杂志汇节能与环保

关于高速发展区域供暖环保问题的思考


文/孙娟 北京市环境影响评价评估中心

冬季是我国大气污染较为集中的时期,全国重点区域各省(区、市) 供暖季PM2.5平均浓度均比全年平均浓度高20%左右,特别是北方地区,在进入采暖期后,供暖季 PM2.5平均浓度贡献度约占全年 3成。根据环保部发布的2015 年11月74个城市空气质量状况公报,随着北方地区陆续进入采暖季,东北、华北部分地区出现影响范围广、污染程度重、持续时间长的空气重污染过程。北京PM2.5月均浓度为118μg/m3,同比上升38.8%,环比上升59.5%;重度污染 5天,严重污染 4天。可见,我们亟需深入分析城市发展、冬季供暖和大气污染之间的联系,准确找出症结与隐患并加以解决,促进城市大气环境质量持续改善。

1 长阳镇社会经济发展概况

1.1长阳镇近十年经济与人口变化趋势

长阳镇是房山距北京市区最近的经济强镇,距市区仅15km,总面积 91.37km2,具有便捷的对外交通条件,近些年经济快速发展,人口数量也迅速增长,2014 年地区财政税收突破18亿元,是 2004 年的 37倍;城镇常住人口近 8万人,比2004年增加了5.3万人(如图1)。

1.2房地产经济异军突起迎来高峰期

从房山区来看,建筑业成为近几年经济发展的支柱,区域建筑业总产值从2004年的70亿元,增至 2014 年的 365 亿元,年均增长率高达 36%以上,实现了行业总产值增长5倍的惊人飞跃。进一步分析长阳镇房地产建设情况,近年来新建房地产项目累计新增建筑用地面积约443万m2,新增建筑面积约 781万m2,对应可入住人口约19.6万人。

2 区域大建设背后存在的问题

2.1 区域供热设施的清洁能源改造尚未全部完成,仍然存在供热燃煤锅炉

一方面,房山区现有的房山城东、城西、城中、鸿顺园和吴店 5大供热中心均为燃煤锅炉,尚未完成清洁能源改造,每个采暖季总燃煤量约为2.4万t,估算排放氮氧化物约2.5t。另一方面,部分乡镇规划清洁能源市政集中供热设施建设进度缓慢,例如长阳镇总体规划方案(2005~2020)规划建设 3处集中燃气供热站,但近年来长阳镇大部分地块已开发建设,而集中供热站迟迟未建。

2.2 现采用暖方式能源利用效率相对偏低,一定程度增加氮氧化物排放

大致估算,近十年长阳镇新增的房地产项目累计需供热面积达 781万m2,其中采用小区燃气锅炉供热约 518万m2,约占66%;燃气壁挂炉供热约 263万m2,约占34%;使用清洁能源市政集中供热的为 0%。从能源利用效率来看,同样供热方式下燃煤锅炉能源利用效率远低于燃气锅炉,同为天然气热源供热的市政集中供热转换效率要大于小区域锅炉和壁挂炉分散供热(如图2)。



图1 2004~2014年长阳镇人口及经济发展趋势


图2 各种供热方式能源转换效率比较图


图3 长阳镇现用供暖设施NOx排放浓度与相关标准对比分析
注:①数据来源于2006年以来长阳镇房地产项目环评报告。②第Ⅰ时段为本标准实施之日至2017年3月31日止;第Ⅱ时段为自2017年4月1日起。③欧盟在《气体燃料用自动强制送风燃烧器》BS EN676-2008中的规定的NOx三级排放水平。④南加州空气质量管理区于2003年修订了辖区内燃气工业锅炉的排放限值,执行时间为2008年9月5日。


可见,采用能源利用效率偏低的供热设施,必然导致燃气用量增加,随之排放的污染物也有所增加。以长阳镇为例,测算对比现状供热方式与拟全部采用集中市政热力供热方式下的燃气用量、NOx排放量,年采暖消耗燃气用量来看前者约 4600万Nm3,后者约4437万Nm3,参照每燃烧 1000Nm3天然气 NOx排放量为1.76kg 进行测算,则长阳镇现用采暖方式下每年多排NOx2.86t。

2.3 现用供暖设施大气污染治理水平低,造成局部大气环境污染

长阳镇现状使用的供暖设施中,仅极个别采用简单的低氮燃烧技术(NOx去除效率在 20%左右),其余小区燃气锅炉没有任何治理措施,燃烧尾气直接排放,氮氧化物排放浓度基本在110~150 mg/m3。而燃气壁挂炉氮氧化物排级别大多为《燃气采暖热水炉》氮氧化物排放等级划分的 3 级,氨氧化物浓度上限约170 mg/m3(如图3)。由此可见,长阳供暖设施环保水平较低,对照欧美的锅炉排放标准差距较大,美国南加州要求 2008年所有燃气锅炉氮氧化物排放限值为60 mg/m3,而按照北京新的《锅炉大气污染物排放标准》(DB11/1392015),所有锅炉在 2017年 4月1日以后都将不达标,须进行提标改造。

 

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