2023-10-01-能源基金会-济南市温室气体与大气污染物协同控制研究报告-80页_80页_4mb

济南市温室气体与大气污染物协同控制研究报告总结

核心内容

本报告旨在探讨济南市在应对气候变化与改善空气质量方面的协同控制路径，分析温室气体与大气污染物的排放现状、协同效应以及未来减排潜力，为济南市制定科学合理的减污降碳政策提供理论依据和实践指导。

主要观点

• 温室气体与大气污染物具有“同根同源同步性”，在排放源、管控思路和管理手段上高度一致，协同减排具有显著的经济与环境效益。
• 济南市作为典型的能源密集型工业城市，煤炭仍是主要能源消费形式，其消费占比达70%左右，是碳排放与大气污染的主要来源。
• 现阶段济南市面临结构性污染、经济发展与环境承载力矛盾加剧、空气质量改善压力大等问题，需采取协同控制策略实现环境与经济的协调发展。
• 通过构建协同效应评估指数（如 SI_PM、SI_cost、SI_BC）可有效衡量不同减排措施的协同效益，为政策制定提供科学支持。

关键信息

1.1 工作背景

• 我国生态环境保护面临多重挑战，需统筹协调大气污染物减排与温室气体控制。
• 济南市已实施多项减污降碳政策，如低碳发展工作方案、清洁取暖、煤炭消费总量控制等。
• 协同控制可提升减排效率，降低治理成本，是实现“双碳”目标和改善空气质量的重要手段。

1.2 济南市经济社会发展现状

• 2020年济南市GDP为10140.91亿元，常住人口突破900万。
• 济南市提出2035年建成新时代现代化强省会的远景目标，十四五期间GDP年均增长约7%。
• 济南市已基本扭转CO₂排放快速增长的局面，提前完成“十三五”期间碳排放强度下降目标。

1.3 济南市能源消费情况

• 2016-2020年累计能源消费1.94亿吨标煤，2020年能源消费总量为3703.19万吨标煤。
• 煤炭仍是能源消费的主体，占比达70%；油品消费占比保持在12%-15%之间。
• 万元GDP能耗在“十三五”期间累计下降35.8%，表明能源效率有所提升。

1.4 空气质量现状分析

• 2020年济南市城区PM₁₀、PM₂.₅、SO₂、NOx、CO、O₃年均浓度分别为86、47、12、35、1.5、184微克/立方米。
• SO₂、NOx、CO达到国家标准，但PM₂.₅、O₃仍存在超标问题。
• 未来需通过精细化管理、新技术应用等方式进一步改善空气质量。

1.5 碳排放现状分析

• 2019年济南市CO₂排放量为9011.47万吨，较2015年下降9.47%。
• 煤炭仍是CO₂排放的最大来源，占总排放量的70%左右。
• 碳排放与大气污染物排放具有高度关联性，需通过协同控制实现高效减排。

1.6 面临的问题与挑战

• 结构性污染问题严峻：煤炭为主导能源结构，高耗能行业占比高，污染源分布不均。
• 经济发展带来的环境压力：人口和经济快速增长，能源需求增加，排放压力加大。
• 空气质量改善难度大：受地形和气象条件限制，污染物扩散能力差，需采取超常规措施。

2.1 目标与技术路线

• 研究目标：建立“减污降碳”协同控制模式，为济南市实现空气质量达标和碳减排提供政策建议。
• 技术路线：通过“自下而上”构建排放清单，采用WRF-CMAQ模型预测空气质量变化，构建协同效应评估指数进行量化分析。

2.2 协同控制量化评估方法

• 协同效应系数：衡量单位大气污染物减排带来的CO₂减排量。
• 相对协同程度：反映每减少单位常规污染物排放的CO₂减排潜力。
• 协同效应评估指数：包括SI_PM（单位PM₂.₅浓度下降协同减碳量）、SI_cost（单位PM₂.₅浓度改善成本）、SI_BC（效益费用比）。

2.3 温室气体与大气污染物排放清单构建

• 基于2019年济南市大气污染物排放清单，构建一体化排放清单。
• 利用ArcGIS进行网格化空间分配，分析高排放区域。
• 重点行业如电力供热、钢铁、焦化、工业燃烧、机动车等为主要排放源。

2.4 模型设置与模型验证

• 采用WRF模型提供气象数据，CMAQ模型模拟污染物扩散与传输。
• 模型验证结果显示，PM₂.₅模拟值与观测值相关性系数均在0.6以上，一致性指数在0.75以上，模型可靠性较高。
• 济南市气象条件不利于污染物扩散，需加强污染源控制。

3.1 基本假设

• 人口：预计2025年约1000万人，2030年1047万人，2035年1100万人。
• 经济增长与工业增加值：2025年GDP约14223.2亿元，工业增加值约3388.8亿元；2030年GDP约19033.7亿元，工业增加值约4752.97亿元。
• 能源消费：预计2025年能源消费总量达4295万吨标煤，2030年达4682万吨标煤，2035年达4956万吨标煤。
• 碳排放预测：2035年碳排放量与2025年基本一致，因煤炭减量政策和新能源发展缓慢。

3.2 情景设置

• 基准情景：基于现有政策与技术，优化产业结构、能源结构、工业污染治理等。
• 一般情景：在基准情景基础上，进一步加强煤炭压减和清洁能源推广。
• 强化情景：采用先进技术，提高能源利用效率，推动新能源成为电力主体。

3.3 污染减排潜力分析

• 污染物和CO₂减排潜力显著，但需针对不同行业和措施进行系统分析。
• 2025年预计新增NOx排放2536.5吨，VOCs排放2300.9吨；2030年新增NOx排放901.9吨，VOCs排放1040.9吨。
• 通过不同情景设置，可评估不同措施对空气质量与碳排放的影响。

政策建议与协同控制路径

5.1 协同控制目标

• 实现PM₂.₅达标与CO₂减排的协同推进，提升环境治理效率与政策效果。

5.2 促进产业结构优化升级

• 电力热力行业：加快淘汰落后燃煤机组，推动新能源发展，实施碳排放权交易。
• 钢铁行业：推进超低排放改造，优化生产流程，减少高污染排放。
• 其他行业：推动绿色制造，减少高耗能、高污染行业占比。

5.3 推动能源清洁低碳转型

• 加快煤炭清洁利用，提高天然气、可再生能源使用比例。
• 推进“公转铁”政策，优化运输结构，减少交通污染。

5.4 推进交通领域协同增效

• 推广新能源汽车，提高交通电动化水平。
• 加强非道路移动机械管理，限制高排放设备使用。

5.5 有续推进工业源深度治理

• 推进钢铁、水泥等重点行业污染治理，控制工业排放。

5.6 优化实施其他减排措施

• 强化扬尘治理，推动建筑施工绿色化。
• 加强VOCs源头控制与末端治理，减少污染源。

5.7 逐步转向以“碳”为引领设计减排路径

• 以碳中和目标为引领，推动能源结构优化与污染控制措施的融合。

5.8 顶层设计协同增效与保障措施

• 建立数据管理协同体系，加强政策创新协同。
• 推动评价管理统筹融合，优化计量监测体系。
• 积极争取纳入国家试点示范，提升政策实施效果。

总结

济南市在应对气候变化和大气污染方面具有显著的协同效应潜力，尤其在能源结构优化、工业转型升级和交通结构调整方面。通过建立协同效应评估指数，可以科学量化不同减排措施的环境与经济效益。未来需通过政策创新、技术应用和精细化管理，推动“减污降碳”一体化治理，实现环境质量与经济发展双赢。