PDF《散煤治理》

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清洁空气创新中心 北京市环境保护科学研究院 2017年11月 散煤治理 与清洁取暖工作指南 基于京津冀清洁能源改造项目研究 >

作者: 清洁空气创新中心 (清洁空气联盟秘书处) 解洪兴 李连飞 何新北京市环境保护科学研究院 王军玲 张增杰 钱文涛 鸣谢 : 北京市环境保护局 能源基金会(中国) 基于京津冀清洁能源改造项目研究 散煤治理与清洁取暖工作指南 免责声明: 本指南仅代表作者的观点,不代表相关支持 机构、清洁空气联盟及其成员的观点.

清洁空气 创新中心不保证本指南中所含数据的精确性,而 且对使用这些数据所产生的任何后果不承担责任. 在注明来源的前提下清洁空气联盟鼓励出于个人 和出于非商业目的对本指南所含信息进行印刷或 复制.本指南由清洁空气创新中心(柯灵爱尔(北京)环境技术中心)所有,未经同意,使用者不 得出于商业目的销售、传播或制作相关衍生作品. >

前言2016 年入冬,京津冀及周边地区连续出现大气重污染过程,影响范围大、持续时间长、 污染程度重.燃煤是主要污染因素之一,包括燃煤锅炉、居民散烧和燃煤电厂等排放.燃煤锅 炉在排放治理措施不得当的情况下,会造成大量的空气污染物排放.而居民散烧燃煤除了排放 近地面的空气污染物,不完全燃烧还会产生 CO,威胁居民健康,同时会产生大量黑碳,而黑 碳的温室效应潜势值高达 910,是气候变化的推手之一. 治理燃煤散烧污染,不但可以缓解冬季大气重污染,改善空气质量,而且是应对气候变化 的重要手段,而解决燃煤散烧污染的最核心方法就是推动清洁取暖技术的应用.中央和地方各级 政府高度重视清洁能源改造工作.2016 年12 月21 日,习近平总书记主持召开中央财经领导小 组第十四次会议,指出 推进北方地区冬季清洁取暖,关系北方地区广大群众温暖过冬,关系雾 霾天能不能减少,是能源生产和消费革命、农村生活方式革命的重要内容.要按照企业为主、政 府推动、居民可承受的方针,宜气则气,宜电则电,尽可能利用清洁能源,加快提高清洁供暖比 重. 2017年3月5日, 在第十二届全国人民代表大会第五次会议上, 李克强总理做政府工作报告, 指出 要加快解决燃煤污染问题,全面实施散煤综合治理,推进北方地区冬季清洁取暖,完成以 电代煤、以气代煤

300 万户以上,全部淘汰地级以上城市建成区燃煤小锅炉. 近年来,京津冀地区散煤治理与清洁取暖工作取得了积极成效.各地能源消费量统计数据 显示,截至

2015 年底,北京市、天津市和河北省分别实现煤炭净削减 1104.82 万吨、759.17 万吨和 2415.87 万吨.但是,在散煤治理与清洁取暖的推进过程中,也出现了各种问题与挑战: 一些地方政策出台比较仓促,没有充分考虑各种潜在可应用的清洁取暖技术,技术选取较为单 一;

部分地区在制定清洁取暖改造方案时对不同技术的适用性考虑不足,技术应用缺乏可持续 性;

个别地区清洁能源改造方案的资金机制不完善,缺乏有效的激励约束,出现了居民复烧燃 煤的现象.分析原因,主要是由于选用技术与当地实际情况及需求的不匹配造成的.此外,散 煤治理与清洁取暖是一个系统性问题,在制定具体技术路线时,不仅要考虑改造技术本身的技 术性能和适用条件,还需综合考虑城乡规划、电网和天然气管网等基础设施的需求、能源和自 然资源的可持续供应、二次污染等因素.本指南意在支持地方开展清洁取暖工作,并提供参考 解决以上问题.

2016 年初,根据北京市环境保护局的工作需要,在能源基金会(中国)的支持下,清洁 空气创新中心(清洁空气联盟秘书处)与北京市环境保护科学研究院共同开展了 京津冀区域 清洁能源改造典型案例分析及政策建议项目 .经过一年多的资料分析、调研评估和多次专家 评审会,项目产出了《京津冀区域清洁能源改造典型案例分析及政策建议研究报告》、《散煤 治理与清洁取暖工作指南》和《散煤治理与清洁取暖技术与案例集》.本指南提出了清洁取暖 以及散煤治理的相关技术路线、实施原则与方案,以支持相关部门开展清洁取暖工作. >

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28 1 指南介绍 1.1 指南目标 1.2 指南内容 1.3 适用范围 1.4 参考文件 1.5 编制单位

2 清洁取暖工作实施原则 2.1 环境效益优先 2.2 因地制宜地开展资源分析与长远规划 2.3 清洁取暖要有经济可持续性 2.4 重视技术示范与评估 2.5 加强宣传教育 2.6 关注民生取暖保障

3 清洁取暖工作实施流程 3.1 基础情况调研 3.2 设定目标 3.3 开发实施方案 3.4 组织实施 3.5 信息发布与共享

4 技术路线分析 4.1 按能源来源形式分类 4.2 用能侧设施的主要技术要求 4.3 典型技术介绍 4.4 供能技术的运行周期 4.5 不同地域应如何选择技术路线

5 局限性 附件

1 清洁取暖与散煤污染防治技术与案例清单 附件

2 技术与案例评估展示模板 >

1 指南介绍 1.1 指南目标 为贯彻执行《大气污染防治行动计划》,落实 调整能源结构,控制煤炭消费总量, 加快清洁能源替代利用 要求,促进京津冀地区有效开展燃煤治理与清洁取暖工作,解 决区域冬季灰霾污染问题,实现改善空气质量、保障人民健康目标,制定《散煤治理与 清洁取暖工作指南》. 通过应用本指南,可帮助我国北方地区贯彻执行清洁取暖任务,推进清洁能源取暖 改造工作, 支持相关部门从改造技术的适用性、 有效性、 经济性和环境性等方面进行评估, 选取适合自身需求的技术路线,有序开展清洁取暖工作,从而系统有效的推进中国的空 气质量改善工作. 1.2 指南内容 本指南总结介绍了

6 项清洁取暖工作的实施原则,并将清洁取暖的具体工作按

5 个 模块进行了总结.指南还针对不同区域特征,提出了的清洁取暖技术路线选取方法. 此外,指南还可配合《散煤治理与清洁取暖技术与案例集》进行使用.案例集共收 集燃煤锅炉改造的

8 项技术

9 个案例,以及民用散煤改造的

9 项技术与

4 个案例.在技 术和案例的介绍分析中,采用了一致性的评价指标,突出了技术性、经济性、环境性以 及适用条件等因素,方案制定者可以先对不同技术案例进行了解,再根据实施路径的指 导逐步开展工作. 1.3 适用范围 本指南适用于以京津冀地区为代表的北方地区,根据各地不同的自然资源条件、基 础设施和开发情况等要素,针对燃煤供热锅炉和散户燃煤供暖,为包括城县建成区、城 乡结合部、农村地区、边远农村地区在内的不同区域提供制定清洁取暖工作方案的参考 和技术支持. 1.4 参考文件 本指南编制过程中参考了以下技术文件与标准: 《民用煤大气污染物排放清单编制技术指南(试行)》 《热泵热水机(器)能效限定值及能效等级》(GB 29541-2013) 《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271-2014) 《水(地)源热泵机组能效限定值及能效指标》(GB 30721-2014) 《燃气采暖热水炉》(GB 25034-2010) 《余热利用设备设计技术规定》(YB/T 4483-2015) 《电采暖散热器》(JG/T 236-2008) 《蒸汽和热水型溴化锂吸收式冷水机组》(GB/T 18431-2001) 《家用燃气快速热水器和燃气采暖热水炉能效限定值及能效等级》(GB 20665- 2015) 《户式空气源热泵系统应用技术规程》(DB11/T 1382-2016) 《生物质直燃常压热水锅炉》(DB13/T 2078-2014) 《家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法》(GB/T 19064-2003) 1.5 编制单位 本指南由清洁空气创新中心和北京市环境保护 科学研究院联合编制. 在指南的编制过程中, 还得到了北京市环保局、 北京市农委、国务院发展研究中心、中国国际工程 咨询公司、中国节能协会、中国可再生能源学会等 机构多位专家的大力支持. >

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环境效益优先 在选择方案时, 应考虑长期环境效益. 将方案中其他潜在的污染物排放做综 合考量, 将整体环境效益放在第一位. 因地制宜地开展资源分析与 长远规划 充分结合当地资源,因地制宜选择 适用方案. 改造方案的经济可持续 选择方案时既要考虑初始投入成本, 也要考虑长期运行成本,确保方案 可持续运行. 重视技术示范及评估 实践出真知,新技术的应用需要有科 学的示范和评估,才能真正检验其是 否具有可行性,减少不必要的弯路. 加强宣传教育 方案实施后需加强宣传教育,让改 造方充分掌握使用方法、安全性相 关知识. 关注民生保障 清洁取暖工作是环境问题,也是民生 问题.能源供给的持续性和稳定性才 能真正惠及用户.

2 清洁取暖工作实施原则 基于相关政策以及国内外经验的分析,并结合研讨会、调研、走访等研究成果,指 南总结归纳了六项清洁取暖工作的实施原则. 2.1 环境效益优先 国家提出清洁能源改造着力解决目前北方地区尤其是京津冀地区面临的严重空气污 染问题, 主要的驱动因素是保障区域内全体民众的环境效益, 同时也要兼顾其他协同因素. 确保清洁取暖改造工作实现环境效益最优化改善,应以环境的改善作为对比衡量各项技 术路线的主要指标. 优先环境性体现在以下几个方面: 从环境效益最大化角度考虑,应优先选择余热的利用,其次是可再生能源的使用, 然后是清洁能源的使用. >

在技术路线选择时,需要关注供给侧和用能侧的能源消耗,包括能源的梯级利用, 提升建筑能效,选择优化的末端散热方式等. 2.2 因地制宜地开展资源分析与长远规划 对能量供给侧与用能侧都应提出提高能效的要求. 供给侧应该充分挖掘和利用不同品位能源的价值,实现能源的梯级利用: 例如针对天然气, 可以考虑优先选用热、 电、 冷三联供, 同时用于支持供暖、 供冷和其他需求. 用能侧可采用加强建筑保温、改善建筑采光,同时室内采用高效换热散热 的形式,并在能源利用机制上做到灵活调控,有效减少过量供热. 清洁能源取暖的方案制定和技术路线选择需要考虑当地的资源禀赋特点,同时兼顾 考虑地区规划、未来的建设搬迁计划等因素. 因地制宜,重点考察本地区资源的空间与时间分布特点和城乡未来发展、产业规划 布局: 余热资源:尤其是低品位工业余热,如不充分利用,直排会造成浪费和外界热 污染.因此,从环境性角度,可优先选用余热利用供暖,同时其成本相对较低. 可再生能源:可以反复利用, 在处理得当的情况下, 能实现环境影响最小化. 清洁能源:煤改气在本地依然会产生污染物 NOX 的排放,需保证达标排放;

煤改电,发电端依然有部分依靠化石能源,需通过超低排放集中治理,使 污染物达标排放. 技术路线的选择应满足环境改善要求的前提,要率先开展方案的环境效益评估. 技术路线的选择要充分考虑运行能效及二次污染问题,避免增加生态环境成本. 不同技术方案在解决空气污染问题的同时,如有废水、固废、噪音等污染 排放的情况,也应该符合相关标准. >

2.3 清洁取暖要有经济可持续性 改造方案应当具备经济可持续性,考虑方案的全生命周期成本,力争运行成本不会 大幅波动,避免用户受高运行成本影响而返回到散煤供暖的方式. 在改造方案的选择上,以项目整体年度需要花费的政府和居民的总成本作为衡量各 种技术路线的一种方法. 通过清洁取暖改造治理散煤燃烧引起的空气污染,受益方包括农村和城市居 民.为平衡改造新增的取暖成本,政府在项目实施初期采取财政补贴政策予 以支持是合理的方式之一.在选择改造方案时,应当将财政补贴、建设投入、 居民费用等纳入总成本进行成本投入和效益产出的对比. 资源的分布、应用潜力与是否能持续稳定供应,都会深刻影响技术路线的成 本和选择.电网与天然气管网等能源基础设施的建设水平不仅是煤改电、煤 改气项目的重要保障,其建设投入也是构成煤改电、煤改气项目经济成本的 主要部分,因此,财政支持力度是决定工作难易程度的主要因素. 从时间上,技术路线的选取要充分结合本地区的远景规划,考虑技术路线在本地城 乡规划期内的运行时间,避免在有拆迁和移民计划的地........