АНАЛИЗ ВОЗДЕЙСТВИЯ И ЭФФЕКТОВ СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСОВ ПРИ ВНЕДРЕНИИ СТАНДАРТА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОГО ЦЕМЕНТА

АННОТАЦИЯ

В настоящей работе смоделировано воздействие на выпуск, потребление энергии и выбросы загрязняющих веществ различных процессов производства цемента при внедрении стандарта низкоуглеродистого цемента. Также рассчитано воздействие на предельные затраты на борьбу с выбросами и равновесные цены цементной промышленности и проанализированы воздействие различных загрязнителей и выбросами.

Ключевые слова: стандарт низкоуглеродистого цемента; эффекты совместного снижения выбросов.

1 Введение

В последние годы, наряду с непрерывно быстрым ростом экономики, цементная промышленность также быстро развивалась как важная базовая отрасль промышленности. Китай постепенно становится крупнейшим производителем цемента в мире, и в настоящее время на его долю приходится половина всего мирового производства цемента. Цементная промышленность является крупным потребителем энергии, основными источниками потребления которой являются уголь и электроэнергия.

В нашей стране и за рубежом анализ совместного воздействия различных загрязняющих веществ на окружающую среду основывается на предлагаемой концепции совместных выгод и координированного контроля, а также на соответствующих исследованиях. В настоящее время не существует общепризнанных или полностью стандартизированных определений преимуществ и координированного контроля. EPA определило сопутствующие выгоды как две или более результирующих выгод, полученных от одного и того же вида или одного и того же типа подхода.

Данное исследование направлено на использование расчета и анализа эффектов совместного снижения выбросов при внедрении стандарта низкоуглеродистого цемента, который включает в себя: 1) воздействие на выпуск продукции различных производственных процессов в цементной промышленности; 2) воздействие на потребление энергии различных производственных процессов в цементной промышленности; 3) влияние на выбросы CO2, SO2, NOx различных производственных процессов в цементной промышленности и анализ совместного воздействия различных загрязняющих веществ; 4) влияние на предельные затраты на борьбу с выбросами и цены на продукцию цементной промышленности.

В целом влияние внедрения стандарта низкоуглеродистого цемента на выпуск продукции цементной промышленности было незначительным.

После внедрения стандарта низкоуглеродистого цемента общий объем производства цементной промышленности снизится. Однако результаты различных процессов производства цемента будут иметь различные тенденции. По сравнению с базовым сценарием, после внедрения стандарта низкоуглеродистого цемента, производительность процессов производства цемента 1-4 увеличится, а увеличение процесса 1 будет самым большим.

По сравнению с базовым сценарием внедрение стандарта низкоуглеродистого цемента позволит сократить потребление угля в цементной промышленности. Снижение в сценариях S1, S2 и S3 составляет 13,46%, 19,93% и 26,21% соответственно (Таблица 1).

Таблица 1.

Изменение темпов потребления угля и электроэнергии в цементной промышленности по трем сценариям

Это свидетельствует о том, что чем строже стандарт низкоуглеродистого цемента, тем больше снижение потребления угля в цементной промышленности. Рассматривая изменение потребления угля для различных процессов производства цемента после внедрения стандарта низкоуглеродистого цемента, можно обнаружить, что наибольшее снижение потребления угля наблюдается в производственном процессе 6, в то время как наиболее минимальное снижение наблюдается в процессе 1 по сценарию 3. Между ними находятся и другие процессы производства цемента. В целом потребление угля по 6 процессам после внедрения стандарта низкоуглеродистого цемента демонстрирует тенденцию к снижению. При меньшей, более отсталой технологии потребление угля снижается еще больше. уровни потребления угля для каждого процесса производства цемента в соответствии с базовым сценарием представляют собой среднее потребление угля для соответствующего процесса производства цемента всего общества в базовом году. При предположении о совершенно конкурентном рынке предел интенсивности выбросов CO2 в цементной промышленности от стандарта низкоуглеродистого цемента изменит ее производственные затраты. Таким образом, каждый процесс будет определять новый оптимальный уровень выпуска продукции и факторных вводов (в том числе энергетического фактора) на основе принципа минимизации затрат, что в конечном итоге приведет к снижению потребления угля всеми видами процессов по сравнению с базовым сценарием. Результаты моделирования представляют собой темпы изменения среднего уровня потребления угля в каждом производственном процессе по сравнению с базовым сценарием в целом по обществу.

Анализ совместного воздействия различных загрязняющих веществ на окружающую среду

По сравнению с базовым сценарием развития цементной промышленности сокращение выбросов CO2 в сценариях S1, S2 и S3 составило соответственно 10,85%, 16,24% и 21,60% (Таблица 2), что свидетельствует о том, что внедрение стандарта низкоуглеродистого цемента действительно может способствовать сокращению выбросов CO2 в цементной промышленности.

Чем жестче стандарт, тем очевиднее эффект. В этих трех сценариях уровень выбросов загрязняющих веществ в производственных процессах 5 и 6 значительно выше, чем в других процессах, что указывает на то, что влияние внедрения стандарта низкоуглеродистого цемента более очевидно при сокращении выбросов загрязняющих веществ в процессе производства отсталого цемента. Кроме того, результаты моделирования показали, что: по сравнению с базовым сценарием, внедрение низкоуглеродистого цемента может способствовать одновременному снижению выбросов SO2 и NOx (сокращение выбросов SO2 и NOx на 17,93% и 20,24% соответственно в сценарии S3).

Таблица 2.

Изменение темпов выбросов CO2, SO2 и NOx в цементной промышленности по трем сценариям

Чем жестче стандарт, тем очевиднее эффект. В этих трех сценариях уровень выбросов загрязняющих веществ в производственных процессах 5 и 6 значительно выше, чем в других процессах, что указывает на то, что влияние внедрения стандарта низкоуглеродистого цемента более очевидно при сокращении выбросов загрязняющих веществ в процессе производства отсталого цемента. Кроме того, результаты моделирования показали, что: по сравнению с базовым сценарием, внедрение низкоуглеродистого цемента может способствовать одновременному снижению выбросов SO2 и NOx (сокращение выбросов SO2 и NOx на 17,93% и 20,24% соответственно в сценарии S3). Наиболее важной причиной этого явления является то, что в данной модели выбросы CO2, SO2 и NOx тесно связаны с потреблением энергии, и эти три вида выбросов имеют высокую гомологию друг с другом. В этих трех сценариях потребление энергии (особенно угля) цементной промышленностью снижается, и, следовательно, выбросы CO2, SO2 и NOx уменьшаются.

Выводы и обсуждение

По сравнению с базовым сценарием внедрение стандарта низкоуглеродистого цемента привело бы к незначительному снижению общего объема производства цементной промышленности, но выпуск других производственных процессов показал бы иные тенденции. Результаты моделирования показали, что внедрение стандарта низкоуглеродистого цемента в цементной промышленности позволит устранить отсталость производственных мощностей и способствовать модернизации процесса производства цемента. Внедрение стандарта на низкоуглеродистый цемент позволит сократить потребление угля и электроэнергии в цементной промышленности. В том же сценарии снижение потребления электроэнергии было ниже, чем снижение потребления угля. Внедрение стандарта низкоуглеродистого цемента было бы эффективным в содействии сокращению выбросов CO2, SO2 и NOx в цементной промышленности, а также более эффективным в содействии сокращению выбросов загрязняющих веществ для отсталых производственных технологий.

Список литературы:

1. Aunan, K., J. H. Fang, H. Vennemo, et al., 2004: Co-benefits of climate policy: Lessons learned froma study in Shanxi, China. Energy Policy, 32(4), 567-581
2. CCA (China Cement Association), 2011: China cementa lmanac 2010
3. Chen, C.-H., and J. Du, 2002: Reduction of emis-sions from energy systems under implementingatmospheric-pollutant emission control. Energy Re-search and Information
4. Verbeke, W. (2009). Stakeholder, citizen and consumer interests in farm animal welfare. Animal Welfare, 18, 325–333.
5. Van Vuuren, D. P., J. Cofala, H. C. Eerens, et al.,2006: Exploring the ancillary benefits of the KyotoProtocol for air pollution in Europe. Energy Policy, 34(4), 444-460