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关于电力大数据应用于大气污染防治的思考

来源:环境保护与循环经济 作者: 发布时间:2021-04-27 14:29:22 浏览次数: 【字体:

1 引言

近年来我国的空气质量形势严峻,公众对大气污染的关注度不断增强[1]。随着辽宁省工业企业的不断发展壮大,存在的一些问题逐渐显现出来:一是排污企业点多面广,尤其是针对重点污染源的排污口和环境治理设施,传统的监管手段仅靠定期巡检和群众举报,难以实现有效监测;二是部分企业为躲避环保部门执法,选择在夜间加班加点生产,环保设施处于停运状态,难以对这部分企业的违法行为实现精准锁定、精准打击。如何对排污企业污染物治理设施进行有效监管,是环境保护工作的重点和难点[2]。

企业违法排放污染物的根本原因在于其排污的同时没有进行同步治理。以往生态环境部门主要通过群众举报、突击检查、专项执法等多种监管方式,监管企业排污行为,然而由于生态环境部门人力物力一直紧缺,很难实现对排污行为全时段、全覆盖的监管,随着5G、人工智能、物联网等智能化的广泛应用,为大气污染防治工作提供了新思路,如能将环保数据库与电力数据库串接,将对实际工作产生强力有效的指导作用。本文考虑将其在大气污染防治方面的2个领域中应用,分别为小型分散企业环境监管、重污染天气条件下企业限产限排。

2 环保数据库在2个领域的应用

2.1 小型分散企业环境监管

小型分散企业一般以街道企业、乡镇企业、个体企业为主,包括街道企业、校办企业、劳动服务公司及其与外商合资或合作经营的企业,在城市一般称为“三产”。在农村包括农工商企业、村办企业、个体企业及合作合资企业,一般都称为乡镇企业[3]。顾名思义,小型分散企业的规模都很小,但覆盖面却很广,同时工艺技术落后、设备陈旧,有些甚至是被淘汰设备,不具备污染治理设施或有设施但长期不运行,违法排污现象十分严重。

此前,对于小型分散企业的环境监管主要靠人海战术,但各地人力毕竟十分有限,难以时刻覆盖为数众多的污染点源;而生态环境部门常用的污染源自动监控系统则主要覆盖大中型企业,还有许多中小型企业不具备安装自动监控设施条件,成为环境执法监管中的一大短板。这些中小型企业数量众多,规模偏小,位置分散且偏远,企业环保意识普遍不强,违规停运治污设施进行偷排的现象时有发生,日常监管难度大。

通过对部分小型分散企业的调研发现,电力数据在此方面大有作为,将电力和环保的大数据融合,可实现“精准治污”,提高工作效率,节省人力成本。在企业生产设施和环保设施安装用电采集设备,利用传感技术实时收集用电数据,再将数据用无线方式传输到后台监控系统平台。在企业产污设备及治污设备上安装用电监控器后,一旦企业治污设备停止运行,执法人员的电脑及手机上都会收到相应的报警提示,可迅速进行现场执法,大大提高了环境监管能力和执法效率。

需要注意的方面,一是正常情况下电力公司无法进入企业产权内部安装用电采集设备,地方政府需要配套制定相应文件等法律依据,使用电监管有法可依;二是部分企业某些治污环节不用电,因此无法实施用电监管,在开展用电监管前期要进行充分基础调研。比如某企业挥发性有机物采用过滤+活性炭吸附+UV光解,此流程中只有UV光解才是用电设备,但仅监控UV光解是否运行不能确保非甲烷总烃达标排放,过滤棉和活性炭的更换情况也起到重要作用。

2.2 重污染天气条件下企业限产限排

在东北地区,每年冬季生态环境部门压力都很大,特别是重污染天气期间,更感到束手无策。为建立健全重污染天气应急响应机制,及时有效应对重污染天气,最大限度降低重污染天气造成的危害,保障人民群众身体健康,辽宁省各市都制定了重污染天气应急预案,要求制定“一厂一策”限产限排方案。一般情况下,按程度由轻至重,分为蓝色预警(部分市无蓝色预警)、黄色预警、橙色预警、红色预警,按照不同的预警程度分别实施不同程度的限产限排或停产,各重点企业也都分别制定了本厂区的重污染天气应急预案。

虽然重污染天气下环保部门会排查限产限排措施落实情况,但是由于各企业工艺、生产情况比较复杂,物料投放量与限产比例不成等比例对应关系,要调查企业是否精准实施了一定比例的减排措施十分困难,因此实际限产限排措施落地情况很难监控。而环保用电监管能够对企业重污染天气减排全过程进行监督,掌握企业生产设备、治污设备用电量数据,监督企业生产设备是否限产、停运,监督企业治污设备是否正常运行。重污染天气期间,执法人员只需通过电脑和手机,就能对企业停产等落实情况一目了然,同时,对落实不到位的企业,环保用电监管系统能够自动提出警告,实现从盲目监管到精准监管的转变。

需要注意的情况,一是与小型分散企业相同的法律依据问题;二是实施前期需要获取至少1年的基础数据,即重污染天气下企业限产限排操作记录、生产记录和对应的环保大数据,以便根据后台电力数据进行模拟,建立限产限排生产负荷与用电数据的数字模型。

3 辽宁省生态与电力合作开展情况

2020年9月,辽宁省生态环境厅与国网辽宁电力公司签署了战略合作协议,正式开启了生态与电力的深度合作。以信息化、智能化手段,建立“电力大数据+环保监管”新模式,将有效助力打赢污染防治攻坚战,切实改善生态环境质量。目前,辽宁省生态环境厅正在与辽宁电力公司对接,力图在辽宁省打通电力—环保沟通渠道,建立“电力大数据+环保监管”新模式,以电力的视角客观洞察企业排污管控工作成效,深入探索大数据技术在污染防治工作中的落地实践。利用电力大数据及其技术支撑,以“操作简便、运行有效”为原则,实现对大气、水污染防治重点监控企业生产状况、运行效率的动态评估与掌握,从而全面提升环境监管精准把控力度,节省人力成本,提高工作效率。管控平台重点监测企业锅炉拆除、提标改造、限产限排、停产等大气污染管控指令的执行情况。基于企业用电负荷曲线、用电趋势等用电信息进行实时分析,当企业用电规律出现异常时,平台将自动发出预警,辅助稽查人员精准监控,从过去的“先污染、后治理”向“智能研判、提前预防”转变。

本次与电力系统的合作,可推动生态环境保护工作向“数字化、智能化、智慧化”发展,为“精准治污、科学治污、依法治污”提供有力保障,进而促进全省环境质量持续改善,并确保实现污染防治攻坚战的任务目标。

4 结语

针对大气污染防治,还需要解决以下重点问题:一是部分化工、热力企业生产锅炉以燃煤、燃气为主,用电并非首要能源消耗,不能完全以用电规律判断企业生产状态;二是多数企业存在多条生产线及配套污染处理装置,不同生产线未分别安装独立用电计量装置,或已安装的独立计量装置仅支持传统人工抄表读数方式,无法实现数据实时互通及满足精准监测需求;三是企业重污染天气限产限排,是由企业自行编制重污染天气应急预案,通过环保部门审核后,根据省内重污染天气预警自行执行,并记录当日生产情况,由于历史生产数据分散,数据完整性、准确性差,无法实现统一接入并综合分析企业环保指令响应情况。

借助大数据打好蓝天保卫战是现阶段大气污染防治的必要手段和必然趋势。打通电力—环保沟通渠道,研发“电力看环保”数字模型,以电力的视角客观洞察企业排污管控工作成效,深入探索大数据技术在污染防治工作中的落地实践,推动生态环境保护工作向“数字化、智能化、智慧化”发展,可以提高工作效率,全面提升环境监管精准把控力度,进而促进辽宁省大气、水环境质量持续改善。

终审:甘肃省科协信息中心采编部
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