逐步淘汰燃煤发电：对公共卫生的影响：加拿大的案例研究

淘汰燃煤发电——对公众健康的影响 加拿大：一个成功案例 关键信息 加拿大联邦和省政府已有效实施政策，以应对发电（EPG）过程中化石燃料燃烧产生的温室气体（GHG）排放，特别是通过到2030年淘汰加拿大传统燃煤发电厂的政策。这些政策还能大大减少该领域的空气污染排放，从而带来数十亿美元的公众健康效益，有助于抵消气候变化缓解的成本。 电力发电 (EPG):发电的过程，为家庭、工业和交通系统提供动力。它涉及将各种能源，如化石燃料（煤、天然气）、核能和可再生能源（风能、太阳能、水能）转化为电能。 温室气体（GHG）：从化石燃料（如煤）燃烧以及其他在大气中捕热的过程中排放的气体，导致全球变暖和气候变化。常见的温室气体包括二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）和氧化亚氮（N₂O）。二氧化碳（CO24 2 电力生产在现代社会中至关重要，为家庭、工业和交通系统提供动力，并且预计随着社会在关键领域的电气化过程中逐步摆脱化石燃料的使用，其未来将发挥更大的作用。尽管全球正在部署EPG（例如风能、太阳能、水能）等可再生能源，61%的EPG仍然依赖化石燃料燃烧，尤其是煤（36%） 和天然气（22%）(1). 估计全球76%的二氧化碳排放来自EPG9.9吉吨CO2022年(2).该部门的排放归因于燃煤发电，达到2 转向化石燃料发电可通过对温室气体和空气污染物的排放进行缓解,从而提供气候变化和空气污染健康效益（例如细颗粒物[PM2.5]和近地面臭氧）。 参见 SPS1:气候变化减缓的健康及空气污染协同效益 一项针对多个化石燃料燃烧行业的最新空气污染健康负担分析发现，全球范围内，约20万例死亡与能源生产中使用煤炭造成的PM2.5污染有关，此外还有23万例死亡与工业用途中的煤炭使用造成的PM2.5污染有关。总体而言，50%的化石燃料燃烧造成的PM2.5污染相关死亡与煤炭的使用有关。(3). 煤的燃烧会释放多种大气污染物，包括PM、重金属、二氧化硫、氮氧化物和多环芳烃。 虽然控制温室气体排放的气候变化效益需要数年才能显现且是全球性的，但用更清洁的能源替代燃煤发电所带来空气污染健康效益则是在政策实施后立即产生，体现在政策实施的地域和区域，并且有助于抵消气候变化减缓的成本。 国家示例：加拿大 背景 加拿大是一个发达国家，拥有： • 广阔的国土面积（9 985 000平方公里）2) • 低人口密度（每平方公里4.2人）2). 大约84%的人口居住在城市地区，这些地区主要位于该国南部靠近美国边境的地方。加拿大是全球人均二氧化碳排放量最高的国家之一，这反映了其化石燃料生产部门的重要性，以及能源密集型产业（例如采矿和钢铁生产）的存在以及人均能源消费量的增加，主要用于交通和家庭用途。 如图1所示，2019年，加拿大生产了超过630太瓦时（TWh）的电力。其中，水电约占EPG的60%，核能约占15%，非煤炭化石燃料约占11%，煤炭约占7%（主要是沥青煤、次沥青煤和褐煤）。其余7%为非水电可再生能源（如风能、太阳能、生物质能）。(4). 虽然加拿大受益于相对良好的空气质量，但人们认识到，即使是在低水平下，空气污染的暴露也代表着对人类健康的风险，并且探索进一步减少空气污染的机会很重要。 空气污染的健康影响——证据和启示 见SPS: 此外，作为一个高排放GHG的国家，加拿大寻求减少与化石燃料燃烧相关的排放，以履行其国际承诺，例如2015年巴黎协定。加拿大减少GHG和空气污染物排放的动力突显了建立高效监管生态体系的重要性，该体系将为所有类型的空气污染物排放带来直接和间接效益（即协同效益）。 一项针对加拿大2015年数据的空气污染健康影响分析表明，有150例死亡可归因于环境空气污染（即PM2.5、二氧化氮[NO2]和地面臭氧）来自能源生产（EPG）部门。在这些死亡案例中，130例是由燃煤发电排放造成的；其相当于2015年每年100亿加元的经济影响（相当于2024年约130亿加元）。(5,6)这些影响与直接的EPG排放相关，并不代表生命周期评估（例如，煤炭开采、加工和废物处理被排除在外）。 转向更清洁电力生成的行动 加拿大地区已采取措施减少煤炭发电用途的使用。2012年，加拿大政府发布了减少燃煤发电二氧化碳排放规定自2015年起生效，旨在通过设定每生产1吉瓦时电力420吨二氧化碳的排放性能标准，促进向低二氧化碳或零二氧化碳排放的EPG选项过渡。(7)这些基于二氧化碳的法规在减少其他空气污染物（如PM2.5、氮氧化物和硫氧化物）的排放方面带来了协同效益。这些法规于2018年进行了修订，以加速传统燃煤发电在2030年之前淘汰。(8)2012年法规的成本效益分析估计，空气质量改善（以减少对环境PM2.5、NO2和臭氧的暴露程度衡量），将在2015年至2035年间避免900例死亡，以及避免数百万个呼吸道症状日(7). 预计2018年的修订将进一步减少排放，导致2019年至2055年间减少260例空气污染死亡(8).和他们的修订案，与法规相关的群体健康益处3当以2024加拿大元表示时(6)并且考虑到 2整个分析期间从2015年到2055年，价值约为74亿加元。此外，当所有经济、环境和人类健康影响货币化时，监管成本效益分析表明，收益超过了与实施这些措施相关的成本。具体而言，4和修正案与法规相关的综合成本5达到2024年加币247亿元，而收益从2015年到2055年为381亿元加币。因此，这些法规给加拿大带来的净收益大约为2024年加币134亿元。(6–8). 空气污染对健康造成的经济成本 见SPS: 省级法规和针对燃煤EPG的倡议也使加拿大能够有效减少该部门的排放，转向低碳温室气体选项，并实现地方、区域和全球效益。在北美依赖煤炭的管辖区中，安大略省政府于2014年率先成功淘汰了燃煤EPG。(9)从2003年包含燃煤机组7560兆瓦（MW）（占省级EPG的25%）的电力供应组合过渡到2014年的无煤电网。同样，2015年，严重依赖煤炭的阿尔伯塔省宣布到2030年消除燃煤EPG，该目标将在2024年提前多年实现(10)这与2015年煤炭EPG产能从6300兆瓦迅速转变为十年内完全淘汰相对应(11). 这些成功的转换是通过一种战略分阶段方法和天然气、核能和可再生能源的可靠且充足的电力供应的可用性，视司法管辖区而定。 取消煤炭的不同的政策通过直接影响燃煤EPG设施直接雇用的工人，导致了区域经济挑战。就业影响部分通过建筑（例如天然气单位）、转换（例如煤到生物质）和新建发电能力的运营对工人的需求而得到缓解。政府和私营及社区利益相关者也通过提供培训、再就业和其他形式的支持来满足工人的需求(7, 8)从燃煤发电转向也影响消费者的负担能力，导致电力零售价格上涨。部分增加的消费者成本可以通过转向依赖较低电力活动或更高效的技术来缓解。(7, 8). 前进的方向 加拿大EPG部门的空气污染物排放自1990年以来已大幅减少，即使产出能力有所提高(11). 这些改进的关键因素包括有针对性的监管发展、发电技术的改进，特别是通过用排放较低的选项关闭和替代燃煤EPG机组例如天然气EPG装置和可再生能源。然而截至2021年，燃煤公用事业公司仍占加拿大EPG公用事业公司空气污染物排放的大部分(12)现有联邦和省级燃煤EPG法规将继续减少这些排放，并有助于实现预期的气候和健康效益。 目标监管发展 加拿大政府最近发布了清洁电力法规，旨在进一步减少电力生成和输电（EPG）部门的温室气体排放，并且预计将导致额外的空气污染物减排(13). 该监管方法将加强加拿大可靠且负担得起的清洁能源的供应，并有助于在 2050 年实现净零经济。 改进的发电技术 本例中概述的措施表明，在加拿大从燃煤EPG过渡到较低排放的选项，预计将从经济和空气污染健康的角度带来区域性和全国性的增量社会效益。即使全球在环境空气污染物浓度和暴露于燃煤EPG排放的受影响人群中减少有限，加拿大逐步淘汰燃煤带来的公众健康效益也是显著的。 停用EPG 尽管近期内可能难以在国际司法管辖区内彻底淘汰煤炭EPG，但它对于实现气候变化、空气质量及人口健康目标是一个重要目标。长期政策倾向于发展和使用可靠且污染较少的EPG选项，以及利益相关者的认同，可以带来有意义且持久的 societalgains。 致谢 该SPS由世界卫生组织(WHO)空气质量、能源与健康组协调。 世卫组织感谢许多为该文件的开发做出贡献的个人。该文件由玛丽卡·埃吉德、马蒂厄·鲁勒和梅丽莎·圣让（加拿大卫生部航空部门健康评估科，加拿大）编制。 世卫组织也认可蔡文佳（清华大学，中国）、卡琳·特雷尔（瑞士保罗谢勒研究所）、杰森·韦斯特（美国北卡罗来纳大学）、卡拉迪·赖特（南非医学研究委员会，南非）以及加拿大健康部——经济健康与分析司和加拿大环境与气候变化部——电力与燃烧司提供的有益贡献和评论。 根据世卫组织政策收集了利益声明（DOIs）。所有贡献者和同行评审员均已独立声明无利益冲突。 本报告的编制得到了大不列颠及北爱尔兰联合王国政府及西班牙政府慷慨提供的资金支持。 参考文献 6 1. 未经制止的化石燃料发电。国际能源署；2023（www.iea.org/ reports/不减排的化石燃料发电). 2.燃煤电厂的全球排放。CEC事实简报102。加拿大能源中心；2023（https://www.canadianenergycentre.ca/wp-content/uploads/2023/11/CEC-Fact-Sheet-102- Version-B-Nov-20.pdf). 3. 麦杜菲EE, 马丁RV, 斯帕达罗JV, 烧特R, 史密斯SJ, 奥鲁尔克P等. 来源部门与多重归因死亡率和燃料对环境PM空间尺度的贡献。Nat Commun. 2021;12:3594 (2.5https://doi.org/10.1038/s41467-021-23853-y). 4. 省和地区能源概况——加拿大。加拿大能源监管机构；2024（www.cer-rec.gc.ca/zh/data-analysis/energy-markets/provincial-territorial-energy-profiles/ provincial-territorial-energy-profiles-canada.html). 5. 加拿大交通、工业和住宅源空气污染的健康影响。加拿大卫生部；2023（https://publications.gc.ca/collections/collection_2023/sc-hc/ H144-112-2022-eng.pdf). 6. 加拿大银行。通货膨胀计算器；2024（www.bankofcanada.ca/rates/related/inflation-calculator/, 访问于 2024年8月2日)。 7. 减少燃煤发电二氧化碳排放法规：SOR/2012-167。加拿大政府。加拿大公报。2012；第二部分（第146卷）：19（https://gazette.gc.ca/rp-pr/p2/2012/2012-09-12/html/sor-dors167-eng.html). 8. 修改煤炭发电二氧化碳排放规定的法规：SOR/2018-263。加拿大政府。加拿大公报。2018；第II部分（第152卷）：25 (https://gazette.gc.ca/rp-pr/p2/2018/2018-12-12/html/sor- dors263-eng.html). 9. 煤炭的终结。安大略省政府；2023年（www.ontario.ca/page/end-coal）。 10. 减排立法——逐步淘汰煤炭排放。阿尔伯塔省政府；2024年（https://www.alberta.ca/climate-coal-electricity). 11. 年度电力数据。阿尔伯塔公用事业委员会；2024（www