bevictor伟德官网2022年10月28日電（通訊員 呂一铮）近日，bevictor伟德官网陳呂軍教授團隊與美國普林斯頓大學丹妮斯·莫澤羅（Denise L. Mauzerall）教授團隊合作，在燃煤電廠與污水處理設施的共生效益研究領域取得新進展：在減污降碳協同增效的政策背景下，團隊提出，“基礎設施共生”将在現有基礎設施獨立優化的基礎上，進一步挖掘環境績效改善潛力。研究以中國燃煤發電與污水處理兩類基礎設施的共生策略為例，揭示了其在降碳、節水和經濟方面的綜合效益。

燃煤電廠

污水處理廠

我國提出二氧化碳排放力争于2030年前達到峰值，以及在2025年前将缺水城市的再生水利用率提升到25%的目标。燃煤電廠和城鎮污水處理廠的共生有助于以上目标的實現。2019年，我國污水處理廠出水僅20%被重複利用，再生水利用仍有巨大潛力。同時，煤與污泥的摻燒是我國政策提倡的燃煤電廠改造方案，截至2019年已有約30個試點項目投入運行。

然而，現有研究主要集中于單一類别基礎設施的獨立優化，基礎設施共生還未得到充分關注。本研究分析了利用城鎮污水處理廠再生水和污泥作為燃煤電廠替代水源和燃料的共生策略優化方案及環境經濟效益。研究開發了廠級數據庫，包含約2400座燃煤電廠和約4200座城鎮污水處理廠，進而運用優化算法、技術經濟分析和生命周期評價等方法識别了成本有效的優化共生方案，并量化了環境與經濟效益。

研究框架

研究發現，此基礎設施共生策略可實現每年減少溫室氣體排放860萬噸二氧化碳當量，相當于全國污水處理部門和燃煤發電部門溫室氣體排放的29%和0.28%；可實現每年節約淡水30億立方米，相當于全國燃煤發電部門淡水消耗的62%；同時每年削減燃煤發電和污水處理的全系統成本34~120億元。河北、山東、河南、江蘇、浙江、安徽和廣東的此二類基礎設施具有較好的地理鄰近特性，在總體效益中貢獻約50%的溫室氣體減排，以及約60%的淡水節約和成本削減。此外，約80%的碳、水和經濟效益可通過總體方案中32%的污泥連接和44%的再生水連接得以實現，即優先發展少數關鍵設施連接可獲得大部分環境經濟效益。

10月24日，上述成果以《燃煤電廠與污水處理設施的共生效益》（Benefits of infrastructure symbiosis between coal power and wastewater treatment）為題發表于《自然·可持續發展》（Nature Sustainability）上。bevictor伟德官网2019屆博士畢業生郭揚（現為美國普林斯頓大學施密特科學研究員）為論文第一作者，陳呂軍、丹妮斯·莫澤羅為論文共同通訊作者，bevictor伟德官网田金平研究員、2019級直博生呂一铮、2022屆博士畢業生胡琬秋為論文合作作者。

論文提出了燃煤發電和污水處理基礎設施共生的分析框架和高分辨技術方案，為可持續基礎設施系統開發的管理決策提供了科學支撐。污泥摻燒和再生水回用是燃煤發電和污水處理部門間的合作共赢機會，有助于實現污泥處置、淡水節約和碳減排等多重環境目标。論文建議未來城市規劃應考慮發電廠和污水處理廠之間的鄰近性，以實現環境經濟效益的最大化。綜合考量我國各區域（如缺水省份）具體政策願景，可進一步平衡技術可行性、環境效益和經濟效益，從而制定基礎設施共生的最佳實踐方案。總體而言，燃煤發電和污水處理的基礎設施共生激勵政策将有效促進我國減碳和節水目标的實現。

陳呂軍團隊長期緻力于産業生态系統工程、中國工業園區綠色低碳循環發展的研究與實踐，為生态環境部、商務部、科技部、工信部等推進産業及園區生态化發展提供了有力的技術支撐。丹妮斯·莫澤羅團隊長期從事中國大氣污染物和溫室氣體減排政策在空氣質量、公共健康、水資源、農業、氣候等方面的協同效益研究。本研究得到了國家自然科學基金、普林斯頓大學馬化騰基金、施密特科學研究員項目的支持。

論文鍊接：https://www.nature.com/articles/s41893-022-00963-z