聚焦四项减排指标④氮氧化物减排需破哪些难题？

来源：环保总局 2011年05月26日

中国环境报记者 刘秀凤

　　“如果不对氮氧化物排放进行控制，氮氧化物排放量显著上升将部分抵消"十一五"期间削减二氧化硫的努力。”两年前，在环境保护部科技标准司组织的大气氮氧化物污染控制技术研讨会上，业内专家一致认为，鉴于我国大城市复合型污染已经出现，所以在不放松对二氧化硫控制的基础上，应加强对氮氧化物的控制。

　　“十二五”期间，氮氧化物被首次列入约束性指标体系并确定了10%的减排目标。专家形容，控制氮氧化物排放，可以达到“一石击五鸟”的效果，有助于解决二氧化氮问题、臭氧问题、灰霾问题、水体富营养化问题和酸沉降问题。

　　面临什么形势？

　　部分城市群区域霾现象频发，已经到了非治理不可的地步

　　《第一次全国污染源普查公报》显示，2007年我国氮氧化物排放量为1797.70万吨。氮氧化物不仅危害人体健康，还会产生多种二次污染。比如，氮氧化物是生成臭氧的重要前体物之一，也是形成区域细粒子污染和灰霾的重要因素。监测显示，我国部分城市群区域霾现象频发，并且有增加的趋势。

　　“十一五”期间，我国二氧化硫排放量下降14.29%，但氮氧化物排放量的快速增加加剧了区域酸雨的恶化趋势。研究结果显示，氮氧化物排放量的增加使得我国酸雨污染由硫酸型向硫酸和硝酸复合型转变，硝酸根离子在酸雨中所占比例从上世纪80年代的1/10逐步上升到近年来的1/3。

　　中国工程院院士、北京大学教授唐孝炎介绍说，现在来看，在全国，特别是在珠江三角洲、长江三角洲、京津冀等地区，大气污染很严重，都是复合型污染。我国大气污染不仅是多污染物排放，更是多污染物高浓度排放，这是其他国家没有的。多污染物高浓度排放造成大气之间发生各种各样的物理和化学反应，形成二次污染物。大气氮氧化物会影响大气的氧化性，造成光化学污染、二次颗粒物增加、灰霾等问题，已经到了非治理不可的地步。

　　另据测算，全国80%以上的氮氧化物排放量来自于人口密集、工业集中、经济发展较快的中东部地区。这也造成珠江三角洲、长江三角洲和京津冀三大城市群的氮氧化物污染及二次污染问题突出。

　　据介绍，“十二五”期间氮氧化物的总量控制要突出重点行业和重点区域，建立并推行以防治火电行业排放为核心的工业氮氧化物防治体系和以防治机动车排放为核心的城市氮氧化物防治体系。

　　数据显示，2007年我国电力行业氮氧化物排放量为695万吨，占全国排放总量的38.7%；全国机动车尾气排放氮氧化物549.65万吨，约占全国排放总量的30.6%。在今后相当长的时间内，我国将继续维持以燃煤机组为主的基本格局，预计到2015年，我国火电装机容量将达到10亿千瓦，按照目前的排放控制水平，氮氧化物排放量将达到1116万吨。在一些大城市，机动车排放已经超过工业排放，成为重要的大气污染源，氮氧化物的分担率一般在50%左右。

　　恰逢“十二五”开局之年，各地“大干快上”的热情高涨，减排形势严峻。中投顾问环保行业研究员侯宇轩指出，市场上不仅有未安装脱硝装置的排放源，还有新增的污染源，而随着设备安装率突破临界点，设备减排的边际效应将呈现逐步下降的趋势，未来减排的难度越来越大。他还提到，由于脱硝成本仍未大规模下降，在监管漏洞以及空白区域仍存在偷排、漏排等现象；而政策支持未落到实处，企业的积极性难以调动。

　　缺乏什么手段？

　　核心技术有待突破，监管要跟上

　　5月13日，环境保护部常务会议审议并原则通过《火电厂大气污染物排放标准》，重点加大了对火电厂大气污染物中氮氧化物的控制力度。根据之前发布的征求意见稿，从2012年1月1日开始，所有新建火电机组氮氧化物排放量要达到100毫克/立方米；从2014年1月1日开始，重点地区所有火电投运机组氮氧化物排放量要达到100毫克/立方米。

　　标准的作用在于引领和规范，而要实现达标，离不开专业技术的支撑。不容忽视的问题是，我国在燃煤电厂脱硝、机动车氮氧化物减排等方面还存在技术短板。

　　近几年，我国高效率大容量机组增速较快，且大多采用了较为先进的低氮燃烧技术，在役机组也开展了低氮燃烧改造和烟气脱硝，对降低氮氧化物排放强度起到了一定作用。但从整个行业来说，对氮氧化物排放的控制尚处于起步阶段，难以满足环保要求。

　　据预测，新标准实施后，到2015年，需要新增烟气脱硝容量8.17亿千瓦，若都安装高效低氮燃烧器和采用选择性催化还原(SCR)工艺，以老机组改造每千瓦脱硝装置投资为280元、新机组每千瓦脱硝装置投资为150元计，共需脱硝投资1950亿元。

　　但是，国内环保企业目前仍没有掌握脱硝的核心技术，国内已建脱硝工程基本采用全套进口或引进技术和关键设备的方法建设。我国已建成的燃煤电厂脱硝设施绝大多数都采用了SCR工艺，其中，催化剂造价占整个脱硝工程造价的40%左右，但催化剂的配方和生产工艺的关键技术目前为国外企业所掌握，生产成本居高不下。

　　“要想在国家减排新政生效前最大限度地抢占市场，直接引进国外成熟的催化剂生产技术是大多数企业的选择。而同类技术重复引进带来企业资金的浪费和产品同质化、市场低价竞标的恶性循环。”重庆远达催化剂制造有限公司总经理樊永生说。

　　实现减排目标，需要先进的技术支撑，但技术要发挥作用，离不开有效的管理。实际上，国内一直不乏因环保设施管理不到位而导致效率低下的情况。截至目前，我国已有80%的火电机组采用了低氮燃烧技术，已建成烟气脱硝设施的机组达到9700万千瓦。但是，这些建成的脱硝设施有多少真正稳定运行并持续产生减排效益？

　　“当初，部分烟气脱硝工程的建设具有盲目性，为了实现产能扩张，环保在很多地方是项目的敲门砖。设施建成后，因为当时没有标准的压力，也没有经济激励措施，很多并没有真正运行，潜在问题也没有暴露。”业内人士一语道破。确保脱硝设施安全稳定运行、真正产生减排效益，各级环保部门要在日常工作中加强监管，同时加大处罚力度。

　　相比燃煤电厂，机动车尾气污染对于城市空气质量的影响更为显著，而由于其排放高度低，对人体健康影响也更大。车、油、路，这是专家公认的机动车污染防治措施。新车加严标准，老车加快淘汰；配套供应低硫油品，降低柴汽油硫含量；治理交通拥堵，避免车辆低速、高负荷运行中的高排放量。

　　目前，北京、上海、珠三角地区等已相继进入国Ⅳ时代。“十二五”期间，国Ⅳ标准将在全国范围内推广，部分重点区域和城市提前实施国家第五阶段排放标准。

　　专家表示，控制机动车氮氧化物排放，重点在柴油车，因为其氮氧化物排放量超过了机动车排放总量的60%。但相比汽油车的三效催化剂，在柴油车氮氧化物控制方面还没有成熟的技术路线，技术也更为复杂。中国科学院生态环境研究中心研究员贺泓表示，柴油车氮氧化物控制应该从燃油品质、机内净化和后处理技术3个方面同时着手，协调发展。

　　此外，水泥生产线和工业燃煤锅炉的脱硝工作也不容忽视。由于产量巨大，我国水泥行业氮氧化物的排放占总排放量的10%左右。随着水泥行业落后产能淘汰工作的推进，新型干法窑的使用比例大幅增加，但在提高能源使用效率的同时，由于燃烧温度高等原因，氮氧化物排放量将显著增加。水泥行业脱硝改造没有成熟的国际经验可以借鉴。

　　与电站锅炉相比，分布在城市或居民区周边的工业燃煤锅炉对城市氮氧化物水平影响更大。这些锅炉采用的燃煤品质差而且差异大，污染物排放强度高。更为重要的是，目前几乎所有工业锅炉或炉窑均未安装脱硝装置，也不能照搬火电厂的烟气脱硝技术。如何解决这一“具有中国特色的问题”，还需要更多研究和试点。

　　需要什么支持？

　　政策配套要及时，经济刺激很必要

　　不断提高的标准及严格的监管，迫使相关企业采取措施实现减排。在这个过程中，行政手段的作用不容忽视，但一味依靠行政手段，不考虑企业实际情况，很难有效调动企业的减排积极性。

　　来自中国电力企业联合会的数据显示，受煤价大幅上涨等因素影响，截至2010年10月底，五大发电集团所属447家燃煤电厂中，260家亏损，亏损面达58.2%。增加烟气脱硝环节，需要电厂增加大量的固定资产投资和运行维护费用，这对于现在的电厂无疑是雪上加霜。要让脱硫、脱硝等环保设施发挥最大的减排作用，必须采取各种方式为电厂减负。目前，无论火电企业还是从事脱硝的环保企业，都在热切期待着脱硝电价等经济刺激政策的出台。

　　中投顾问环保行业研究员侯宇轩认为，脱硝电价的补贴范围应该控制在脱硝成本上下，这样既有利于调动积极性也不至于扰乱行业健康运行的秩序；其次，各区域的上网电价实际上有较大差异，为了去差异化，地方政府或许能够成为完善补贴措施的主力。

　　在机动车氮氧化物减排方面，淘汰黄标车是工作重点之一。以北京为例，仅2009年就淘汰黄标车10.6万辆。据估算，每天可减少各类污染物排放315吨，可为300多万辆国Ⅳ标准的新车腾出环境容量。

　　但是，黄标车淘汰工作政策性强、涉及面广、社会影响大、具体操作复杂，推动黄标车淘汰可以用“举步维艰”来形容。目前情况下，地方政府淘汰黄标车的办法除了限行，就是鼓励，而鼓励的补贴标准如何确定也是难题。

　　北京市环保局副局长杜少中希望，国家相关部委能加紧出台更适合生产消费情况的车辆报废标准，这样既可以促进生产，也可以改善环境，同时能够拉动内需。此外，还要继续探索建立淘汰黄标车的长效机制，要兼顾企业和消费者的利益，实现汽车发展与环境改善的共赢。

　　相比于国Ⅲ标准，国Ⅳ标准对机动车排放控制更为严格，需要在满足国Ⅲ标准基础上再进一步降低30%～50%的污染物排放才能达标。但在严格排放标准的同时，不能忽视与机动车排放密切相关的另一个因素燃油品质。车用燃油中的硫含量、芳烃含量等指标也将影响机动车减排效果，而这恰恰是国内的短板，燃油标准与排放标准不同步的问题在我国一直存在，国Ⅲ标准的燃油至今仍未实现全国范围内的供应。

　　专家表示，国外在机动车污染减排方面都是油品先行，而国内正好相反。今年5月1日，《车用汽油有害物质控制标准(第四、五阶段)》、《车用柴油有害物质控制标准(第四、五阶段)》开始实施。分析认为，这将解决相应排放标准实施后配套油品质量无据可依的问题。

　　但是，油品升级需要采用加氢脱硫或其他脱硫工艺。通过调研和不完全了解，车用汽柴油由第三阶段标准升级为第四阶段标准，成本上涨约为0.12元/升~0.15元/升，合160元/吨~200元/吨。目前，油品升级不存在技术障碍，根本阻力在于成本。

　　中国石油大学中国油气产业发展研究中心主任董秀成认为，这就需要相关部门坚定不移地利用行政、经济和法律等手段强力推动油品质量升级进程，尤其是在财政、税收政策方面给予企业一定程度的优惠，进而鼓励炼油企业完成油品升级换代任务的积极性。

　　“十二五”开局之年，各地对经济指标的追求正热情高涨，环保工作面临的压力可想而知。做好氮氧化物减排工作，要充分汲取二氧化硫减排工作中的经验和教训，不仅需要突破技术瓶颈、搞好环保设施建设，做好工程减排，更需要提高管理水平，不断完善法律、经济手段，促进减排效益最大化。