ENERGYFOUNDATION 能源基金会 河南省传输通道城市工业园区的 深度低碳化对城市空气质量影响研究 Study of Improvement on Air Quality throughDeepDecarbonizaiton of Industrial Parks in Henan’s Cities at the Beijing-Tianjin-Hebei Air Pollution Transmission Channel 郑州大学环境科学研究院 二〇二〇年十月
项目研究专家顾问: 杜祥琬院士中国工程院,国家气候变化委员会主任 唐孝炎院士北京大学 项目负责人: 张瑞芹教授郑州大学环境科学研究院 项目主要参加人员: 王姗姗 王克 刘磊 卢轩 梁 田 姬嘉琳 鲁春阳 张敏 龙文琪 薛若雨 高更宇 刘东辉 黑婉婷
摘要 作为京津翼大气污染传输通道上的重要城市,郑州市、开封市、安阳市、鹤 壁市、新乡市、焦作市和濮阳市是河南省大气污染防治的重点区域,面临严峻的 大气污染治理和应对气候变化压力.
河南省七个大气污染传输通道城市目前有工 业园区60个,其中国家级园区11个,省级园区49个.
鉴于国家级园区和典型 高耗能园区对传输通道城市经济发展高达40%以上,能源消耗贡献高达30%以 上,因此本研究选取11个国家级园区和两个典型高耗能省级园区(安钢集团、 黄龙产业集聚区)作为研究对象.
目前河南省传输通道工业园区发展仍较粗放, 能源结构仍以煤炭为主,能源利用效率有待提高,能源梯级利用水平较低,余热 资源浪费严重,二氧化碳和大气污染物排放量大,严重影响周边城市空气质量.
因此,巫需对传输通道城市工业园区的深度低碳化进行研究,并评估优化后对城 市空气质量的影响,为河南省乃至全国工业园区深度低碳化提供参考.
本项目在对河南省七个传输通道城市工业园区进行深入调研分析基础上,从 园区能源环境排放现状和深度低碳化潜力探索两个视角出发,分别采用清单核算、 聚类分析、物质流分析法等方法对传输通道工业园区能源环境排放水平进行了客 观评价,并对园区深度低碳化节能减排潜力及其对周边城市的空气质量影响进行 了深入分析,最终得出如下结论: 第一,河南省传输通道工业园区是当地经济发展的重要引擎,同时也是当地 能源消耗的集中区域.
目前河南省传输通道十一个国家级园区工业总产值对七个 城市贡献高达41%,其中以郑州航空港区和郑州经开区经济体量最大:主导产业 主要为汽车制造业、化工和钢铁产业.
在拉动当地经济发展的同时,十一个国家 级园区的能源消费总量达到了611.69万吨标煤,能源消耗结构以煤炭为主.
第二,河南省传输通道城市工业园区温室气体排放呈现为总量大、煤炭排放 占比高、高耗能行业排放占比高的特征.
河南省传输通道11个国家级园区温室 气体排放总量为1940万吨,其中排放量最大的园区为濮阳经开区和红旗渠经开 区,这两家园区排放量占11个国家级园区排放总量的63%.
此外,两个典型高 耗能省级工业园区安阳钢铁集团和黄龙产业集聚区的温室气体排放总量为1625 万吨.
从11个国家级园区能源排放特征来看,大多数园区是以煤炭燃烧产生的
温室气体排放为主,占排放总量的62.4%.
在行业排放特征方面,河南省传输通 道城市工业园区温室气体排放主要集中在电力、钢铁、石油煤炭加工、化工等高 耗能行业,这四类行业企业的排放量占11个园区总排放量的76%.
第三,河南省传输通道城市工业园区大气污染物排放特征表现为:(1)大 气污染物排放总量大,河南省传输通道十一个国家级工业园区和两个典型高耗能 省级工业园区产生的SO2、NOx、CO、PM1o、PM2s、VOCs、NHs排放量分别为 42588、36893、350231、19466、7141、18051和2351吨,占传输通道七个城市 排放总量的21%、7%、16%、4%、3%、4%和1%.
(2)在污染物排放特征方 面,SO2和NOx主要来自于电厂排放,CO、PM1o、PM2.5、VOCs和NHs则主要 来自于工艺过程源排放,其中CO、PMno和PM2.s主要来自非金属矿物制品业中 的水泥砖瓦等行业,VOCs主要来自于纺织印染业和化工业.
(3)两个典型高耗 能省级园区(安钢集团和化工园区黄龙产业集聚区)大气污染物排放呈现很强的 行业特征.
由于钢铁生产过程燃烧大量的煤炭和焦炭,安钢集团产生的SO、NOx 和CO排放量较高,而典型化工园区黄龙产业集聚区NH排放量很高.
第四,发电结构调整、能效提升、产业结构调整和CCS技术推广等深度低 碳化措施的实施,将显著减少河南省传输通道工业园区的温室气体排放.
2030年 河南省五个高、中碳排放国家级园区温室气体排放量将从2017年的1744万吨降 低到1434万吨,减排潜力为18%,2050年温室气体排放总量降低到1250万吨, 减排潜力为29%.
发电结构调整、能效提升和产业结构调整三大深度低碳化措施 对河南省传输通道工业园区温室气体减排的责献最大,CCS技术应用将在2030 年后发挥重要作用.
第五,河南省传输通道城市工业园区深度低碳化措施的实施有助于实现大气 污染物协同减排,有效改善城市空气质量.
深度低碳化情景下,河南省十一个国 家级园区和两个省级园区2030年PM1o、PM2s和VOCs排放量分别为13545.6、 5274.7和4105.8吨,减排潜力分别为30%、26%和77%,2050年减排潜力分别 为50%、40%和82%.
深度低碳情景下传输通道城市PM25浓度都有所减低,河 南省城市站点总体改善浓度为3.48ug/m3.
其中改善效益最大的几个城市为安阳、 鹤壁、开封,PM2.s浓度下降分别达到25.50、10.00、9.86ug/m².
第六,提出河南省传输通道工业园区深度低碳化路径,主要包括清洁能源替 代、能效提升、产业结构调整、CCS技术推广和末端治理.
这些深度低碳化措施
的推广应用将显著减少河南省传输通道工业园区温室气体排放和大气污染物排 放,加快工业园区绿色低碳发展转型,最终实现工业园区深度低碳化和高质量发 展.
关键词:工业园区:深度低碳化:园区GHG排放清单:大气污染物协同减排: 城市空气质量