2019年北方冬季供热对大气环境的影响.pdf
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2024-09-20
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1、北方冬季供热对大气环境的影响2019.03第十五届“建筑节能学术周”公开论坛22不同热源方式的排放强度1供热对大气污染的影响3“2+26”城市群供热的直接排放量4清洁供热相关对策供热对大气污染的影响1 1供热对大气污染的影响1 1PM2.5浓度NO2浓度SO2浓度CO浓度 污染物浓度在时间尺度存在“U形”分布-“2+26”城市群的PM2.5、NO2、SO2、CO等污染物浓度在采暖季有明显上升 北方冬季采暖恶化了大气空气质量-NO2、SO2、CO主要由化石燃料燃烧产生-化石燃料一般用于发电、工业、交通、冬季采暖等。一般认为,火电、工业和交通在不同月份用能相近,而北方冬季采暖消耗了大量化石燃料 22、017后大气质量较往年有明显改善-以北京为例,201718年采暖季PM2.5平均浓度为58,2017年非采暖季为46,2018年非采暖季为411污染物数据来源:中国空气质量在线监测分析平台(真气网https:/)4供热对大气污染的影响1 1排名省份城市1山西临汾市2河北石家庄市3河北邢台市4河北唐山市5河北邯郸市6河南安阳市7山西太原市8河北保定市9陕西咸阳市10山西晋城市11河南焦作市12陕西西安市13河南新乡市14山西阳泉市15山西运城市16山西晋中市17山东淄博市18河南郑州市19山东莱芜市20陕西渭南市2018年112月169个重点城市空气质量排名后20位城市名单31数据来源:生态环境3、部_2017年中国生态环境状况公报2数据来源:国家统计局_2018年国民经济和社会发展统计公报3数据来源:生态环境部_生态环境部通报2018年12月和112月全国空气质量状况 北方城市空气质量不佳-2017年,全国338个地级及以上城市中,空气质量达标城市仅占29.3%,未达标城市占70.7%。1-2018年,在监测的338个地级及以上城市中,空气质量达标城市仅占35.8%,未达标城市占64.2%。2-其中,2018年全年,我国169个重点城市空气质量排名后20位城市均为我国北方城市。3 空气质量问题受到高度重视-2013年9月,国务院发布大气污染防治行动计划-2017年10月,十九大报告要求4、:“坚持全民共治、源头防治,持续实施大气污染防治行动,打赢蓝天保卫战。”-2018年6月,国务院发布打赢蓝天保卫战三年行动计划5供热对大气污染的影响1 11数据来源:国家大气污染防治攻关联合中心_目前已基本弄清京津冀及周边地区大气重污染的成因2数据来源:江亿、唐孝炎、倪维斗等,北京PM2.5与冬季采暖热源的关系及治理措施_院士论坛 PM2.5与氮氧化物(NOx)相关性较强-对“2+26”城市的PM2.5与各污染物浓度进行相关性分析-发现不同城市在采暖季的PM2.5浓度与NO2呈现强相关性(相关系数0.52,且通过显著性检验(sig0.05)研究表明,NOx和VOC导致PM2.5增加的主要原因-5、硝酸盐超过硫酸盐成为京津冀大气PM2.5中最主要的二次无机组分:20172018年采暖季期间,其中有机物、硝酸盐、硫酸盐、铵盐等主要组分的占比分别为28%、19%、12%和11%。1-大气氧化驱动的二次转化是京津冀大气污染积累过程中爆发式增长的动力1-研究表明:NOx和VOC是导致大气氧化性增强,大量生成二次细颗粒,从而造成大气雾霾现象的元凶。2 控制NOx排放是治理冬季雾霾切实可行的措施-NOx主要来自化石燃料的燃烧,便于集中控制;而VOC排放源较为分散,控制难度较大62 2不同热源方式的排放强度2不同热源方式的排放强度1供热对大气污染的影响3“2+26”城市群供热的直接排放量4清洁供热相关6、对策72 2不同热源方式的排放强度 以下针对不同热源形式分别讨论其单位供热量的污染物排放强度 讨论供热对大气影响时,最终落脚点应为单位采暖建筑面积对应的污染物排放 它与单位采暖建筑面积需热量、热源输出单位热量所排放的污染物有关2.1污染物的直接排放与间接排放2.2燃煤热电厂排放2.3燃煤锅炉房排放2.4燃气热电厂排放2.5燃气锅炉房排放2.6生物质及散煤热源排放2.7不同热源方式的排放强度对比 单位采暖面积需热量:与当地气候条件和建筑保温性能有关 热源输出单位热量所排放的污染物:与热源形式有关82 2不同热源方式的排放强度 热源产生的污染物的直接排放与间接排放直接排放间接排放燃煤、燃气锅炉远地7、(长途输送)热源电力驱动的热源当地热电联产(负的发电间接排放)-直接排放:热源的在地实际排放,如燃煤、燃气锅炉-间接排放:采用远地(长途输送)热源或热源用电进而在电厂产生的排放-热电联产同时输出热力和电力,二者都消耗燃料,也都产生污染物-目前,热电厂建在城市附近的目的主要是供热-直接排放:热电厂实际产生的所有排放所有污染物均在当地排放-间接排放:负的发电间接排放热电厂同时输出电力,相应地减少了外地电厂的排放(当地)热电联产热源的排放 2.1 直接排放与间接排放92 2不同热源方式的排放强度-单位供热量污染物的排放强度=单位供热量耗燃料量*单位燃料排放量-单位供热量耗燃料量:依据热源供热效率(供8、热量/燃料热值)确定,例如:假设燃煤CHP的供热效率为55%(乏汽余热充分回收),即热源供出1GJ热量需燃烧62kgce燃料-单位燃料排放量:依据相关国标计算单位燃料排放量规定的电厂排放限值1、锅炉排放限值2计算 直接排放强度:采暖季排放总量/供热量 2.1 直接排放与间接排放 单位供热量排放强度(g/GJ)的计算 间接排放强度:用(发)电产生的排放总量/供热量 依据相关标准进行折算 调研实测-对燃煤CHP的供热量、污染物排放浓度进行调研-对农村生物质及散煤热源进行实测1数据来源:锅炉大气污染物排放标准(GB132712014)2数据来源:锅炉大气污染物排放标准(GB13271-2014)3备9、注说明:考虑我国电力是以煤电为主,因此将热源用电按发电煤耗法折算到大型燃煤电厂4备注说明:热电联产发电、供热用煤按照分摊法计算-用电热源:间接排放=单位供热量耗电量*单位发电耗燃料量3*单位燃料排放量-发电热源(CHP):负的间接排放=CHP单位供热量发电量*单位发电耗燃料量4*单位燃料排放量1数据来源:火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)2数据来源:国家发改委、能源局等十部委北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021年)3数据来源:调研某集团大型燃煤电厂(装机普遍在300MW以上)102 2不同热源方式的排放强度 燃煤电厂的排放标准-呈现逐年降低的趋势,SO2和烟尘排放下降10、明显-2017年,调研电厂基本满足一般地区(在用)标准-多数省份调研电厂SO2排放,全部调研电厂烟尘排放满足国标重点地区标准-部分调研电厂达到超低排放机组要求NOx烟气浓度SO2烟气浓度烟尘烟气浓度热源类型NOxSO2烟尘一般地区(新建)110010030一般地区(在用)110020030重点地区11005020燃煤超低排放机组2503510大型煤电(调研2017年)350.92 37.40 6.02 大型煤电(调研2016年)368.26 62.97 10.93 燃煤电厂排放标准:烟气中污染物浓度(mg/m烟气)大型燃煤电厂实际排放:逐年降低 2.2 燃煤热电厂排放2017年2016年20111、5年国标超低排放机组2017年2016年2015年国标重点地区超低排放机组2017年2016年2015年国标重点地区超低排放机组2 2不同热源方式的排放强度 单位供热量排放强度(g/GJ)-直接排放:采暖季排放总量/实际供热量-间接排放:负的由于发电产生的排放总量/供热量1数据来源:火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)2数据来源:国家发改委、能源局等十部委北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021年)3数据来源:调研某集团大型燃煤电厂(装机普遍在300MW以上),按供热量进行加权平均 依据排放标准折算的单位供热量排放强度(g/GJ)11热源类型发电间接排放g/GJ直接排放g/12、GJNOXSO2烟尘NOXSO2烟尘一般地区(新建)1-48-48-14646419一般地区(在用)1-48-96-146412919重点地区1-48-24-10643213燃煤超低排放机组2-24-17-4.832236.4调研电厂(2017年)3-82-57-8.9936510.3-直接排放:假设供热效率为55%(乏汽余热充分回收),即热源供出1GJ热量需燃烧62kgce燃料-发电间接排放:燃煤热电联产热电比按1.6,发电煤耗按260gce/kWh(分摊法)计算 2.2 燃煤热电厂排放2 2不同热源方式的排放强度 调研电厂单位供热量排放强度(g/GJ)普遍偏高12-并非污染物控制不佳:部分13、电厂达到超低排放标准-而是没有充分挖掘供热潜力,热电比偏低:排放强度高的热电厂的热电比普遍在0.2左右-热电比越低,单位供热直接污染物排放强度越高-热电厂供出一份热量的同时发出更多的电量,从而产生更多的污染物-目前,我国实际燃煤热电联产热电比一般在0.52.0-只有对热电联产进行节能挖潜,才能降低单位供热量的污染物排放 2.2 燃煤热电厂排放NOx排放强度SO2排放强度烟尘排放强度 热电联产单位供热排放强度与热电比紧密相关132 2不同热源方式的排放强度 小型燃煤锅炉污染强度高于大型燃煤锅炉-燃煤锅炉房的排放属于当地直接排放-燃煤锅炉供热效率按85%计算,即热源供出1GJ热量需消耗40kgce14、燃料热源类型NOxSO2颗粒物一般地区(新建)130030050一般地区(在用)140040080重点地区120020030燃煤锅炉房排放标准:烟气中污染物浓度(mg/m烟气)1数据来源:锅炉大气污染物排放标准(GB132712014)2数据来源:中国建筑节能年度发展研究报告(2015年)3备注说明:表中数据是依据锅炉大气污染物排放标准排放限值折算的,该标准要求:新建锅炉自2014年7月1日起、10t/h以上在用蒸汽锅炉和7MW以上在用热水锅炉自2015年10月1日起、10t/h以下在用蒸汽锅炉和7MW以下在用热水锅炉自2016年7月1日起执行。该表不考虑排放不达标锅炉。依据排放标准折算到单位15、供热量排放强度 2.3 燃煤锅炉房排放单位供热量污染物直接排放因子3(g/GJ)-实测发现,由于小型燃煤锅炉较难上脱硫等尾气处理装置,20t/h以下燃煤锅炉单位排烟量的SO2排放可以是80t/h的23倍,颗粒物排放可以是后者的810倍。2-此外,小型锅炉效率较低,单位供热量需要消耗更多燃料,排放更多烟气-近两年,多地开展清洁热源替代小型燃煤锅炉行动,燃煤锅炉整体排放情况得到改善热源类型NOxSO2颗粒物一般地区(新建)112512521一般地区(在用)116716733重点地区1838313142 2不同热源方式的排放强度 燃气轮机的氮氧化物排放高于燃气锅炉1数据来源:火电厂大气污染物排放标准16、GB13223-2011 2数据来源:北京_固定式内燃机大气污染物排放标准DB 11/1056-20133参考文献:同济大学、重庆大学、哈尔滨工业大学等.燃气燃烧与应用M4 版.北京:中国建筑工业出版社2011:6-7 2.4 燃气热电厂排放-燃气电厂中单位燃料产生的NOx排放限值:燃气轮机1.78g/Nm燃气,燃气锅炉1.27g/Nm燃气-因为燃气轮机的燃烧温度高,易生成更多的热力型氮氧化物热源类型NOxSO2烟尘基准含氧量天然气锅炉11003553%天然气燃气轮机组15035515%大型燃气轮机机组(调研2017年)14 0.58 0.87 15%内燃机(北京)275 55%燃气热电联产排17、放标准:烟气中污染物浓度(mg/m烟气)热源类型NOxSO2烟尘m烟气/Nm燃气3天然气锅炉11.270.440.0612.7天然气燃气轮机组11.781.240.1835.5大型燃气轮机机组(调研2017年)0.490.020.0335.5内燃机(北京)21.060.0714.1燃气热电联产排放:单位燃气的污染物浓度(g/Nm燃气)调研燃气电厂排放强度明显低于排放限值-调研燃气轮机电厂多为新建,且对烟气进行减排处理-SO2和烟尘排放显著低于排放限值:天然气中几乎不含硫和尘152 2不同热源方式的排放强度1数据来源:火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011 2数据来源:北京_固定式内燃18、机大气污染物排放标准DB 11/1056-20133备注说明:以上数据均依照相关标准排放限值进行折算;事实上,由于天然气中几乎不含硫和尘,其SO2和烟尘实际排放一般可以明显低于标准排放限值。在与燃煤热源比较时,不建议采用上表数据;实际上,燃气热源排放中只有NOX与脱硝后的燃煤热源排放相当,SOX和烟尘明显减小。2.4 燃气热电厂排放燃气热电联产单位供热量排放强度3(g/GJ)热源类型发电间接排放g/GJ直接排放g/GJNOXSO23烟尘3NOXSO23烟尘3燃气轮机机组1-101-71-101278913燃气蒸汽联合循环1-200-140-2022115422燃气蒸汽联合循环(回收部分烟气余热19、)1-126-88-1314510114内燃机热电联产2-62-4.1765.0 依据排放标准折算的单位供热量排放强度-直接排放:假设燃气轮机、燃气蒸汽联合循环、燃气蒸汽联合循环(回收部分烟气余热)、内燃机热电联产的供热效率为40%、23%、35%和40%,即热源供出1GJ热量需燃烧71Nm、124Nm、82Nm、71Nm天然气(热值取35MJ/Nm)-发电间接排放:热电比分别按1.1、0.5、0.7、1.0,发电气耗分别按0.23Nm/kWh、0.19Nm/kWh、0.18Nm/kWh、0.21Nm/kWh(分摊法)计算162 2不同热源方式的排放强度 国家标准较宽泛,地方标准不断升级-国标20、一般地区(在用)与北京(新建)标准在NOx排放上有十余倍之差-目前主要的低氮技术:采用低氮燃烧器结合烟气再循环、采用选择性催化还原法(SCR)工艺进行脱硝等热源类型NOxSO2颗粒物一般地区(新建)12005020一般地区(在用)140010030重点地区11505020北京(新建)230105北京(在用)280105天津(新建)3802010天津(在用)31502010北京调研(2017年)351.71燃气锅炉房排放标准:烟气中污染物浓度(mg/m烟气)1数据来源:锅炉大气污染物排放标准(GB132712014)2数据来源:北京市锅炉大气污染物排放标准DB11-139-2015 3数据来源:21、天津市锅炉大气污染物排放标准DB12-151-2016 不同地方执行标准具有明显差别 2.5 燃气锅炉房排放-北京燃气锅炉排放标准总体已严于欧洲锅炉排放标准,接近最严格的美国南加州排放标准 北京燃气锅炉满足严格的排放标准-调研的所有燃气锅炉均满足NOX(在用锅炉)和SO2标准。172 2不同热源方式的排放强度热源类型NOxSO2颗粒物一般地区(新建)281208一般地区(在用)21624012重点地区261208北京(新建)31242北京(在用)33242天津(新建)43284天津(在用)46184北京调研(2017年)140.70.4燃气锅炉房单位供热量污染物排放强度(g/GJ)11备注说明22、:除北京调研(2017年)排放因子外,其余数据均依照相关标准排放限值进行折算1数据来源:锅炉大气污染物排放标准(GB132712014)2数据来源:北京市锅炉大气污染物排放标准DB11-139-2015 3数据来源:天津市锅炉大气污染物排放标准DB12-151-2016 2.5 燃气锅炉房排放-燃气锅炉房的排放属于当地直接排放-燃气锅炉供热效率按90%计算,即热源供出1GJ热量需消耗31Nm(热值取35MJ/Nm)依据排放标准折算的单位供热量排放强度NOx排放强度SO2排放强度 北京燃气锅炉满足严格的排放标准182 2不同热源方式的排放强度生物质及散煤热源污染物实测排放因子11备注说明:以上排23、放因子均为我国北方农村的实测结果,其中NOx和SO2排放因子与燃料成分和采暖炉的燃烧情况有关,上表中秸秆压块单位热量排放因子高于秸秆颗粒,主要是因为二者实测地点不同,燃料成分和采暖炉燃烧情况有较大差异。2备注说明:为燃料燃烧排放的一次细颗粒物,不包含污染物在大气中反应生成的二次污染物2.6 生物质及散煤热源排放-生物质及散煤热源的排放属于当地直接排放-散煤热源在SO2和一次细颗粒物上排放强度大 我国农村实测排放因子设备燃料类型单位燃料排放因子(g/kg燃料)供热效率GJ/吨燃料单位热量排放因子(g/GJ)NOXSO2PM2.52NOXSO2PM2.52大型生物质锅炉木质颗粒0.890.040.24、1615.059.52.710.7玉米秸秆颗粒1.050.040.0611.492.23.55.3秸秆颗粒0.390.030.2512.132.22.520.7花生壳大颗粒0.340.270.0612.527.321.74.8户用生物质采暖炉木质颗粒2.290.050.2814.3160.73.519.7稻壳颗粒4.450.070.211.8376.55.916.9秸秆颗粒3.750.270.7111.1337.224.363.9秸秆压块4.390.610.310.7409.556.928.0散煤土暖气散煤2.051.783.738.4244.9212.7445.6192 2不同热源方式的排放25、强度 2.7 不同热源方式的排放比较-热电比越低,当地直接排放越高-国标折算的燃煤CHP与燃煤锅炉的直接排放相近:火电厂国标比普通锅炉锅炉国标对排放要求更严格 热电联产单位供热量直接排放强度高发/用电间接排放g/GJ直接排放g/GJ热源类型NOXSO2烟尘/颗粒物NOXSO2烟尘/颗粒物备注燃煤热电联产机组-48-24-10643213火电排放国标(重点地区)-82-57-8.9936510.3调研数据(2017年平均)燃煤机组超低排放-24-17-4.832236.4清洁取暖规划(用能强度按燃煤热电联产计算)燃煤锅炉-838313锅炉排放国标(重点地区)燃气轮机-101-71-101278926、13火电排放国标燃气蒸汽联合循环-200-140-2022115422火电排放国标联合循环(回收部分烟气余热)-126-88-1314510114火电排放国标-35-1.4-2.2401.62.3依据调研数据折算(2017年平均)1燃气锅炉-61208.1锅炉排放国标(重点地区)-3242.0锅炉排放地标(北京在用)-140.70.4调研数据(2017年北京平均)电动地源热泵(COP取4)22114.5-按310gce/kWh折算到大型煤电电动空气源热泵(COP取3)30156.0-燃气CHP较燃煤CHP在NOX排放强度高-燃气轮机燃烧温度高,易生成热力型NOX-燃气CHP热电比小:对燃气蒸汽27、联合循环,无余热回收最大0.50.7,有余热回收最大0.81;对燃煤CHP,无余热回收最大1.51.7,有余热回收最大1.82.3-天然气硫、尘含量低,单位供热量排放少-北京燃气锅炉实际排放可以更低 天然气锅炉较燃煤锅炉排放水平低 热泵间接排放较低-热泵从自然环境中取热,用能强度低-系统COP越高,排放强度越低1备注说明:在燃气电厂调研排放浓度下,考虑供热效率为35%、热电比为0.7情形下的单位供热排放强度202 2不同热源方式的排放强度-散煤排放远高于燃煤锅炉和燃煤CHP-散煤供热效率低,用能强度大;且尾气难处理 散煤土暖气单位供热量直接排放强度高发/用电间接排放g/GJ直接排放g/GJ热源28、类型NOXSO2烟尘/颗粒物NOXSO2烟尘/颗粒物备注燃煤热电联产机组-48-24-10643213火电排放国标(重点地区)-82-57-8.9936510.3调研数据(2017年平均)燃煤机组超低排放-24-17-4.832236.4清洁取暖规划(用能强度按燃煤热电联产计算)燃煤锅炉-838313锅炉排放国标(重点地区)1备注说明:排放因子为我国北方农村的实测结果,其中NOx和SO2排放因子与燃料成分和采暖炉的燃烧情况有关,表中秸秆压块单位热量排放因子高于秸秆颗粒,主要是因为二者实测地点不同,燃料成分和采暖炉燃烧情况有较大差异。生物质热源能降低SO2和细颗粒物排放-大型生物质锅炉和户用生物29、质采暖炉在SO2和一次细颗粒的单位供热量排放强度明显低于散煤土暖气-生物质中含一定量氮元素,因而户用生物质采暖炉的NOx排放水平较高热源类型直接排放g/GJ备注NOXSO2细颗粒物大型生物质锅炉60311木质颗粒(实测)9245玉米秸秆颗粒(实测)32221秸秆颗粒(实测)27225花生壳大颗粒(实测)户用生物质采暖炉1161420木质颗粒(实测)376617稻壳颗粒(实测)3372464秸秆颗粒(实测)4105728秸秆压块(实测)散煤土暖气245213446实测数据 2.7 不同热源方式的排放比较213 3“2+26”城市群供热的直接排放量2不同热源方式的排放强度1供热对大气污染的影响3“30、2+26”城市群供热的直接排放量4清洁供热相关对策223 3“2+26”城市群供热的直接排放量 3.1“2+26”(京津冀大气污染传输通道)城市的提出-研究表明:在经济发达、人口集中的城市群,大气污染不再局限于单个城市内,城市间大气污染变化过程呈现明显的同步性,区域性污染特征十分显著。1 大气污染呈现明显的区域性特征1参考文献:柴发合_区域联防联控是大气污染治理的必由之路_光明日报_2014年9月25日第011版2015年,北京环保工作组:“2+4”城市(京津冀核心区6市):北京+廊坊、保定,天津+唐山、沧州2016年6月,环保部京津冀大气污染防治强化措施(2016-2017)传输通道城市首次31、出现在大众视野“2+18”城市:北京,天津,河北省石家庄、唐山、保定、廊坊、沧州、衡水、邯郸、邢台,山东省济南、淄博、聊城、德州、滨州,河南省郑州、新乡、鹤壁、安阳、焦作2017年3月,环保部京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案确定了京津冀大气污染传输通道城市“2+26”城市:北京市,天津市,河北石家庄、唐山、保定、廊坊、沧州、衡水、邯郸、邢台,山东省济南、淄博、聊城、德州、滨州、济宁、菏泽,河南省郑州、新乡、鹤壁、安阳、焦作、濮阳、开封,山西省太原、阳泉、长治、晋城市 区域联防联控工作进程233 3“2+26”城市群供热的直接排放量 3.2 传输通道城市PM2.5相关性分析 传输通32、道城市在时间尺度上存在相关关系-多数城市间的相关系数在0.8以上,其余城市也均在0.5以上-地理位置相近的城市,相关性要强,例如:北京与毗邻的廊坊(相关系数0.913)、唐山(相关系数0.872)和天津(相关系数0.867)高度正相关,与较远的晋城(相关系数0.531)、济宁(相关系数0.589)和长治(相关系数0.620)相关程度较弱北京天津石家庄唐山保定廊坊沧州衡水邯郸邢台济南淄博聊城德州滨州济宁菏泽郑州新乡鹤壁安阳焦作濮阳开封太原阳泉长治晋城北京1.000天津0.8671.000石家庄0.7740.9011.000唐山0.8720.9520.8721.000保定0.7810.9240.833、910.8881.000廊坊0.9130.9230.8390.9260.9011.000沧州0.7900.9440.9360.9090.9280.8961.000衡水0.8070.8930.8360.8580.9410.9130.9211.000邯郸0.6870.8690.9040.8290.8850.8270.9210.8871.000邢台0.7930.8970.9180.8770.9560.8910.9410.9500.9341.000济南0.7760.8190.7600.8310.8700.8760.8420.9420.8220.8871.000淄博0.7720.8740.8060.8834、20.9240.8880.8860.9460.8590.9180.9681.000聊城0.7580.8440.7640.8370.8970.8680.8560.9510.8320.8940.9780.9731.000德州0.8120.8810.7810.8690.9260.9220.8780.9750.8340.9140.9610.9670.9741.000滨州0.8210.9100.8300.9040.9140.8850.9050.9250.8470.9070.9230.9550.9430.9361.000济宁0.5890.7040.6860.7160.8020.7680.7710.865035、.7770.8080.9290.9080.9470.8920.8401.000菏泽0.6690.8050.7640.8070.8790.8190.8380.9120.8460.8810.9430.9470.9710.9250.9020.9631.000郑州0.6720.7950.7900.8170.8780.8070.8140.8720.8290.8810.8950.9060.9040.8760.8450.8900.9381.000新乡0.7240.7590.7510.7770.8290.8000.7880.8880.7760.8500.9070.8910.9100.8930.8440.89036、0.9060.9381.000鹤壁0.7750.8670.8940.8430.8670.8510.9130.9150.8890.9150.8830.8780.8880.8810.8690.8370.8770.8830.9121.000安阳0.7400.8780.9110.8500.9200.8450.9230.9110.9270.9460.8590.8880.8820.8720.8820.8240.8970.9200.8850.9461.000焦作0.6880.7950.8120.8200.8340.7630.8200.8330.8250.8580.8220.8290.8210.7970.8237、60.7710.8430.9270.8960.8930.9011.000濮阳0.6850.8120.8340.8230.8720.8260.8800.8880.8730.8980.9030.9120.9150.8800.8770.9110.9430.9490.9320.9270.9530.8891.000开封0.6450.7810.8120.7670.8460.7720.8500.8720.8430.8770.8750.8720.8920.8470.8330.8860.9210.9390.9280.9380.9360.8970.9631.000太原0.7370.8790.9280.8290.838、150.7810.9070.7760.8620.8420.6670.7420.6980.7040.7780.5980.6860.6810.6370.8380.8420.7240.7440.7241.000阳泉0.6530.7420.7900.6660.7050.6800.8170.7130.7180.7660.5990.6140.6050.6210.6770.5330.5910.6220.6520.8000.7530.7230.6970.7370.8011.000长治0.6200.7740.7760.7270.7960.7340.8270.8770.8300.8440.8340.8230.8639、60.8430.8080.8470.8600.8410.8780.9200.8620.8390.8640.8940.7360.7471.000晋城0.5310.6140.6480.5680.5530.5540.6710.6430.6850.6620.6220.5790.6410.5910.6200.6100.6610.6660.7100.8050.7380.7350.7390.7910.6540.7360.8381.0001.00.90.80.70.60.5“2+26”城市月均PM2.5污染皮尔逊相关系数11备注说明:对“2+26”城市2013-2018年月均PM2.5浓度进行相关性分析,表中40、数据均在p0.01显著水平通过检验。243 3“2+26”城市群供热的直接排放量 3.2 传输通道城市PM2.5相关性分析 传输通道城市的聚类分析-按照大气污染相关性强弱,将“2+26”城市细分为六个小城市群-小城市群沿铁路呈线性分布:B城市群沿京广线,C城市群沿京九线1备注说明:为保证城市群在地理上的连续性,将部分周边城市并入小城市群进行分析:其中晋中并入F城市群,泰安、莱芜并入D城市群A城市群:D城市群:北京,天津,河北廊坊、唐山、沧州B城市群:河北石家庄、保定、邢台、邯郸,河南安阳山西太原、阳泉、长治、晋城、晋中1F城市群:C城市群:河北衡水,山东德州、聊城、菏泽,河南濮阳山东滨州、淄博41、济南、济宁、泰安1、莱芜1河南开封、鹤壁、郑州、新乡、焦作E城市群:253 3“2+26”城市群供热的直接排放量 3.3 小城市群冬季供热的直接排放量 小城市群单位面积的各类污染物排放强度-NOX排放:A城市群略高于F城市群,远高于其他城市群-SO2排放:A城市群略高于F城市群,明显高于其他城市群-城镇烟尘排放:A城市群高,但总体排放强度不高-农村细颗粒物:六个城市群的单位面积排放强度均偏高1备注说明:各城市供热量数据来源于中国城市建设统计年鉴(2017年)和中国县城建设统计年鉴(2017年),图中数据为2016年清洁供暖改造工程之前的(行政区域)单位面积的排放量小城市群冬季采暖形成的单位面42、积直接污染物排放1ABCDEFA城市群:改善维护结构性能,降低需求侧负荷;充分挖掘电厂和工业余热潜力,执行更严格的排放标准;考虑从区域外引热(如张家口)入京B、C、E、F城市群:农村供热产生的污染物高于城镇供热,优先治理农村地区细颗粒物和NOX排放,利用生物质或热风型空气源热泵替代散煤,或利用余热供暖D城市群:农村地区细颗粒物和NOX排放强度较高264 4清洁供热相关对策2不同热源方式的排放强度1供热对大气污染的影响3“2+26”城市群供热的直接排放量4清洁供热相关对策274 4清洁供热相关对策 降低供热产生的污染物排放是清洁供热最终要解决的问题-提高供给侧热电比,减少供热导致的直接污染物排放43、-避免新建燃气热电联产对城市供热;对已有燃气热电厂,应改为电力调峰模式,同时挖掘烟气余热潜力,提高热电比一、改善建筑围护结构性能,从源侧降低热负荷需求,同时减少供热各环节的损失二、充分挖掘热电联产供热潜力-例如已完成的太原古交长距离输热工程,长输距离约40km,供热面积达8000万三、对热电联产供热潜力不足的城市,考虑跨区域的长途输热-把相邻城市高污染方式导致的排放量降下来起到的改善作用要比治理城市内低排放污染源更有效四、区域城市协同合力,联防联控-分析发现,农村供热产生的一次细颗粒物是目前很多城市的主要污染物五、重点治理农村散煤燃烧导致的污染物排放-氮氧化物对雾霾的产生具有很强的相关性六、控制氮氧化物的排放是改善大气质量的可行措施谢谢2019.03第十五届“建筑节能学术周”公开论坛