電力特色高校開設 《清潔生產》課程的必要性及實踐*

時鵬輝

（上海電力大學環境與化學工程學院，上海 200090）

粗放型的經濟增長模式為我國帶來了諸多嚴重的環境問題。長期以來,我國投入了大量的人力、物力、財力進行環境污染治理,然而,實踐證明,這種末端治理的方式并不能從根本上解決環境問題,必須尋求更加合理的可持續發展道路[1]。清潔生產就是國際社會在總結工業污染治理經驗教訓的基礎上提出的一種新型污染預防和控制戰略。清潔生產是將環境保護從被動反應改為主動行動的模式,由末端治理模式改為從源頭進行控制,它強調要在污染物產生之前就予以削減,徹底改變了末端治理的污染控制理念。清潔生產以 “節能、降耗、減污、增效”為指導方針,通過技術革新、技術升級等手段改變企業的生產方式,使企業實現 “低消耗、高效益、少污染”的可持續發展模式。實踐證明,清潔生產是實現企業社會效益、經濟效益和環境效益協調發展的根本途徑。電力行業是環境污染大戶之一,每年向環境排放大量的廢水、廢氣和廢渣,對環境造成了很大的危害。鑒于具有電力特色的高校本科生畢業后大部分進入電力行業就業,因此,對其進行清潔生產方面的教育,使學生更加深入的理解清潔生產的內涵及方法是非常有必要的。

1 電力工業清潔生產的內涵

電力工業作為我國國民經濟的基礎產業,為我國的經濟社會發展及人民生產、生活做出了巨大貢獻。然而,燃煤發電造成的大氣煙塵、酸雨、溫室效應和臭氧層破壞等環境污染問題已成為制約電力工業可持續發展的一項主要因素。長期以來,傳統的先污染后治理的戰略不但沒有解決電力工業帶來的環境污染問題,還使得其對環境造成的危害越來越嚴重。“十二五”期間,我國電力工業在科學發展觀的指導下,以加快轉變電力發展方式為主線,以保障安全、優化結構、節能減排、促進和諧為重點,著力提高電力供應安全,推進電力結構優化、努力構建安全、經濟、綠色、和諧的現代電力工業體系,滿足社會、經濟和科學發展的電力需求,努力減小我國煤、石油、天燃氣等能源在一次能源消費中的比重,進而降低單位GDP二氧化碳排放量。

2014年7月1日,《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011）開始在現役燃煤電廠實施,緊跟著京津冀地區所有的燃煤電廠就開始了特別排放限值改造,并要求2014年底完成,發改委、環保部、能源局聯合印發 《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年）》,要求燃煤電廠達到燃機排放水平[2]。在此背景下,很多電廠通過采取清潔生產的措施,使得燃煤機組超低排放(比特別排放限值的要求排放還少）改造后投入運行。這些電廠采取的主要清潔生產措施包括:大力挖掘已有技術和設備潛力,同時進行輔機改造和系統優化；淘汰能耗高的老舊設備,增加節能新設備；改革舊工藝,研發并采用創新性新技術；對煤質進行優化。通過清潔生產改造,很多電廠為節約標煤、減排二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物做出了貢獻。

長期以來,我國電源結構以煤電為主,這種格局在未來的長時間也不會改變,必須堅持煤電的優化發展戰略,同時堅持煤炭綠色發電的模式,通過在燃煤電廠開展清潔生產措施,是解決燃煤電力行業造成環境污染問題的關鍵。

《中華人民共和國清潔生產促進法》中對清潔生產的定義為:清潔生產是指不斷采取改進設計、使用清潔的能源和原料、采用先進的工藝技術與設備、改善管理、綜合利用等措施,從源頭削減污染,提高資源利用效率,減少或者避免生產、服務和產品使用過程中污染物的產生和排放,以減輕或者消除對人類健康和環境的危害[3]。也就是說,清潔生產是從產品設計、能源和原料的選擇、工藝改革、生產過程管理和物料內部循環利用等方面,從源頭進行控制,使企業生產最終產生的污染物最少。清潔生產既包括生產過程盡量做到少污染或無污染,也包括產品本身要 “綠色環保”且報廢時可以回收再利用。因此,清潔生產就是對生產過程與產品采取 “全生命周期”整體預防的可持續發展環境策略,減少或者消除它們可能會對人類或環境造成的任何危害,同時又能充分滿足人類的需求,使社會經濟效益達到最大化[2,4]。

和傳統的末端治理不同,清潔生產強調的是 “預防”,即可持續性和防止污染物轉移。根據清潔生產的定義和內容,其涵義可以總結為:清潔生產主要是以減少能源使用、降低原材料消耗、減少污染物的產生量和排放量為目標,采用先進的工藝技術和企業管理方法,盡可能多地提高資源和能源的利用水平,同時改變產品體系,更新設計觀念,爭取廢物最少排放及將環境因素納入服務中去的基本手段,通過排污審核發現排污部位、排污原因,并篩選消除或減少污染物的措施及產品生命周期分析的方法,達到保護人類與環境,提高企業自身的經濟利益的最終目標[3]。然而,清潔生產并不是一成不變的,其最大的特點就是持續不斷的改進。同時,清潔生產還是一個相對的、動態的概念,要不斷的開發更加清潔的工藝技術、生產過程和清潔產品,才能不斷的提高企業的清潔生產水平,進而達到可持續發展的戰略要求。因此,清潔生產并沒有止境,各個企業要不斷跟隨先進生產水平和工藝的發展,不斷進行改革和發展,做到持續清潔生產,這才是清潔生產的真諦。

2 具有電力特色的學校開設 《清潔生產》課程的意義及必要性

目前在大部分高校,《清潔生產》課程是環境專業的一門專業必修課,通過對清潔生產內涵及實施方法的學習,為環境專業的學生在實際工作中起到了積極的作用。但眾所周知,我們所遇到的環境問題,并只靠環境學科是無法解決的。環境學科包括環境工程和環境科學,它是一門新興的交叉邊緣學科,其內容涉及了理工、文學、管理、經濟、政法以及農林等多個學科。而且,環境保護工作本身就存在于國民經濟的各個行業,如果得不到非環境專業人才的積極參與和自覺行動,僅僅靠環保專業人員孤軍奮戰,環境保護、經濟的可持續發展只會是步履艱難,甚至是陷入困境。同時,從清潔生產的定義也可以看出,雖然清潔生產是基于環境污染問題提出的新思路,但最初的定義卻是生態產業和生態工程中一類新型的生產方式。在產品的研發、原材料的獲取、產品生產過程及產品使用過程都可以應用清潔生產的思路。

眾所周知,我國電力生產主要包括火電、水電、風電和太陽能等,電力企業生產是個復雜的過程,實際生產過程中涉及熱能動力、電力系統、集控運行、熱控自動化、電廠化學、化學工程、燃料運輸、熱工自動化、電氣工程,電力系統及其自動化等多個專業。具有這些專業知識的人才分布在電廠的各個部門,保證電力企業正常的生產運行。在生產運行期間,每個環節都存在 “節能、環保、減污、增效”的可能,即每個環節都具有進行清潔生產的潛力。清潔生產是對產品整個生命周期的評價,因此,清潔生產的進行需要各個部門的配合,更離不開各個部門專業人才的配合。他們雖然不是環境專業,但在企業進行清潔生產過程中,起著至關重要的作用,況且,清潔生產本來就不只是企業環保部門的事情,而是涉及到企業的各個部門。如果能使這些分布在各個部門的專業人才對清潔生產有深入的認識,且具有開展清潔生產工作的技術水平；能結合清潔生產技術,在各自負責的技術崗位開展清潔生產活動,不但可以很好的配合環境專業的進行清潔生產工作,還能從更深層次找出企業可進行清潔生產的環節。化工專業的人才在電廠中起到舉足輕重的作用,電廠生產過程中的設備放大,傳熱計算,數據模擬等都需要化工專業的人才?；I的人才掌握清潔生產知識是非常有必要的,比如在傳熱計算方面,在掌握清潔生產的前提下,以清潔生產的相關知識理念,增大傳熱系數,提高傳熱效率,使電廠生產達到 “節能、降耗、減污、增效”的清潔生產理念,這樣看來,化工專業對清潔生產知識的掌握是非常有必要的。非環境專業的一線生產者,特別是技術人員能掌握清潔生產技術,將大大提高清潔生產的效率,加快清潔生產的步伐,促使企業盡快走上可持續發展的道路。因此,一些非環境專業,如電力、食品、鋼鐵、能源、冶金、化工、造紙等工科專業都可以根據自身專業的特點,設置與本專業相符合的 《清潔生產》課程[5]。

3 我校開設 《清潔生產》課程的實踐

上海電力大學是中央與上海市共建、以上海市管理為主的,具有電力特色的全日制普通高等院校。以 “立足電力、立足應用、立足一線”為辦學方針,以 “務實致用,明理致遠”為辦學理念,以 “高質量、有特色”為目標,實行多層次、多規格、多形式辦學,堅持面向電力生產和現代化經濟建設第一線,培養基礎理論扎實,實踐能力強的高等工程技術人才。

根據學校特色和 《清潔生產》教學大綱的要求,我們改進了教學的學時配置,將教學過程分為基礎理論教學、案例教學和實踐教學三部分；基礎理論教學大約占總學時數的60%,案例教學和實踐教學分別占20%。

(1）基礎理論教學方面

在基礎理論教學方面,使學生掌握清潔生產的主要理論和基本實施過程,樹立清潔生產觀念,初步具有清潔生產實施、評估能力。在教學過程中,對電力企業的生產現狀及工藝進行詳細介紹,引導學生發掘出電力企業可能存在的污染點及污染物,從清潔生產八大方面入手,提出相應的解決方案,引導學生對清潔生產審核方法的思考與應用。采用多媒體課堂講授,學生和老師在課前、課后及上課過程中都可以通過學習通網絡課程平臺隨時查看,激發了學生學習的主動性。比如,在色譜的章節當中,我們收集了從最開始俄國植物學家Tsweet(提出色譜的概念）,到Martin(分配色譜法）、Van Deemter(提出速率理論）以及Huber(高效液相色譜法）的光輝事跡,并闡述了色譜法在類胡蘿卜素化學、超鈾元素的發現、核糖核酸化學酶結構的研究等近20項諾貝爾化學、生理學和醫學獎項中起到的突出作用。

4 結 語

借助現代化技術下的課程中心網絡教學平臺與儀器分析課程的思政教育相結合、充分發揮網絡教學的特點與優勢,搭建適合我校的儀器分析思政在線學習平臺,不僅可以激發學生的學習積極性,提升學生的自主學習能力,增強師生互動,還能更好的確保立德樹人的教學效果和質量。