用煤产生的二氧化碳排放多吗?
我国是煤炭使用的大国,拥有大量的煤矿资源,从我国能源结构来看,煤炭占将近70%左右,原煤当中的灰分大约为23.5%,硫含量约为1.27%,所以在燃烧原煤后排放的污染物会远高于标准煤,这样就会造成大气环境污染。
用煤产生的二氧化碳排放
从二氧化碳排放源来看,2021年,煤炭占全球二氧化碳排放总量增量的40%以上,使用煤炭带来的二氧化碳排放量达到153亿吨的历史最高水平,比2014年的峰值高近2亿吨;使用天然气带来的二氧化碳排放量反弹至75亿吨,远高于2019年的水平,主要是因为几乎所有行业对天然气的需求都在增加;使用石油带来的二氧化碳排放量为107亿吨,低于疫情前的2019年,主要是因为全球运输活动复苏有限。
受疫情影响,运输业每日对石油的需求量比2019年低600多万桶,排放量减少6亿吨。2021年,与国际航空有关的二氧化碳排放量仅为疫情前水平的60%(3.7亿吨)。2021年,多数主要经济体继续采取减少病毒传播的措施,这阻碍了道路运输活动的恢复。
如果交通活动恢复到疫情前的水平,石油带来的二氧化碳排放量将达到2019年的水平,全球二氧化碳排放量将再增加6亿吨,增幅达到7.8%。这将是自20世纪50年代以来最快的增长速度。
燃煤的污染与危害
1.燃煤导致大气污染。燃煤每年造成的大气污染物排放已占到我国最主要能源大气污染物排放的70%以上,其导致的大气污染将引起人体抵抗力下降和人群发病率提高。燃煤大气污染物的扩散范围可达数千公里之外,这意味着远离污染源的人群并不能完全避免环境污染的影响。
2.燃煤的贡献百分比大幅增长,成为雾霾的主要来源,危害人们健康。与燃煤排放直接相关的有机物、硫酸盐、黑炭等物质,是PM2.5的主要组成成分,也证明了煤炭污染、气细颗粒物对人体健康的急性和慢性健康损伤日益增加。
3.有害的炊烟——燃煤危害中国农村公共健康。煤炭依然是中国很多农村地区的主要生活用能来源,但其潜在的健康危害却鲜为人知。氟中毒和砷中毒正危害越来越多的农村居民。燃煤释放的氟等有害物污染了室内空气和食品,使生活在这一环境的人群发生慢性蓄积性中毒,病症就是氟斑牙和氟骨症。
发电量计算煤炭年度碳排放总量
(1)根据国内度电碳排放计算年度碳排放总量。根据专家统计,使用1 kW·h电折算标准煤0.4 kg,产生碳排放0.272 kg, CO2排放0.997 kg。
国家统计局2020年国民经济和社会发展统计公报显示,全年发电量77 790.6亿kW·h;据中电传媒记者数据库统计,2020年全国发电量中煤电发电量占比65%左右;依据《综合能耗计算通则》[3]初步核算,折算标准煤20.2亿t,碳排放13.8亿t,CO2排放50.4亿t。
(2)根据国际度电碳排放计算年度碳排放总量。斯坦福大学教授马克(Mark Z. Jacobson)通过比较各类发电技术全生命周期的度电碳排放值,分析得出煤电碳排放值为282~876 g/(kW·h),加权平均碳排放值为579 g/(kW·h)[4]。2020年依据煤电加权平均碳排放指标,再结合相关发电量数据,且煤电占当年发电总量65%,测算得出2020年我国煤电碳排放量为29.3亿t。
全球电力排放数据库(GPED)显示,我国CO2排放系数为864 g/(kW·h);根据2020年全国煤电发电量初步测算,煤电CO2排放量为43.7亿t。
(3)根据国内碳排放系数计算煤炭年度碳排放总量。根据国家发改委能源研究所推荐的碳排放系数[5]及其他参考资料,标准煤的碳排放系数和CO2排放系数分别为0.680、2.493,以此计算煤炭年度碳排放量,以此计算2020年年煤炭碳排放19.2亿t,CO2排放70.5亿t。