基于LMDI模型的燃煤工业锅炉大气污染物排放特征及其驱动因素分析.pdfVIP

摘要

煤炭燃烧过程产生大量污染物排放，被认为是大气污染物的主要人为来源。在“碳

达峰”目标背景下，本文基于S型曲线构建了2006~2020年燃煤工业锅炉动态变化的排

放因子，结合文献调研获得的活动水平数据，采用“自下而上”排放因子法，建立了

2006~2020年燃煤工业锅炉大气污染物排放清单；利用Kaya恒等式和LMDI模型识别

和量化了产污系数（f）、控制技术水平（β）、工业经济（Gov）、工业能源强度（e）和工

业锅炉煤炭消费结构（s）五种影响因素对污染物排放量变化的驱动效应；结合现有相关

政策，对2025年和2030年污染物排放量变化趋势进行了预测，并提出相应的减排策略，

从而为环境管理和决策提供参考和依据。研究结果表明：

排放因子变化趋势与排放标准的修订密切相关。2006~2020年，燃煤工业锅炉SO、

2

TSP、PM10、PM2.5、BC和OC排放因子呈现逐年递减的变化趋势，分别降低79.4%、

73.8%、70.7%、68.1%、64.5%和64.6%；重金属排放因子受常规污染物控制技术的综合

影响，2006~2020年下降67.0~88.1%；我国对工业锅炉NOX排放管控较晚，NOX排放因

子自2014年开始出现降低，2020年降至2.6kg/t，相较2014年下降26.6%。

政策调整对污染物排放特征影响显著。2006~2020年，我国燃煤工业锅炉重金属Hg、

As、Cd、Cr和Pb排放量分别减少85.6%、94.8%、94.1%、94.6%和94.1%，SO、NO、

2X

VOCs和GHG排放量呈现先上升后下降的变化趋势，分别降低652.2、126.4、5.8万吨

8

和5.7×10吨CO2e。TSP、PM10、PM2.5、BC和OC排放量整体上呈下降趋势，2020年

分别降至68.0、36.8、17.7、2.3和0.5万吨。从空间分布上看，以2020年为例，SO2主

要分布在西南地区，原因在于南方地区煤炭中含硫量高。TSP、PM10、PM2.5、BC和OC

主要分布在西南、华东和东北地区，三个地区排放量之和占全国对应污染物排放总量的

57.5~58.4%。云南省是Hg、As、Cr和Pb排放的主要贡献地区，而四川省Cd排放量最

大，占到全国Cd排放总量的7.9%。

在不同的发展时期，各种驱动因素对大气污染物排放的影响是不同的。2006~2008

年，工业能源强度效应和控制技术水平效应是导致污染物排放量降低的主要驱动力；

2008~2009年，工业能源强度对排放量降低的驱动效应由正向负变化，原因在于受世界

金融危机的影响，工业能源强度出现增长；2009~2015年，工业锅炉煤炭消费结构效应

是导致污染物排放量降低的主要驱动因素；2015~2020年，控制技术水平效应是SO、

2

As、Cd、Cr和Pb排放量降低的主要驱动力，而工业锅炉煤炭消费结构效应是NOX、

GHG、VOCs、TSP、PM10、PM2.5、BC、OC和Hg排放量降低的主要驱动因素。

为了确定未来我国燃煤工业锅炉大气污染控制工作重点，为环境管理和决策提供参

考和依据，本文以2020年为基准年，构建2025年和2030年减排情景对污染物排放量

变化趋势进行分析。结果显示，在基准（BAU）情景下，通过削减煤炭消耗量可导致2030

年各污染物排放量降低5.9~20.0%。在BAU情景的基础上进一步提高控制设施应用比

例和去除效率，2030年各类大气污染物（GHG除外）相较2020年的最大减排潜力可达

62.6~98.8%。VOCs未来的排放水平受常规污染物控制技术发展的影响，2030年改进控

制技术水平（IPC）情景下的VOCs排放量最高可削减62.6%。

关键词：大气污染