性看，燃煤電廠排放的煙氣中的顆粒物幾乎全為PM10，且其中PM2.5所占比重較大。如，國電環(huán)境保護(hù)研究院對長三角地區(qū)6個有代表性的燃煤電廠排放的煙塵、PM10和PM2.5進(jìn)行了實測，結(jié)果表明：受檢燃煤電廠的煙氣經(jīng)過靜電除塵器和石灰石-石膏濕法脫硫后，PM10和PM2.5的占比分別為87.54%～95.90%，41.22%～50.31%，平均為91.57%和46.14%。近年來，火電廠大規(guī)模提高除塵、脫硫、脫硝裝置的效率，使電力行業(yè)一次污染物煙塵、SO2、NOx的排放總量和單位發(fā)電量排放量不斷下降，極大降低了一次污染物的直接影響并減少了形成二次污染的機(jī)會，這一點從我國酸雨程度的改善就可以得到證明；同時，通過污染治理工藝的選擇和技術(shù)措施以及技術(shù)規(guī)范性的限制等，盡量減少新形成的二次污染。據(jù)生態(tài)環(huán)境部公布，截至2019年底，全國實現(xiàn)超低排放的煤電機(jī)組約8.9億千瓦。中國火電廠大氣污染物控制技術(shù)與管理水平已處于世界先進(jìn)行列，大幅削減了常規(guī)大氣污染物排放，對改善大氣環(huán)境質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。
需要強(qiáng)調(diào)是，中國火電廠大氣污染物控制的排放標(biāo)準(zhǔn)要求、控制的技術(shù)措施等，是充分吸收了全世界大氣污染控制經(jīng)驗而形成的，其關(guān)鍵技術(shù)、核心設(shè)備也是先從發(fā)達(dá)國家引進(jìn)逐步形成自有知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)的，工藝路線具有高度的同源性和可比性。如選擇石灰石濕法脫硫技術(shù)、取消GGH等也是在汲取了美國等發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗，結(jié)合中國的教訓(xùn)和經(jīng)驗，經(jīng)過充分論證來推進(jìn)的。根本不是一些人主觀臆測電力行業(yè)為了少花錢而取消的。
全面開展火電廠濕煙羽控制是盲目措施
2017年以來，全國多地相繼出臺一些地方標(biāo)準(zhǔn)和行政文件，規(guī)定對主要工業(yè)源排放濕煙羽顏色、溫度和措施進(jìn)行控制。如，不同地方環(huán)保部門規(guī)定“燃煤發(fā)電鍋爐應(yīng)采取煙溫控制及其他有效措施消除石膏雨、有色煙羽等現(xiàn)象”，再如 “燃煤鍋爐應(yīng)采取相應(yīng)技術(shù)降低煙氣排放溫度，通過收集煙氣中液滴和飽和水蒸氣中水分的方式，減少溶解性鹽類和可凝結(jié)顆粒物的排放”，還有“位于環(huán)境空氣敏感區(qū)的燃煤電廠應(yīng)采取煙溫控制或其他有效措施消除石膏雨、有色煙羽等現(xiàn)象”等 。系統(tǒng)分析這些要求，結(jié)合一些發(fā)表的言論，對消除煙羽問題提出幾點上人看法。
一是對濕煙羽形成和影響認(rèn)識不清，判據(jù)缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性。火電廠的產(chǎn)生濕煙羽是由于普遍采用的濕法脫硫工藝（脫硫出口煙氣一般為處于飽和或接近飽和狀態(tài)，煙氣溫度一般在45～52℃）后，煙氣經(jīng)煙囪排放到大氣中，與溫度相對較低的環(huán)境空氣接觸而冷凝及凝結(jié)，所形成的大量霧狀水汽對光線產(chǎn)生折射、散射，因天空背景色和天空光照、觀察角度等原因發(fā)生顏色的細(xì)微變化，通常呈現(xiàn)出白色、灰（白）色或藍(lán)色等。其中，“白色煙羽”較為常見，飽和濕煙氣直接經(jīng)煙囪進(jìn)入大氣環(huán)境，遇冷凝結(jié)成微小液滴而產(chǎn)生，對于治理設(shè)施質(zhì)量合格的超低排放機(jī)組來說，其成分以水霧為主，污染物濃度很低，對環(huán)境質(zhì)量無直接影響，屬視覺污染。“灰（白）色煙羽”是在較暗光線下，光線經(jīng)大量霧狀水汽或反射或折射，視覺上感覺“發(fā)暗、發(fā)黑”，當(dāng)然也不排除是由于除塵效果不好所致。“藍(lán)色煙羽”可能是煙氣中主要含有以三氧化硫/硫酸氣溶膠為代表的可凝結(jié)顆粒物在濃度較高時形成，此種情況很少，根據(jù)發(fā)電企業(yè)測試數(shù)據(jù)，燃煤硫分約1.5%的超低排放電廠，煙氣中三氧化硫濃度已經(jīng)降至5 mg/m3左右，其它溶解鹽含量一般在1 mg/m3左右；而其它燃用更低硫分煤炭的電廠，三氧化硫排放已到1 mg/m3以下。同時，濕煙羽也會發(fā)生在燃用含水量較高的褐煤電廠；更會體出現(xiàn)在機(jī)械式濕式除塵器如在上世紀(jì)八九十年代火電廠普遍采用的文丘里濕式除塵器上。
不同地方環(huán)保機(jī)構(gòu)對數(shù)點濕煙羽的看法和治理要求并不統(tǒng)一，有的將“白色煙羽”“灰色煙羽”“藍(lán)色煙羽”統(tǒng)稱為“有色煙羽”，有的則認(rèn)為治理濕煙羽只是針對“消白”。由于認(rèn)識上不一致，所以提出“觀測法”和“排煙溫度法”不同的判定依據(jù)缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性。如，“觀測法”要求觀察者在觀測條件下未見明顯有色煙羽即可視為有色煙羽消除，但在執(zhí)法中存在一定干擾因素，如，光線、觀察角度、觀察者主觀判斷等；而“排煙溫度法”針對不同控制措施、季節(jié)等提出排煙溫度限值，通過煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）可監(jiān)管排煙溫度，但“顏色”“控溫”與“環(huán)境質(zhì)量”不存在對應(yīng)關(guān)系，因此也無法有效反映濕煙羽控制效果。圖2中的3張圖是我在內(nèi)蒙古一個電廠所攝，電廠環(huán)保設(shè)施穩(wěn)定運行，全部滿足環(huán)保要求，但煙流在不同光線、不同時間、不同角度下呈現(xiàn)不同顏色。實際上生活常識告訴我們，即便是云有時是“白云”有些則是“烏云”有時更是“彩霞”。
圖2 同一個電不同時間的煙流顏色
二是治理措施及效果與環(huán)境質(zhì)量脫節(jié)。現(xiàn)行火電企業(yè)實施的濕煙羽治理措施，本質(zhì)上是通過調(diào)整煙氣溫度、濕度改變煙氣排入環(huán)境后水汽凝結(jié)狀態(tài)，主要目的還是消除“白色煙羽”視覺影響。其中，煙氣加熱消白的方式并不能削減煙氣中已有污染物排放，相反煙氣加熱需要消耗能量，增加能源消耗，這意味著總體上增加了污染物排放；煙氣冷凝消白的方式（包括煙氣冷凝再熱方式）通過回收煙氣中凝結(jié)水對減少煙氣中污染物排放有一定效果，但在普遍實現(xiàn)煙氣超低排放情況下這種效果有限，對改善環(huán)境空氣質(zhì)量收效甚微。有的地方執(zhí)法部門甚至規(guī)定只要電廠加裝了消白裝置并連續(xù)運行則可以免予監(jiān)督，不管是否有消白效果，顯然是為做工程而行政執(zhí)法?？梢钥闯?，火電廠濕煙羽治理本質(zhì)上與改善環(huán)境質(zhì)量無關(guān)，從政策目標(biāo)、監(jiān)管要求和治理措施上看，僅能起到消除視覺影響的作用。
三是濕煙羽治理措施對原有設(shè)備或系統(tǒng)造成影響，增加系統(tǒng)運維潛在風(fēng)險。據(jù)已完成技改的電廠反映，濕煙羽治理工藝和設(shè)備穩(wěn)定性差，且對生產(chǎn)設(shè)備和系統(tǒng)造成多方面影響。如，采用漿液冷凝技術(shù)存在影響脫硫系統(tǒng)水平衡問題、換熱器易沖刷磨損造成泄漏問題、泄漏后消除故障難度大工期長問題，影響脫硫系統(tǒng)設(shè)備正常運行進(jìn)而影響脫硫效率問題等，采用管式煙氣換熱器時，存在管束磨損、積灰、腐蝕等問題。
四是濕煙羽治理措施投入大、運行成本高，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境效益差。以目前普遍采用的煙氣冷凝法為例，實施兩臺30萬千瓦火電機(jī)組改造，需要投資4000萬元左右，增加運行成本超過1000萬元，同時增加煤耗約1～1.5克/千瓦時。根據(jù)電力企業(yè)測算，影響濕煙羽改造工程成本經(jīng)濟(jì)性最大因素為機(jī)組利用小時數(shù)，其次為工程靜態(tài)投資，電價和水價也有一定的影響。根據(jù)中電聯(lián)統(tǒng)計，以2018年為估算年份，天津、上海、河北等已實施濕煙羽治理政策的地區(qū)中，涉及燃煤機(jī)組約4.5億千瓦，按照典型濕煙羽技術(shù)改造工藝，估算改造投資費用約320~680億元，年增加運維費用約120億元。同時，增加標(biāo)準(zhǔn)煤消耗約230~600萬噸，相當(dāng)于向大氣多排放煙塵、二氧化硫、氮氧化物累計約3200～8400噸，還增加二氧化碳排放量約600~1500萬噸。隨著可再生能源發(fā)電比例的不斷提升，火電廠靈活性改造將持續(xù)推進(jìn)，煤電利用小時數(shù)將難以提高，“消白”的成本將會進(jìn)一步增大。從全社會來看，這些大量的投資最終必然要傳導(dǎo)到全社會層面成為全社會成本。在燃煤電廠普遍實現(xiàn)超低排放基礎(chǔ)上再進(jìn)行消除濕煙羽，總體上是盲目的、得不償失。
五是濕煙羽政策制定隨意性大，與法律要求相抵觸。根據(jù)《環(huán)境保護(hù)法》，省級地方人民政府可以制定比國家排放標(biāo)準(zhǔn)要求更嚴(yán)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，但也明確規(guī)定污染物排放標(biāo)準(zhǔn)要依據(jù)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件來制定。對于濕煙羽治理問題，在沒有足夠科學(xué)論證下，不能隨意給企業(yè)設(shè)定要求，且大面積實施。同時,《行政許可法》也明確規(guī)定，政府不得任意改變已經(jīng)生效的行政許可，即便是為了環(huán)境保護(hù)要求變更許可，但要對企業(yè)造成的影響給予補(bǔ)償。更為重要的是，對企業(yè)許可的應(yīng)當(dāng)是規(guī)定達(dá)到的治理效果，而不是直接規(guī)定企業(yè)應(yīng)當(dāng)采取的具體措施。顯然，消除濕煙羽的有關(guān)規(guī)定性要求與法規(guī)要求是抵觸的。
政策建議
一是科學(xué)認(rèn)識濕煙羽的基本問題。濕煙羽對環(huán)境影響的基本問題應(yīng)當(dāng)是可知、已知范圍的事情，現(xiàn)在主要的問題是要防止有些人把小問題甚至是沒有的問題用極端語言，亂扣帽子的方式放大成大問題；把個別技術(shù)問題放大成社會問題；把不確定性問題放大到既成事實的問題。
二是運行好現(xiàn)有環(huán)保設(shè)施，減少二次污染物的產(chǎn)生。值得注意的是，為達(dá)到嚴(yán)苛的氮氧化物超低排放要求，一些電廠在脫硝裝置中增加催化劑用量，提高了三氧化硫轉(zhuǎn)化率及排放；運行中增加還原劑氨噴入量，造成過量氨逃逸；機(jī)組和煙氣治理系統(tǒng)運行協(xié)調(diào)不好，也會造成一部分氨鹽、三氧化硫以氣溶膠態(tài)排放到空氣中形成藍(lán)色或者黃色煙羽；此外，個別電廠的脫硫塔中除霧器存在設(shè)計、制造、運行等問題，除霧效率達(dá)不到設(shè)計要求，經(jīng)煙囪排入大氣時白色煙羽加濃，甚至煙囪周圍有“石膏雨”現(xiàn)象。但此類問題的產(chǎn)生屬于污染治理系統(tǒng)設(shè)計、運行或管理不當(dāng)造成的二次污染問題，應(yīng)加強(qiáng)對這些電廠的監(jiān)管，不斷優(yōu)化工藝系統(tǒng)。但要認(rèn)識到，這些問題非濕煙羽“原生”問題，也是極個別電廠非典型問題，不宜籠統(tǒng)劃歸為濕煙羽問題，更不宜盲目變成普遍性、強(qiáng)制性的政策要求。從現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備的基本情況看，只要按技術(shù)要求控制好氨逃逸，運行好除霧器，白色或者有色煙羽不會成為形成霧霾的原因，更不會對環(huán)境造成不可接受的影響。
三是進(jìn)行評估和執(zhí)法檢查。對已完成濕煙羽技改的典型電廠開展系統(tǒng)性評估，應(yīng)考慮環(huán)境、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等因素提出綜合性評估結(jié)論。執(zhí)法檢查不僅檢查企業(yè)執(zhí)行法律情況，也應(yīng)檢查地方政府出臺相關(guān)要求是否符合法定要求的情況。應(yīng)進(jìn)一步明確地方政府制定污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的基本條件，防止出現(xiàn)不科學(xué)、損害企業(yè)合法權(quán)益的要求的情況。國家環(huán)境行政主管部門在對地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)備案時（環(huán)保法要求）應(yīng)當(dāng)發(fā)揮必要的監(jiān)督作用。
四是建議對先行試點濕煙羽治理的發(fā)電企業(yè)給予適當(dāng)政策補(bǔ)償。濕煙羽治理政策是對現(xiàn)有火電企業(yè)環(huán)保行政許可的變更，根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)，應(yīng)對按地方政府要求進(jìn)行濕煙羽治理的發(fā)電企業(yè)給予經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。在堅持依法治理污染的同時，依法維護(hù)企業(yè)的合法權(quán)益。
五是加強(qiáng)宣傳，提高公眾對火電廠污染物治理情況的知情度。火電行業(yè)在環(huán)保管理和污染物控制方面開展了大量工作，但成效并不為公眾所了解，在一些誤導(dǎo)性信息的宣傳下，很多人認(rèn)為只要是電廠煙囪排放出來的（包括“白煙”）都是污染，分不清煙囪和冷水塔排放水氣的情況具有普遍性。建議有條件的火電廠實行“開放日”，鼓勵附近居民走進(jìn)電廠，了解電廠環(huán)保，減少誤解。行業(yè)組織及政府部門也應(yīng)加強(qiáng)火電廠環(huán)保成效的科普宣傳，提高公眾對火電廠污染物治理認(rèn)知。
評論