全国火电排放清单研究

伯鑫，高级工程师，环境保护部环境工程评估中心数模部大气环境研究室主任，现任北京航空航天大学、首都经济贸易大学、南京信息工程大学、河北科技大学、吉林化工学院兼职导师；北京市科委专家库专家，中国环境科学学会气候变化分会常务委员；《Chemosphere》期刊、《中国环境科学》期刊审稿专家。长期从事大气环境质量模拟、污染源排放清单、环境影响评价等研究，负责建立了全国火电排放清单、全国钢铁排放清单、全国机场排放清单、垃圾焚烧发电排放清单等。已培养和联合培养硕士生7名，发表学术论文50多篇，授权发明专利2项，登记计算机软件著作权6项。代表性著作有《CALPUFF模型技术方法与应用》《空气质量模型：技术、方法及案例研究》等。曾获第一届中国环境科学学会青年科学家奖。

第1 章 绪论...........................................................................................................................1

1.1 研究背景..................................................................................................................3

1.1.1 行业及政策...................................................................................................5

1.1.2 排放清单编制的技术背景......................................................................... 11

1.1.3 燃煤电厂对大气环境影响的数值研究进展..............................................13

1.2 研究目标及意义....................................................................................................13

1.3 研究数据的来源....................................................................................................14

1.4 研究内容和技术路线............................................................................................15

第2 章 火电大气污染物有组织排放清单数据采集方法.................................................16

2.1 概述........................................................................................................................16

2.2 适用范围及说明....................................................................................................16

2.3 引用及参考文件....................................................................................................17

2.4 数据采集规范........................................................................................................17

2.5 公开可下载的火电排放清单................................................................................18

第3 章 全国大气污染源在线数据库（CEMS）..............................................................19

3.1 全国CEMS 数据库...............................................................................................19

3.1.1 全国污染源清单数据库系统开发需求......................................................21

3.1.2 CEMS 采集优化系统.................................................................................21

3.1.3 交换平台.....................................................................................................22

3.1.4 采集模块.....................................................................................................23

3.1.5 优化数据模块.............................................................................................23

3.1.6 导出清单模块.............................................................................................26

3.1.7 导出到统计分析系统模块.........................................................................27

3.2 2014年在线监测火电总体情况...........................................................................28

第4 章 火电行业污染源条码应用研究.............................................................................30

4.1 火电行业排放源分类............................................................................................30

4.2 火电行业活动水平调查........................................................................................33

4.3 现行各环保业务数据库中代码应用情况.............................................................34

4.3.1 排污单位编码规则及应用现状..................................................................34

4.3.2 生产设施编码规则及应用现状..................................................................35

4.3.3 处理设施及排污口编码规则及应用现状..................................................35

4.4 国家/行业已发布排污单位有关代码...................................................................36

4.4.1 《组织机构代码》.....................................................................................36

4.4.2 《污染源编码规则（试行）》....................................................................38

4.4.3 《法人和其他组织统一社会信用代码编码规则》及修改单..................39

4.4.4 其他环保相关已发布可参考代码..............................................................40

4.5 现有代码规则适用性分析....................................................................................44

4.5.1 排污单位代码适用性分析.........................................................................44

4.5.2 生产设施、处理设施及排污口代码适用性分析......................................44

4.5.3 其他相关编码适用性分析.........................................................................44

4.5.4 小结.............................................................................................................45

4.6 基于排污许可“一证式”管理的污染源编码方案.............................................45

4.6.1 必要性分析.................................................................................................45

4.6.2 排污许可编码原则.....................................................................................45

4.6.3 排污许可编码体系.....................................................................................46

4.7 火电行业排放清单编码规则................................................................................46

4.7.1 火电行业排放清单编码设计原则..............................................................46

4.7.2 火电行业排放清单编码方案.....................................................................47

第5 章 全国火电排放清单时空分配方法.........................................................................51

5.1 背景空间分配方法................................................................................................51

5.1.1 火电企业空间信息提取技术.....................................................................51

5.1.2 火电企业生产状态检测技术.....................................................................67

5.2 2014年中国电力行业排放时间变化特征............................................................76

5.2.1 背景.............................................................................................................76

5.2.2 电力行业在线监测数据情况.....................................................................77

5.2.3 结论.............................................................................................................82

第6 章 全国火电排放清单系统开发.................................................................................83

6.1 系统简介................................................................................................................83

6.2 系统组成................................................................................................................84

6.3 数据导入子系统....................................................................................................84

6.4 数据筛查子系统....................................................................................................84

6.5 清单计算子系统....................................................................................................84

6.6 清单优选子系统....................................................................................................84

6.7 数据展示子系统....................................................................................................84

6.8 数据管理功能........................................................................................................85

6.8.1 数据导入.....................................................................................................85

6.8.2 数据编辑、保存与导出.............................................................................87

6.8.3 数据筛查.....................................................................................................89

6.8.4 自定义条件检索与过滤.............................................................................89

6.8.5 自定义分组.................................................................................................89

6.8.6 自定义条件样式.........................................................................................91

6.9 企业信息更新........................................................................................................91

6.9.1 更新规则说明.............................................................................................91

6.9.2 常规信息更新.............................................................................................93

6.9.3 其他信息更新.............................................................................................93

6.10 清单计算..............................................................................................................93

6.11 清单优选..............................................................................................................94

6.12 清单展示..............................................................................................................95

6.12.1 分省展示...................................................................................................95

6.12.2 地图展示...................................................................................................95

6.13 结论......................................................................................................................96

第7 章 2014 年高分辨率全国火电排放清单（HPEC，2014）....................................97

7.1 材料与方法............................................................................................................98

7.1.1 研究区域与对象.........................................................................................98

7.1.2 计算方法.....................................................................................................99

7.2 结果与讨论..........................................................................................................100

7.2.1 基于CEMS的火电排放浓度分析...........................................................100

7.2.2 燃煤发电机组的排放因子分析................................................................102

7.2.3 非燃煤发电机组的排放因子...................................................................107

7.2.4 2014 年中国火电排放绩效值及排放量...................................................107

7.2.5 不确定性分析...........................................................................................109

7.3 结论......................................................................................................................109

第8 章 高时空火电排放清单评估与减排控制策略评估............................................... 110

8.1 2011 年、2014 年京津冀火电排放情况............................................................. 110

8.1.1 研究区域................................................................................................... 111

8.1.2 2011 年、2014 年火电清单情况.............................................................. 111

8.2 预测模型及参数.................................................................................................. 112

8.2.1 模型介绍................................................................................................... 112

8.2.2 模型参数设置........................................................................................... 113

8.3 结果与讨论.......................................................................................................... 114

8.3.1 2011 年现状情况火电排放贡献影响....................................................... 114

8.3.2 2011 年现状监测值贡献对比................................................................... 117

8.3.3 2014 年现状情况火电排放贡献影响....................................................... 118

8.3.4 2014 年现状监测值贡献对比..................................................................120

8.4 结论......................................................................................................................121

参考文献 2100433B

中国高时空分辨率火电行业排放清单模型主要用于环境影响评价、来源解析、空气质量预报预警、总量控制、空气质量达标规划等工作。本书总结了作者在排放清单编制、火电数据挖掘、排放清单数据采集方法、编码规则构建等多年经验，结合在线监测数据（CEMS）、排污许可数据、总量减排数据、环境统计数据、环境影响评价数据等，探讨了火电行业排放清单的时空分配方法，介绍了全国火电排放清单系统的构建，重点讨论了2014 年高分辨率全国火电排放清单（2014，HPEC）编制方法、结果，并以京津冀火电企业大气污染影响为案例进行了分析。

本书可作为高等院校环境科学、环境工程、环境管理等专业的教学参考书，也可作为固定污染源排放清单研究的参考工具，还可供电力部门、科研院所、环境管理部门的科技人员参考。

在温室气体排放清单的分类中，以企业或集团为单位计算该单位在生产活动中各环节直接或者间接排放的温室气体，称作企业温室气体排放清单。企业温室气体排放清单给企业带来的益处有：

1. 有利于企业对温室气体排放进行全面掌握与管理

2. 提高企业的社会形象

3. 对于企业确认减排机会及应对气候变化决策起重要参考作用

4. 发掘潜在的节能减排项目及CDM项目

5. 积极应对国家政策及履行社会责任

6. 为参与国内自愿减排交易做准备

为了更加明确企业温室气体的排放情况，以及为了避免重复计算，企业温室气体排放分为直接排放（SCOPE1），基于电热或热能使用的间接排放（SCOPE2）和其他间接排放（SCOPE3）。

其中，具体是：

SCOUPE1包括公司所有的车辆以及燃料燃烧的温室气体排放；

SCOUPE2包括自用的采购电力产生的温室气体排放；

SCOUPE3包括生产采购的原料、产品使用、外包的活动、承包商的所有车辆，废物处置以及雇员公务旅行产生的温室气体排放。

企业在以上三个范围之内排放的CO2、SF6、CH4、N2O、HFCS、PFCS都属于受管制的（即被国际标准关注的）温室气体。2100433B

目前编制温室气体排放清单的标准主要有：ISO14064 ,GHG protocol ，IPCC（Intergovernmental Panel on Climate Change ）等。

为了更加明确温室气体的排放情况，以及为了避免重复计算，温室气体排放分为直接排放（SCOPE1），基于电热或热能使用的间接排放（SCOPE2）和其他间接排放（SCOPE3）。