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          烏魯木齊市能源結構調整策略分析
          2015-06-29 11:14:04|點擊次數:



          熱電聯產【摘要】本文對烏魯木齊市大氣環境污染現狀進行分析,提出了把以煤炭為主的污染型能源利用結構逐步轉變為以電力、天然氣等能源為主的清潔型能源利用結構的調整策略,從而優化烏魯木齊市能源結構,改善空氣環境質量,提高居民的生活質量和城市綜合競爭力。

          【關鍵詞】烏魯木齊市大氣環境污染能源結構


          "十一五"期間,烏魯木齊市確立了建設現代化國際商貿中心和制造業中心的"雙中心"發展戰略。但由于能源利用結構不合理,近幾年烏魯木齊市的空氣質量形勢嚴峻。冬季大氣污染日趨嚴重,已成為烏魯木齊市對外開放和經濟可持續發展的重要制約因素。因此,如何合理調整能源利用結構,處理好資源、環境與社會經濟發展的關系是目前要解決的首要問題。


          一、大氣環境污染狀況及對烏魯木齊市經濟發展的影響

          1、烏魯木齊市環境空氣質量

          環境監測結果顯示,烏魯木齊市的空氣質量呈逐年惡化的態勢,特別是冬季污染天數明顯增加,且污染時間基本集中在采暖期。

          2、主要污染物分析

          烏魯木齊市主要污染集中在冬季采暖期。通過對主要污染物監測的數據顯示,二氧化硫年均值為0.115毫克/立方米,超過國家空氣質量年平均二級標準(0.06毫克/立方米)0.92倍;二氧化氮年均值為0.064毫克/立方米,略低于國家空氣質量年平均二級標準(0.08毫克/立方米);可吸入顆粒物為0.154毫克/立方米,超過國家空氣質量年平均二級標準(0.10毫克/立方米)0.54倍,并且二氧化硫、二氧化氮和可吸入顆粒物年均濃度呈明顯上升的趨勢。從時間分布來看,2006年二氧化硫采暖期濃度是非采暖期的6.39倍,二氧化氮采暖期濃度是非采暖期的1.56倍,可吸入顆粒物采暖期濃度是非采暖期的3.21倍。

          3、烏魯木齊市環境容量對主要污染物承載力及污染源分析

          根據環保部門對烏魯木齊市進行的環境容量測定,煙塵的最大容量為4.32萬噸,二氧化硫為6.32萬噸。由于大量使用原煤,城市污染物排放量已大大超過了環境容量,2006年烏魯木齊市煙塵排放量為6.5萬噸,二氧化硫的排放量為11.8萬噸,排放量分別超過了環境容量的50.5%和86.7%。在大氣污染物排放的行業中,烏魯木齊市電力和供熱是原煤消耗最多的行業,也是大氣污染物排放較多的。其中,二氧化硫排放量和煙塵排放量最多的行業是電力和工業生產,兩者總共排放二氧化硫占到總排放量的60.5%和47.4%。如果能源結構不發生變化,到2010年,預計僅二氧化硫的總排放量將超過容量的3.8倍。燃煤所帶來污染物排放是造成烏魯木齊市城市大氣污染主要因素。

          4、環境污染對人們身體健康和社會經濟的影響

          大量流行病學研究證明從輕微的呼吸道感染到嚴重的心,腦、肺各種疾病都與大氣污染有密切的關系。大氣污染所引起的最常見疾病就是呼吸道疾病,呼吸道疾病主要是指感冒,氣管炎及支氣管炎,肺炎,哮喘等呼吸道的急性炎癥。烏魯木齊市大氣污染狀況嚴重的時期也是各種呼吸道疾病的高發時期。據中國能源發展報告初步調查估計,燃用1噸煤所產生的二氧化硫和酸雨污染造成的經濟損失(樹木和作物受害,材料加速腐蝕,居民呼吸道疾病和工時損失等)達50到70元。按此比例計算,烏魯木齊市2007此項經濟損失達21到30億元。由此可見,以煤為主的能源結構不僅對人身體健康造成危害,還給社會經濟發展帶來阻礙。


          二、烏魯木齊市大氣環境污染的因素分析


          1、地理、氣象條件

          特殊的地理氣象條件是烏魯木齊市空氣污染形成的客觀原因。烏魯木齊市是距離海洋最遠的城市,三面環山,城市依河谷而建,生態環境十分脆弱,晝夜溫差較大,年均降水量262.4mm,而年蒸發量2221.4mm;冬季寒冷而漫長,年極端最低氣溫-32.9℃,采暖期長達180天左右,冬季風速小。受特殊的地形條件和氣象因素影響,城市空氣自凈能力差,環境容量有限。在不利的氣象條件如大霧、逆溫、靜風等作用下,城市生產、生活排放的污染物無法通過自凈能力自然化解,造成了嚴重的空氣污染。

          2、人口密度大

          烏魯木齊市行政區劃面積達1.4萬平方公里,絕大多數地區屬于山地、丘陵、戈壁和耕地,呈現大城市、小郊區的特點,90%以上的人口居住在260平方公里的城市建成區內,其中80%的人口又集中在天山區、沙依巴克區、水磨溝區和新市區四個中心區域,導致以上區域單位面積人口密度過大,甚至超過了內地部分大城市。如天山區城區每平方公里人口達到4-5萬人,已經高于上海黃浦區的人口密度。人口的過度集中造成能源消耗的增加和排放污染物的劇增,加重了城市空氣污染。

          3、能源結構不合理

          (1)以燃燒原煤為主的城市能源結構和能源利用的低效與浪費是造成烏魯木齊市冬季大氣污染的最重要因素。2006年烏魯木齊市一次能源消費結構中:煤炭、石油、天然氣、新能源和可再生能源所占比例分別為56.3%、33.3%、10.0%、0.4%。2006年采暖期二氧化硫排放量達8.15萬噸,煙塵排放量4.96萬噸,分別占全年排放量70%和76%,加上其他污染物冬季每天向空氣中排放的污染物達1000噸左右。污染物排放量已大大超過了環境容量。

          (2)烏魯木齊市冬季供暖現狀不利于大氣環境污染的治理。目前,烏魯木齊市供暖現狀是以燃煤區域集中供熱鍋爐房為主,熱電聯產及清潔能源供熱為輔。烏魯木齊市現有集中供熱企業44家,熱電聯產供熱工程4個,大型燃煤區域供熱鍋爐房共計55座,其余為分散供熱,共有分散小鍋爐3898臺。分散鍋爐容量小,燃燒方式落后,供熱效果較差,熱效率較低,能耗高,負荷調節手段低下。大多數小型分散鍋爐只有簡單的煙氣除塵處理設施,導致城區大小煙囪林立,冬季采暖期煙塵飛揚,給城市環境帶來很大污染。

          4、污染源沒有得到有效的控制

          目前烏魯木齊市現有3898臺小鍋爐、近1萬臺燒烤爐及3萬多臺燃煤爐灶,工業鍋爐排放超標率為60%,集中供熱站排放超標率為40%。此外,主要污染物排放總量沒有得到有效控制,排放量持續增加。2006年二氧化硫的排放量為11.8萬噸,煙塵排放量為6.5萬噸,分別比2003年增加了35.5%和14.4%。同時,新建項目的污染物排放量遠超削減的排放量。2006年各項環保措施落實后的煙塵削減量為2000噸,但新建項目排放量達7000噸;二氧化硫的削減量為3000噸,但新建項目排放二氧化硫增加了7000噸。


          三、大氣環境污染治理的能源消費結構調整策略


          1、烏魯木齊市能源的需求預測及調整的思路

          "十五"以來,烏魯木齊市經濟繼續保持快速增長,2006年GDP達到654.3億元,比2005年增長14%。"十一五"期間,烏魯木齊市的經濟增長速度預計達到15%,2010年地區國民生產總值預計達到1200億元,比2006年翻一番;"十二五"期間,預計年均增長率達10%,2015年地區國民生產總值將達到1750億元。按照目前的能源結構比例,到2010年烏魯木齊市能源的總消費量將達到2400萬噸標準煤,采取國家節能減排的措施后,煤炭消費量仍達1900萬噸標準煤,給烏魯木齊市整體環境帶來巨大的壓力。因此,調整能源消費結構、采用先進技術、提高能源消費的利用率已成為烏魯木齊市大氣污染治理迫在眉睫的舉措。

          (1)把節約能源放首位,適時調整產業結構。隨著烏魯木齊市經濟發展水平快速增長,能源需求量的逐年提高,調整能源供需矛盾的首要措施就是節約利用能源,其次適時地調整烏魯木齊市產業結構。

          (2)改變能源消費結構。用清潔能源(如電力、天然氣等)和新能源(風能、太陽能等)代替煤,逐漸將以煤炭為主的污染型能源利用結構逐步轉變為以電力、天然氣等優勢能源為主的清潔型能源利用結構。同時,推進熱電聯產,采取集中供熱方式,并將供熱項目搬遷到工業園區,減少對市區分散供熱所造成的大氣污染。

          (3)利用價格調控機制增加排污成本。制定并實施嚴于國家污染物排放標準的標準,提高二氧化硫、煙塵的排污收費標準,增加氮氧化物排放的收費標準,以減弱劣質能源的成本優勢和使用范圍,增強清潔能源的成本劣勢和使用范圍,鼓勵新能源和可再生能源在烏魯木齊市能源消費結構中的比重,優化能源結構。

          2、能源利用結構調整策略

          (1)加快發展熱電聯產,提高能源利用率,減少污染物排放。由于熱源點為熱電廠供熱機組,采用清潔煤燃燒技術,除塵設備先進,除塵效率高,脫硫設施同步安裝運行,將減少大氣污染物、灰、渣的排放量。據統計:熱電聯產替代供熱區域內小鍋爐后,燃煤的削減率為35.4%,二氧化硫的削減率為93.5%,二氧化氮削減率為39.9%,煙塵削減率為98.4%,灰渣削減率為30.3%;熱電替代供熱區域內小鍋爐后,脫硫效率可達90%以上,除塵效率可達99.8%;熱電聯產供熱與集中供熱相比,燃煤的削減率為12.0%,二氧化硫的削減率為78.0%,二氧化氮的削減率為18.1%,煙塵削減率為87.3%,灰渣削減率為11.0%。熱電聯產工程的實施,可提高能源利用率,減少污染物排放。此外,要提倡使用低硫煤代替高硫煤,大力推進煤炭清潔開發利用與轉換。

          (2)加大電力利用,減少本地區一次能源原煤用量。首先,根據城市市區人口密集程度、城市規劃,劃分出煤炭能源使用禁止區、限制區和非限制區。在城市中心區應鼓勵使用電力、天然氣等清潔能源,禁止或者限制煤炭使用;其次,繼續推進城市電網建設,為市區生產和生活用電提供有利保障。由于在劃分區內電力對煤炭的替代,使得電力供給壓力進一步加大,所以推進電站和電網建設,從周邊城市或工業區增加對烏魯木齊市區供電,保障市區對電力的需求;第三,大力開發和應用可再生資料發電技術,用太陽能、風能等清潔能源發電,緩解電力供需矛盾。烏魯木齊市應充分利用達坂城風力發電資源,推進風力發電擴建工程,以此緩解烏魯木齊市區電力供給壓力。

          (3)加大天然氣利用,優化烏魯木齊市能源結構。首先,要加快建設和完善烏魯木齊市天然氣管網體系,使得天然氣覆蓋到城市中心區各個居民區。在城市中心區(天山區、沙依巴克區、新市區、水磨溝區)、頭屯河區、米東區推廣管道天然氣和瓶裝液化石油氣,城市郊區如達坂城區和烏魯木齊縣采用瓶裝液化石油氣及煤、干柴等其他燃料。對于熱電聯產管網不能覆蓋的城市中心區域,也可通過使用天然氣或電力來解決供暖問題。其次,擴大天然氣的使用范圍,擴大天然氣在居民采暖和機動車等領域的使用范圍。第三,通過城市規劃和政府管理,對天然氣管道覆蓋區進行綜合治理,依法取締一些民用和工用污染物排放點。

          (4)積極推進新能源和可再生能源的開發利用??稍偕茉窗ㄌ柲?、水能、風能和生物能源等,是化石能源的替代能源中具有清潔、永續特征的能源。烏魯木齊市要實現能源結構優化調整,必須要加快發展太陽能、風能及地熱資源等可再生新能源。具體措施是,一是繼續加大對新能源產業化研究與開發的支持力度,重點發展太陽能、風能利用技術,加速大中型風機的國產化進程;二是借鑒國外鼓勵發展新能的有效管理辦法,對烏魯木齊市應用新能源和再生資源的企業或個體,采取補貼政策,反之采取加價稅收政策,鼓勵發展、利用新能源;三是充分應用現有新能源技術,增大資金和技術,積極投入到烏魯木齊達坂城風電場擴建項目,推進新能源和可再生能源開發利用力度。

          綜上所述,以燃燒原煤為主的城市能源結構是造成烏魯木齊市大氣環境污染的主要原因。因此,因地制宜地調整能源結構,以電力、天然氣等優勢清潔能源取代以煤炭為主的污染型能源,不斷改善空氣環境質量,是現在乃至未來烏魯木齊市大氣污染治理重要措施之一。當然,能源結構調整和優化是一個龐大、復雜而又持久的過程,不僅需要調整優化能源供給與需求結構改變常規能源的供給與消費結構,更需要大力發展和利用太陽能、水能、風能和地熱等替代能源,最終實現由化石能源向可再生清潔能源的調整。


          【參考文獻】

          [1]李學惠:集中供熱--緩解烏魯木齊大氣污染的有效途徑[J].新疆環境保護,2005(27).

          [2]李宇斌、楊小南:遼寧省大氣污染與人體健康研究進展[J].環境與健康雜志,2008(4).

          [3]閻長樂:中國能源發展報告[M].經濟管理出版社,1994.

          文章來自:http://www.ytebara.com.cn/index.php?catid=839/



                        
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