零排放

SFs温室效应潜在值（GWP）是CO2的23500倍，在大气中的存活寿命为3200年。到目前为止，大气中SF6气体的含量以每年8.7%的速度增长，气体占温室气体总排量已经超过15%。我国的SF6排放的主要来源来自电气设备约占总含量的70%。 1997年《京都议定书》中，明确了CO2，CH4，N2O,PFC, HF和SF6等属于温室气体的范围，并要求发达国家首先将温室气体的排放量冻结在20世纪90年代的水平，要求到2020年基本限制SF6气体的使用。 2015年中国向联合国气候变化框架公约秘书处提交了应对气候变化国家自主贡献文件，提出到2030年温室气体排放比2005年下降60%-65%。巴黎协定气候大会上指出全球将尽快实现温室气体排放达峰，本世纪下半叶实现温室气体净零排放。

本技术针对基于膜法的火电厂废水处理的整体解决方案开展研究，研发了全膜法火电厂废水零排放技术路线和各工艺段的核心技术及装备，提出了“预处理+膜分盐浓缩+结晶”的全膜法工艺路线，突破了零排放系统受制于烟气或蒸汽、水回收率难以提高的技术瓶颈，填补了国内废水零排放完整工艺路线的空白，实现了废水零排放和资源化利用。形成了火电厂全膜法废水零排放、资源化回收技术，解决了现有的零排放系统占地面积大、水质适应性差、自动化程度不高、水回收率低、盐离子未资源化利用、运行费用高等问题。截至目前，该技术已成功应用于国内十多个废水零排放工程。促进了电力行业的科技进步，被人民网、中国能源报、国资委官网等称为“电厂废水零排放技术的引领者”。

以河南大唐巩义“上大压小”新建工程数字化水岛EPC工程(以下简称:巩义水岛工程)为试点工程，创立电厂水务管理的全新模式数字化“水岛”(是通过对电厂物理和工作对象的全生命周期量化、分析、控制和决策，提高水岛价值的理论和方法。因此，数字化水岛既不是一个项目，也不是一个软件或系统，而是一种理论和方法。这一理论和方法研究的对象是电厂的物理对象和工作对象，其方法是从整个生命周期出发研究如何对其进行量化、分析、控制和决策，在工艺上对火电厂的各类供水、用水、排水进行全面规划、综合平衡和优化设计，使水资源在电厂生产和生活中得到合理充分的利用，达到一水多用，阶梯使用，提高重复用水率，降低耗水指标，减少污水排放甚至达到零排放；在控制上采用现场总线技术，通过数字化通讯方式采集工艺上的各智能仪表、设备的现场设备信息，实现系统诊断、维护及对水岛各工艺系统的监控，确保每一系统的用水排水的水质水量满足运行要求，并进行全厂的水量计算和平衡，实现在线水平衡，通过水平衡管理技术对整个水系统的水量平衡进行分析、指导控制，从而实现水系统安全稳定运行。

受SCR脱硝技术最高效率制约，低氮燃烧技术在煤电机组NOx超低或近零排放控制中需发挥更大作用，或需提升技术性能。然而，低氨燃烧所需贫氧还原性条件与防高温腐蚀和结渣所需富氧氧化性条件相矛盾，因此，低氨改造后高温腐蚀、结渣等问题普遍存在，严重影响机组安全稳定运行，也制约了炉内进一步深度降氨实施。对冲燃烧锅炉由于燃烧组织方式特殊，采用低氮燃烧方式后上述问题更为突出。统筹协调燃煤锅炉运行环保性与安全性之间矛盾，防范化解低氨燃烧给锅炉带来的潜在安全隐患，是煤电机组安全稳定实现超低和近零排放的重要前提和安全保障。 项目研究成果在7家电厂得到应用，其中福州电厂600MW超临界机组工程示范应用结果表明：侧墙贴壁氧量可提高到1.5%以上，HS和CO浓度可降低60~90%，NOx浓度可降低40~80mg/m²，技改后机组至今运行二年多，锅炉水冷壁未出现明显高温腐蚀现象。黄其励、岳光溪和段宁三位院士领衔的鉴定委员会认为：该研究成果可显著提高超低排放下对冲燃烧锅炉运行的安全性，具有良好的推广应用价值，成果总体居该领域国际领先水平。

2020年，全球约9,000万吨的氢能需求主要由化石燃料制氢满足，低碳强度氢能市场或清洁氢能市场远未达到实现2050年全球脱碳目标所需的水平。1为在2050年实现温室气体净零排放，清洁氢能市场需要在同年达到6亿吨氢当量，约目前全球氢能供应的6倍。德勤分析显示，如果条件成熟，这个目标完全可以实现。2其中最重要的条件是通过有吸引力的商业场景、清晰的工业标准和认证流程、多样化的供应链及坚定的政策支持为市场发展奠定基础，并保持长期韧性。氢能企业在市场发展的初期阶段面对多样风险，包括身处于有利政策条件地区的企业。这皆因一个直观的现实——即便我们都知晓如何生产清洁氢，但相对于其他替代性能源，它的价格还是让人望而却步。虽然生产成本应能随着氢能行业扩张而下降，但价值链上的市场参与者依然不确定从何入手产业链，拖慢了全球氢能经济的蓬勃发展。4许多潜在的氢能供应商担心需求不足，而潜在的氢能买家对具成本竞争力之供应的不确定性则表示担忧。再者，潜在投资者投资于可赋能产业及能催化氢能未来增长的基础设施也需直接面对眼前的不确定性。许多人均认为这是氢能产业的“鸡和蛋”问题：是应先有需求，供应还是赋能产业的基础设施？但这也似乎低估了我们所面临问题的复杂程度。另一种更为恰当的表达是称之为清洁氢能的“系统性先行者困局”：产业各方都担心如抢先一步，可能会就地受困；但如慢人一步，又会落后于人。德勤近期与普林斯顿大学的安德林格中心（AndlingerCenter）就此开展调研。3我们走访了氢能各价值链上的参与者，发现在氢能开发、生产和储运过程中，至少有十多个节点存在先行者困境问题。这包括，一方在投入资源之前，在观望另一方的行动，且这还不仅局限在清洁氢能供应商和承购商的这类直接的关系范畴；私人资金和政府资助应如何相辅相成为产业提供资金支持？电解槽制氢是否能在清晰供应链显现之前就开始扩大生产规模？储运设施是否能在强有力需求迹象未出现且价格持续波动的情形下先于发展？诸如此类。

燃煤电厂在生产过程中会产生大量含SO2的烟气，一般情况下采用湿法脱硫来处理，湿法脱硫需从烟气脱硫系统中外排部分废水以保证FGD(FlueGasDesulfurization)的安全性和可靠性。由于脱硫废水属于燃煤电厂的末端废水，具有高含盐量、高腐蚀性等特性，对其进行安全、稳定处理十分必要。

当前世界各国亟需齐心协力，共同努力实现《巴黎协定》中的控温目标。截至2022年11月，全球已有195个缔约方签署了《巴黎协定》，承诺把全球平均气温升幅控制在低于工业化前水平以上2℃之内，并努力将气温升幅限制在工业化前水平以上1.5℃之内（联合国，2022）。但此起彼伏的新冠疫情和动荡的地缘政治格局一定程度上阻碍了气候行动进展，我们必须快马加鞭调集一切资源，立即采取行动。联合国正在打造全球合作平台，组织全球顶尖人才制定实现碳中和的指导方针。中国率先围绕气候行动等八项重点领域提出全球发展倡议，为全球合作营造有利环境。为了实现碳中和，各方必须群策群力，其中企业是不可或缺的主力军。企业实现碳中和有两大成功要素：一是设定气候目标，明确行动方向；二是落实碳中和举措，向着碳中和目标迈进。设定气候目标前，企业首先需明确最终想要达到的理想形态。政府间气候变化专门委员会和科学碳目标倡议（SBTi）等国际组织从科学的角度出发，明确了“碳中和”、“净零排放”的定义，为企业的行动奠定基础。为确保企业践行承诺，SBTi依照企业所属行业及类型，规划企业近期和长期应采取的减排行动，确保企业行动与1.5℃控温目标一致，并助力企业在2050年前实现净零排放。SBTi是当前全球企业制定碳中和目标时采用的主流国际标准。目前，公开承诺设定科学碳目标的企业市值占全球企业总市值的35%。截至2022年10月12日，中国内地有71家企业承诺通过SBTi设定减排目标，另有8家企业及24家中小企业的科学碳目标已得到正式批准。未来，随着国际组织进一步提升国际社会的气候意识，再加上各价值链上的先进企业一马当先，带动整个社会加快向可持续发展转型，我们预计中国企业在SBTi的参与度将不断提升。企业在内部运营环节和全价值链落实碳中和目标有利于打造长期优势，并创造持久的商业和社会影响。本报告针对内部运营环节提出三大关键举措，针对全价值链从三大维度出发提出九项关键举措：

工业发展带来了CO2的大量排放，在实现碳达峰碳中和目标的过程中，碳捕集、利用与封存(carbon capture, utilization and storage，CCUS)技术是不可或缺的关键技术。现阶段技术成熟度较高且未来发展潜力大的碳捕集方法为燃烧后碳捕集技术，主要有吸收法、吸附法、膜法以及深冷法等。对最常用的4种碳捕集方法的发展与工业应用情况进行介绍，分析了几种方法的工业适用场景，尤其是目前正在运行的大型碳捕集项目中应用最多的化学吸收法与物理吸附法。化学吸收法、吸附法以及膜法碳捕集技术的未来发展潜力巨大，能够快速推进双碳目标的达成，助力碳的近零排放。

以脱硫废水和酸碱再生废水为代表的火电厂高盐末端废水的处理回用是火电厂废水综合治理工作的核心和难点，本项目针对火电厂高盐末端废水的浓缩减量、低成本零排放的环保需求和技术需求，首先开发了“高效混凝-精密过滤-管式膜除浊”的高效预处理工艺。通过高效混凝反应可有效去除废水中各种重金属离子、COD等污染物，形成的紫体致密易沉，降低处理设施的占地面积。精密过滤装置将废水中的紫体过滤去除，产生的清水进入管式膜系统进一步除浊处理，降低管式膜除独系统的运行压力。具有系统简单，运行维护工作量小的优点，并可以对“三联箱”系统进行利旧改造，降低系统投资成本。 本项目研究成果已成功应用于华电集团内哈发电厂、土右电厂、潍坊电厂#3机组等多个脱硫废水“零排放”处理改造项目，废水处理量总计超过13万m/年。采用烟道雾化蒸发处理工艺，相比其它蒸发结晶工艺吨水处理成本降低约55元/m，年节约处理费用715万元/年。本项目有效实现了低成本的高盐末端废水浓缩减量及“零排放”处理，为电力行业高盐末端废水的处理回用提供了强有力的技术支撑，也为其它行业（煤化工、钢铁等）高盐废水的处理回用提供了借鉴，具有显著的经济和社会效益。

本项目旨在探索和开发出成本低、可靠性高、实用性强的脱硫废水零排放技术方案为燃煤电厂零排放系统选择和设计提供技术指导，推动废水零排放行业的技术进步。本项目结合理论分析、系统模型建立、试验与工程应用，历时近4年的研究探索，提出了多项零排放处理新工艺，并研发了系列处理装置。本项目提出了脱硫废水主烟道喷雾蒸发处理工艺，建立了完整的废水烟道喷雾蒸发模型，提出了利用低温烟气余热蒸发脱硫废水的新工艺，研制了以浓缩塔为核心的低温旁路烟气余热蒸发成套装置，提出脱硫废水间冷塔自然蒸发处理新工艺，提出了酸性脱硫废水-碱性炉渣废热中和蒸发处理技术，对脱硫废水零排放不同工艺方案加以集成和组合，可为不同条件下的工程应用提世指导。本项目研发成果可对电力行业清洁生产、水利用效率提高、污染物排放控制、环境风险降低等发挥积极促进作用，社会效益和环境效益显著。另一方面研发成果不仅可大幅降低零排放设备投资和运行成本，还可同步实现节约占地面积、降低土建工程量、方便运行检修的目的，可满足电厂“建得起、用得起、还好用”的愿望，实现脱硫废水的“低成本零排放”，经济效益明显。