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【精彩论文】中国煤电生命周期二氧化碳和大气污染物排放相互影响建模分析
·观点凝练
摘要：煤电在中国电力供应结构中占据主导地位，其环境影响是研究热点之一。建立中国煤电生命周期二氧化碳和大气污染物排放分析模型，基于文献调研构建参数数据库，测算中国煤电的单位发电量排放。结果表明，近年来中国煤电生命周期单位发电量的CO2、SO2、NOx和PM2.5排放分别为838.6 g/（kW·h）、0.34 g/（kW·h）、0.32 g/（kW·h）和0.08 g/（kW·h）。其中煤电单位发电量大气污染物排放，比实施超低排放改造前，下降幅度超过90%。研究发现，增大单机机组规模和进行超低排放改造能够有效降低煤电发电过程的大气污染物排放，采用煤电燃烧后碳捕集和存储(carbon capture and storage, CCS)处理技术能够使煤电CO2排放下降到144 g/（kW·h），助力碳中和目标实现。如果不采用更加严格的大气污染物排放标准和处理方式，CCS技术可能会使煤电大气污染物排放强度上升30%~40%，这与碳捕集过程使用的技术有关。
结论：（1）本研究采用LCA方法对中国煤电生命周期环境影响进行了量化测算，煤电单位发电量CO2、SO2、NOx和PM2.5的平均排放分别为838.6、0.34、0.32和0.08 g/（kW·h）。煤电单位发电量碳排放主要由发电煤耗决定，发电煤耗与机组容量和运行小时数相关。大气污染物排放主要来自燃料开采和发电运行环节。
（2）超低排放改造大幅减少了中国煤电的大气污染物排放，使煤电生命周期单位发电量大气污染物（SO2、NOx和PM2.5）的排放强度下降了90%以上。
（3）煤电+燃烧后CCS技术可以使煤电碳排放强度下降至目前的20%以下，约为144 g/（kW·h），是一种重要的煤电脱碳技术方案。由于CCS技术会带来效率损失，在不采用更加严格的大气污染物排放标准和处理方式的情况下，会使煤电大气污染物排放强度上升30%；如果碳捕集过程使用了化学吸收剂，那么大气污染物排放强度上升40%~45%。
（4）煤电碳排放和污染物排放的控制工作效果之间存在相互影响。在进行煤电节能减排改造时需要做好权衡和综合控制，未来发展CCS技术时需要考虑CCS技术选择和污染物处理，制定相应污染物减排标准，更好地推进煤电清洁化发展。
引文信息
王彦哲, 周胜, 姚子麟, 等. 中国煤电生命周期二氧化碳和大气污染物排放相互影响建模分析[J]. 中国电力, 2021, 54(8): 128-135.WANG Yanzhe, ZHOU Sheng, YAO Zilin, et al. Life cycle modeling analysis of the interaction between carbon dioxide and air pollutant emissions of coal power in china[J]. Electric Power, 2021, 54(8): 128-135.往期回顾
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编辑：杨彪
审核：方彤
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