多種發電過程的大氣污染物排放比較及環境影響

王桂芳 馬劍 馮寧

（西北電力設計院 陜西西安 710075）

我國電力市場經濟規則和環境保護約束條件遠未健全，火電廠污染物的排放仍然沒有得到有效的控制。超期服役的老舊火電廠、小火電廠污染嚴重，發電利用率卻是很高的。近期華北東北等地持續出現的霧霾天氣，切大氣中的污染物濃度和超標地區的面積都有逐年擴大的趨勢。

1 各種發電過程的污染物排放

我國以集中式發電為主，隨著各種社會的需求，分布式電廠逐步出現并投入運行。使用不同發電設備和燃料所排放的大氣污染物不相同，它們對環境的污染程度也不相同。經過查閱和換算[1]，總結出各種發電設備的污染物排放標準如表1所示，表格中N/A表示該污染物排放忽略不計(單位：10－3磅/千瓦時)，其中分布式發電設備污染物排放標準參考美國加州制定的2010年分布式發電污染物排放標準，燃煤火力發電污染物排放標準是由《火電廠大氣污染物排放標準》提供。

表1 各種發電過程的各種污染物排放標準

可以看出壓燃式內燃機NOX排放量最高，雙燃料和火電廠排放也較多。燃燒天然氣和液體的微型燃氣輪機和燃氣輪機排放量較少。NOX排放量最小的是質子交換膜燃料電池和磷酸燃料電池。火電廠排放的SOX的排放量最多，壓燃式內燃機.其次，燃燒天然氣的微型燃氣輪機、先進燃氣輪機和燃氣輪機較少，火花式內燃機和雙燃料內燃機排放量更低，而燃料電池和燃燒液體的微型燃氣輪機排放的SOX可以忽略極小，可以忽略不計。雙燃料內燃機CO排放排放量最高，兩種形式的內燃機.其次，燃燒天然氣的微型燃氣輪機、先進燃氣輪機和燃氣輪機較少，火電廠和燃料電池排放的CO可以忽略不計。除了燃燒液體的微型燃氣輪機CO2排放量可以忽略不計之外，其它發電設備的CO2排放量均較多。但相對來說，燃料電池排放CO2還較小。在VOC（揮發性有機化合物）排放方面，內燃機的排放量最多，雙燃料內燃機和磷酸燃料電池排放量其次，燃燒天然氣的微型燃氣輪機、先進燃氣輪機和燃氣輪機排放量更少，燃燒液體的微型燃氣輪機和火力發電排放的VOC量可以忽略不計。在煙塵(PM)排放方面，火力發電排放PM的量最多，內燃機其次，微型燃氣輪機和燃氣輪機排放量較少，而燃料電池排放的PM量可以忽略不計。

2 污染物排放對環境影響評價

從對比中發現，火力發電和內燃機發電排放的污染物量較高，燃氣輪機和燃料電池排放污染物較少，尤其是燃料電池，排放的污染物量很少，它排放的好幾種污染物的數量可以忽略不計。根據環保部公布的2013年上半年發布的74城市空氣質量報告指出污染物排放量大是影響空氣質量的根本原因。燃煤、機動車、工業、建筑和交通揚塵是主要的排放源，也是造成影響空氣質量的根本原因。

3 我國能源結構分析與環境保護

我國應該嚴格制定環保對發電行為的約束條件，實施可持續發展戰略，調整能源結構，實施污染收費制度。專家預言，二十一世紀即使到了石油后的時代，也不會是煤炭的時代。除進一步發展天然氣、水能、核能外，以燃料電池能、太陽能和生物質能為代表的新能源將得到廣泛的應用。

4 結語

從長遠利益考慮，應當采取各種措施改進火力發電技術，應該適當發展分布式發電技術，并在一定范圍內推廣應用。

[1]曲格平.中國環境問題與對策.北京：中國環境科學出版社，1984.