第一篇：諧波的產生原因和治理方式

諧波的產生原因和治理方式 供電系統中的諧波

在供電系統中諧波電流的出現已經有許多年了。過去，諧波電流是由電氣化鐵路和工業的直流調速傳動裝置所用的，由交流變換為直流電的水銀整流器所產生的。近年來，產生諧波的設備類型及數量均已劇增，并將繼續增長。所以，我們必須很慎重地考慮諧波和它的不良影響，以及如何將不良影響減少到最小。1 諧波的產生

在理想的干凈供電系統中，電流和電壓都是正弦波的。在只含線性元件(電阻、電感及電容)的簡單電路里，流過的電流與施加的電壓成正比，流過的電流是正弦波。

在實際的供電系統中，由于有非線性負荷的存在，當電流流過與所加電壓不呈線性關系的負荷時，就形成非正弦電流。任何周期性波形均可分解為一個基頻正弦波加上許多諧波頻率的正弦波。諧波頻率是基頻的整倍數，例如基頻為50Hz，二次諧波為100Hz，三次諧波則為150Hz。因此畸變的電流波形可能有二次諧波、三次諧波??可能直到第三十次諧波組成。2 產生諧波的設備類型

所有的非線性負荷都能產生諧波電流，產生諧波的設備類型有：開關模式電源(SMPS)、電子熒火燈鎮流器、調速傳動裝置、不間斷電源(UPS)、磁性鐵芯設備及某些家用電器如電視機等。(1)開關模式電源(SMPS)：

大多數的現代電子設備都使用開關模式電源(SMPS)。它們和老式的設備不同，它們已將傳統的降壓器和整流器替換成由電源直接經可控制的整流器件去給存貯電容器充電，然后用一種和所需的輸出電壓及電流相適合的方法輸出所需的直流電流。這對于設備制造廠的好處是使用器件的尺寸、價格及重量均可大幅度地降低，它的缺點是不管它是哪一種型號，它都不能從電源汲取連續的電流，而只能汲取脈沖電流。此脈沖電流含有大量的三次及高次諧波的分量。(2)電子熒光燈鎮流器：

電子熒光燈鎮流器近年被大量采用。它的優點是在工作于高頻時可顯著提高燈管的效率，而其缺點是其逆變器在電源電流中產生諧波和電氣噪聲。使用帶有功率因數校正的型號產品可減少諧波，但成本昂貴。(3)直流調速傳動裝置：

直流電動機的調速控制器通常采用三相橋式整流電路，它也稱作六脈沖橋式整流電路，因為在直流輸出側每周波內有六個脈沖(在每相的半波上有一個)。直流電動機的電感是有限的，故在直流電流中有300Hz的脈動波(即為供電頻率的6倍)，這就改變了供電電流的波形。(4)不間斷電源(UPS)：

根據電能變換方式和由外部供電到內部供電所用轉換方式的不同，UPS有許多不同的類型。主要的類型有：在線的UPS、離線的UPS和線路交互作用的UPS。由UPS供電的負荷總是電子信息設備，它們是非線性的并且含有大量的低次諧波。

(5)磁芯器件：

在有鐵芯的電抗器上的勵磁電流和磁通密度之間的關系總是非線性的。如果電流波形是正弦波(亦即電路中串聯的電阻很大)那么磁場中會有高次諧波，這被認為是強迫磁化過程。如果施加在線圈上的電壓是正弦波形(亦即串聯的電阻很

小)則磁通密度也將是正弦波形，而電流波形則含有高次諧波，這被認為是自由磁化過程。諧波引發的問題及解決措施

諧波電流在電源系統內以及裝置內均會造成問題。但其影響和解決措施非常不一樣，需要分別處理；適用于消除諧波在裝置內不良影響的辦法并不能減少諧波在電源系統內造成的畸變，反之亦然。

(1)裝置內的諧波問題及解決措施：

有幾個常見多發的問題是由諧波引起的：電壓畸變、過零噪聲、中性線過熱、變壓器過熱、斷路器的誤動作等。

①電壓畸變：因為電源系統有內阻抗，所以諧波負荷電流將造成電壓波形的諧波電壓畸變(這是產生“平頂”波的根源)。此阻抗有兩個組成部分：電源接口(PCC)以后的電氣裝置內部電纜線路的阻抗和PCC以前電源系統內的阻抗，用戶處的供電變壓器即是PCC的一例。

由非線性負荷引起的畸變負荷電流在電纜的阻抗上產生一個畸變的電壓降。合成的畸變電壓波形加到與此同一電路上所接的全部其他負荷上，引起諧波電流的流過，即使這些負荷是線性的負荷也是如此。

解決的辦法是把產生諧波的負荷的供電線路和對諧波敏感的負荷的供電線路分開，線性負荷和非線性負荷從同一電源接口點開始由不同的電路饋電，使非線性負荷產生的畸變電壓不會傳導到線性負荷上去。

②過零噪聲：許多電子控制器要檢測電壓的過零點，以確定負荷的接通時刻。這樣做是為了在電壓過零時接通感性負荷不致產生瞬態過電壓，從而可減少電磁干擾(EMI)和半導體開關器件上的電壓沖擊。當在電源上有高次諧波或瞬態過電壓時，在過零處電壓的變化率就很高且難于判定從而導致誤動作。實際上在每個半波里可有多個過零點。

③中性線過熱：在中性點直接接地的三相四線式供電系統中，當負荷產生3N次諧波電流時，中性線上將流過各相3N次諧波電流的和。如當時三相負荷不平衡時，中性線上流經的電流會更大。最近研究實驗發現中性線電流會可能大于任何一相的相電流。造成中性線導線發熱過高，增加了線路損耗，甚至會燒斷導線。

現行的解決措施是增大三相四線式供電系統中中性線的導線截面積，最低要求要使用與相線等截面的導線。國際電工委員會(IEC)曾提議中性線導線的截面應為相線導線截面的200%。

④變壓器溫升過高：接線為Yyn的變壓器，其二次側負荷產生3N次諧波電流時，其中性線上除有三相負荷不平衡電流總和外，還將流過3N次諧波電流的代數和，并將諧波電流通過變壓器一次側流入電網。解決上述問題最簡單的辦法是采用Dyn接線的變壓器，使負荷產生的諧波電流在變壓器△形繞組中循環，而不致流入電網。

無論諧波電流流入電網與否，所有的諧波電流都會增加變壓器的電能損耗，并增加了變壓器的溫升。

⑤引起剩余電流斷路器的誤動作：剩余電流斷路器(RCCB)是根據通過零序互感器的電流之和來動作的，如果電流之和大于額定的限值它就將脫扣切斷電源。出現諧波時RCCB誤動作有兩個原因：第一，因為RCCB是一種機電器件，有時不能準確檢測出高頻分量的和，所以就會誤跳閘。第二，由于有諧波電流的緣故，流過電路的電流會比計算所得或簡單測得的值要大。大多數的便攜式測量儀表并

不能測出真實的電流均方根值而只是平均值，然后假設波形是純正弦的，再乘一個校正系數而得出讀數。在有諧波時，這樣讀出的結果可能比真實數值要低得多，而這就意味著脫扣器是被整定在一個十分低的數值上。

現在可以買到能檢測電流均方根值的斷路器，再加上真實的均方根值測量技術，校正脫扣器的整定值，便可保證供電的可靠性。(2)影響供電電源的諧波問題及解決措施：

《中華人民共和國電力法》指出：“用戶用電不得危害供電、用電安全和擾亂供電、用電秩序”，《供電營業規則》中規定：“用戶的非線性阻抗特性的用電設備接入電網運行所注入電網的諧波電流和引起公共連接點至正弦波畸變超過標準時，用戶必須采取措施予以消除。”

由畸變電流造成的電壓畸變取決于電源阻抗。阻抗愈大則由同一電流畸變所造成的電壓畸變就愈大。對于10次以下的諧波而言，供電網絡通常是感性的，所以電源阻抗就和頻率成正比，諧波次數越高，所造成的畸變就越大。通常不可能減小供電系統的阻抗，所以需要采用別的步驟來保證電壓畸變不超過限度。可能的解決方法有：裝用諧波濾波器、裝用隔離變壓器和裝用有源的諧波調節器。

①裝用諧波濾波器：對于電動機控制器產生的諧波，諧波的形狀很分明，可以用濾波器來降低諧波電流。對于六脈沖的控制器，濾波器可去掉20%的五次諧波以及全部的高次諧波，對基波影響甚微。為了避免增益頂峰靠近諧波，必須用解諧的濾波器，而且可能需裝多個濾波器。在12脈沖橋路中最低次的諧波是11次的，此時情況比較簡單。

②裝用隔離變壓器：均衡的三次諧波電流傳回到電源去的問題可以用一臺Dyn接法的隔離變壓器來削弱。使用這種變壓器時，通常裝設一個旁路的電路以避免在進行變壓器的維護工作時長時期地對負荷停止供電。在這種情況下，應采用中性線有足夠大的通用四芯饋線。在重要的配電系統中，有時把隔離變壓器就地裝在每一配電盤上，使3N次諧波電流與配電系統相隔離。隔離變壓器要適當提高額定值，否則也會產生電壓畸變和過熱。

③裝用有源的諧波調節器：由變流器/逆變器產生的邊頻帶和諧波不能很好地用普通的濾波器來濾除，這是因為邊頻帶上的頻率是隨傳動裝置的速度而變化的，并且時常很接近于基波頻率。目前有源濾波器日益推廣應用，它在工作時主動地注入一個電流來精確地補償由負荷產生的諧波電流，就會獲得一個純粹的正弦波。這種濾波設備的工作靠數字信號處理(DSP)技術來控制快速絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。因為設備是與供電系統并聯工作的，它只控制諧波電流，基波電流并不流過該濾波器。如果所需過濾的諧波電流比濾波器的容量大的話，它只是簡單地起限制作用而使波形得到部分的糾正。

諧波"一詞起源于聲學。有關諧波的數學分析在18世紀和19世紀已經奠定了良好的基礎。傅里葉等人提出的諧波分析方法至今仍被廣泛應用。電力系統的諧波問題早在20世紀20年代和30年代就引起了人們的注意。當時在德國，由于使用靜止汞弧變流器而造成了電壓、電流波形的畸變。1945年J.C.Read發表的有關變流器諧波的論文是早期有關諧波研究的經典論文。到了50年代和60年代，由于高壓直流輸電技術的發展，發表了有關變流器引起電力系統諧波問題的大量論文。70年代以來，由于電力電子技術的飛速發展，各種電力電子裝置在電力系統、工業、交通及家庭中的應用日益廣泛，諧波所造成的危害也日趨嚴重。世界各國都對諧波問題予以充分和關注。國際上召開了多次有關諧波問題的學術會

議，不少國家和國際學術組織都制定了限制電力系統諧波和用電設備諧波的標準和規定。

供電系統諧波的定義是對周期性非正弦電量進行傅立葉級數分解，除了得到與電網基波頻率相同的分量，還得到一系列大于電網基波頻率的分量，這部分電量稱為諧波。諧波頻率與基波頻率的比值（n=fn/f1）稱為諧波次數。電網中有時也存在非整數倍諧波，稱為非諧波（Non-harmonics）或分數諧波。諧波實際上是一種 干擾量，使電網受到“污染”。電工技術領域主要研究諧波的發生、傳輸、測量、危害及抑制，其頻率范圍一般 為2≤n≤40。

諧波是怎么產生的？

電網諧波來自于3個方面：

一是發電源質量不高產生諧波：

發電機由于三相繞組在制作上很難做到絕對對稱，鐵心也很難做到絕對均勻一致和其他一些原因，發電源多少也會產生一些諧波，但一般來說很少。

二是輸配電系統產生諧波：

輸配電系統中主要是電力變壓器產生諧波，由于變壓器鐵心的飽和，磁化曲線的非線性，加上設計變壓器時考慮經濟性，其工作磁密選擇在磁化曲線的近飽和段上，這樣就使得磁化電流呈尖頂波形，因而含有奇次諧波。它的大小與磁路的結構形式、鐵心的飽和程度有關。鐵心的飽和程度越高，變壓器工作點偏離線性越遠，諧波電流也就越大，其中3次諧波電流可達額定電流0.5%。

三是用電設備產生的諧波：

晶閘管整流設備。由于晶閘管整流在電力機車、鋁電解槽、充電裝置、開關電源等許多方面得到了越來越廣泛的應用，給電網造成了大量的諧波。我們知道，晶閘管整流裝置采用移相控制，從電網吸收的是缺角的正弦波，從而給電網留下的也是另一部分缺角的正弦波，從而給電網留下的也是另一部分缺角的正弦波，顯然在留下部分中含有大量的諧波。如果整流裝置為單相整流電路，在接感性負載時則含有奇次諧波電流，其中3次諧波的含量可達基波的30%；接容性負載時則含有奇次諧波電壓，其諧波含量隨電容值的增大而增大。如果整流裝置為三相全控橋6脈整流器，變壓器原邊及供電線路含有5次及以上奇次諧波電流；如果是12脈沖整流器，也還有11次及以上奇次諧波電流。經統計表明：由整流裝置產生的諧波占所有諧波的近40%，這是最大的諧波源。

變頻裝置。變頻裝置常用于風機、水泵、電梯等設備中，由于采用了相位控制，諧波成份很復雜，除含有整數次諧波外，還含有分數次諧波，這類裝置的功率一般較大，隨著變頻調速的發展，對電網造成的諧波也越來越多。

電弧爐、電石爐。由于加熱原料時電爐的三相電極很難同時接觸到高低不平的爐料，使得燃燒不穩定，引起三相負荷不平衡，產生諧波電流，經變壓器的三角形連接線圈而注入電網。其中主要是2 7次的諧波，平均可達基波的8% 20%，最大可達45%。

氣體放電類電光源。熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈與金屬鹵化物燈等屬于氣體放電類電光源。分析與測量這類電光源的伏安特性，可知其非線性十分嚴重，有的還含有負的伏安特性，它們會給電網造成奇次諧波電流。

家用電器。電視機、錄像機、計算機、調光燈具、調溫炊具等，因具有調壓整流裝置，會產生較深的奇次諧波。在洗衣機、電風扇、空調器等有繞組的設備中，因不平衡電流的變化也能使波形改變。這些家用電器雖然功率較小，但數量巨大，也是諧波的主要來源之一。

第二篇：高次諧波的產生及其治理

高次諧波的產生及其治理

一、概述

目前，許多變電所的負荷中含有大量非線性負荷，如整流裝置、交-交變頻裝置、煉鋼電弧爐、中頻爐、電力機車、交流電焊機、高頻電焊機、中頻淬火爐、高頻淬火爐、計算機的開關電源、帶電子鎮流器的熒光燈等。供電給這些非線性負荷的系統電壓即使為理想正弦波，它們工作時的電流也是非正弦電流。這些非正弦電流波形按傅氏級數可以分解為基波及一系列不同頻率和振幅的諧波。諧波頻率為基波頻率的整數倍時，稱為高次諧波；其頻率為基波頻率的非整數倍時，稱為分數諧波或旁頻波；其頻率低于基波頻率時，稱為次諧波。諧波電流流經系統中包括發電機、輸電線、變壓器等各種阻抗元件時，必然產生非正弦的電壓降，使交流系統內各點的電壓波形也發生不同程度的畸變。電壓畸變的程度取決于非線性負荷容量與電網容量的相對比值以及供電系統對諧波頻率的阻抗，畸變的電壓反過來對整流裝置從系統中取用的電流波形又有影響。因而諧波電流和諧波電壓是相伴而生、相互影響的。

二、諧波危害 2.1通訊干擾

非線性負荷供電系統產生的諧波對與其鄰近的通訊線路產生靜電感應及電磁感應，在通訊系統內產生不良影響。2.2同步發電機的影響

電力系統中的同步發電機，特別是以非線性負荷為主或以發電電壓直接供給非線性負荷的同步發電機，高次諧波對其有較大不良影響。諧波電流引起定子特別是轉子部分的附加損耗和附加溫升，降低了發電機的額定出力。2.3對異步電動機的影響

諧波引起電機角速度脈動，嚴重時會發生機械共振。對電動機的功率因數和最大轉矩都有影響。2.4對電力電容器的影響

由于電容器的容抗和頻率成反比，電力電容器對諧波電壓最為敏感。諧波電壓加速電容器介質老化，介質損失系數tgδ增大，容易發生故障和縮短壽命，諧波電流常易使電容器過負荷而出現不允許的溫升。電容器與電力系統還可能發生危險的諧振。此時，電容器成倍地過負荷，響聲異常，熔斷器熔斷，使電容器無法運行。伴隨著諧振，在諧振環節常出現過電壓，造成電氣元件及設備故障或損壞，嚴重時影響系統的安全運行。

2.5對電纜線路絕緣的影響

對電纜線路，非正弦電壓使絕緣老化加速，漏泄電流增大；當出現并聯諧振過電壓時，可能引起放炮并擊穿電纜。2.6對變壓器的影響 諧波電壓使變壓器激磁電流增大，效率變低，并惡化其功率因數。諧波放大會造成主變聲音異常。2.7對測量儀的影響

高次諧波會引起電度表誤差，諧波頻率愈高，誤差愈大，且均為負誤差。

2.8對繼電保護自動裝置等的影響

當諧波電壓水平較高時，對供電系統的電壓自動調節的誤差有所增加。負序系統的高次諧波電流對具有負序電流諧波濾波裝置的繼電保護裝置有不良影響。諧波電流惡化甚至破壞利用電力線路作為聯系通道的遠動裝置的工作。2.9對整流裝置的影響

高次諧波對脈沖—相位控制的可控硅（晶閘管）整流裝置有較大影響，可能造成脈沖丟失而燒壞可控硅管。

由于諧波的這些危害，所以在設計和建設非線性負荷的配電時，必須滿足國家制訂的諧波標準《電能質量公用電網諧波》GB/T14549-93要求，采取抑制和消除諧波的措施。抑制和消除諧波，主要歸結為抑制和消除諧波電流，使電壓畸變率和系統注入公共連接點的 諧波電流符合國家標準。

三、公用電網諧波國家標準

國家標準GBT/14549-93中諧波電壓限值和諧波電流允許值如下： 3.1公用電網諧波電壓（相電壓）限值見表1： 表1電網標稱電壓(kv)

電壓總畸變率(％)

各次諧波電壓含有率(％)

奇次

偶次

0.38 5.0 4.0 2.0 6 4.0 3.2 1.6

3.0 2.4 1.2

2.0 1.6 0.8

3.2諧波電流允許值

3.2.1公共連接點的全部用戶向該點注入的諧波電流分量（方均根值）不應超過表2中規定的允許值。當公共連接點的最小短路容量不同于基準短路容量時，表2中的諧波電流允許值的換算為：

Ih=（Sk1/Sk2）×Ihp

式中：Sk1——公共連接點的最小短路容量，MVA； Sk2——基準短路容量，MVA；

Ihp——表2中的第h次諧波電流允許值，A； Ih——短路容量為Sk1時的第h次諧波電流允許值。表2注入公共連接的諧波電流允許值標準 電壓 kv 基準短 路容量 MVA

諧波次數及諧波電流允許值，3 4 5 6 7 8

A 9 10 11 12 13

0.38 10 78 62 39 62 26 44 19 21 16 28 13 24 100 43 34 21 34 14 24 11 11 8.5 16 7.1 13 100 26 20 13 20 8.5 15 6.4 6.8 5.1 9.3 4.3 7.9

250 15 12 7.7 12 5.1 8.8 3.8 4.1 3.1 5.6 2.6 4.7

500 16 13 8.1 13 5.4 9.3 4.1 4.3 3.3 5.9 2.7 5.0

75.12 9.6 6 9.6 4.0 6.8 3.0 3.2 2.4 4.3 2.0 3.7

續表2注入公共連接的諧波電流允許值標準 電壓 kv 基準短 路容量 MVA

諧波次數及諧波電流允許值，A 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 0.38 10 11 12 9.7 18 8.6 16 7.8 8.9 7.1 14 6.5 12 100 6.1 6.8 5.3 10 4.7 9.0 4.3 4.9 3.9 7.4 3.6 6.8 100 3.7 4.1 3.2 6.0 2.8 5.4 2.6 2.9 2.3 4.5 2.1 4.1 35 250 2.2 2.5 1.9 3.6 1.7 3.2 1.5 1.8 1.4 2.7 1.3 2.5

500 2.3 2.6 2.0 3.8 1.8 3.4 1.6 1.9 1.5 2.8 1.4 2.6

750 1.7 1.9 1.5 2.8 1.3 2.5 1.2 1.4 1.1 2.1 1.0 1.9 3.2.2同一公共接點的每個用戶向電網注入的諧波電流允許值按此用戶在該點的協議容量與其公共接點的供電設備容量之比進行分配。分配的計算方式見下式： Im=Ih(Si/St)1/α

式中：Im——公共接點處第i個用戶的第h次諧波電流允許值，A；

Ih——按式(1)換算的第h次諧波電流允許值，A； Si——第i個用戶的用電協議容量，MVA；

St——公共接點的供電設備容量，MVA； α——相位迭加系數，按表3取值。表3h 3 5 7 11 13

9(>13)偶次

α

1.1 1.2 1.4 1.8 1.9 2

四、諧波電流發生量 4.1整流裝置諧波電流理論值

整流裝置諧波有特征諧波和非特征諧波之分，特征諧波是指整流裝置運行于正常條件下所產生的諧波。正常條件下的電源為三相對稱系統，供電回路為三相對稱回路。對于可控硅整流裝置而言，各相控制角及特性沒有差異。若整流裝置運行于非正常條件下除產生特征諧波外，還產生非特征諧波。

特征諧波具有間斷性幅值頻譜，其諧波次數由整流相數決定。可以用一個簡單的通式來表達。如以p代表相數（脈波數），k為正整數，則特征諧波次數為n=kp±1。

特征諧波幅值大小與重迭角γ和控制角α及容量有關，工程應用可由曲線查得。

非特征諧波可能具有連續的幅值頻譜，其諧波次數不可能用一個簡單的通式來表達。非特征諧波幅值大小雖可從理論上加以推導，但很困難且不準確。通常數值不大，工程上可取In=（0.15～0.2）I1/n。但個別工程由于整流裝置的控制角誤差而引起的非特征諧波值很大，甚至比特征諧波值還大。這時應調整整流裝置的觸發系統，使非正常諧波值減小。否則，諧波濾波裝置的組數需增加，投資需增大。4.2交流電弧爐諧波電流發生量

煉鋼電弧爐在熔化期間內，由于電弧特性是非線性的，將產生大量的諧波電流，而且三相電流不平衡，具有較多的3次諧波。從電流波形看出，正負兩部分也是不對稱的，說明還存在偶次諧波。主要是2次諧波。

電弧爐諧波電流的頻率是一組連續頻譜，其中整數諧波2、3、4、5、6、7次的幅值較大，而非整數次幅值較小。

在熔化期內，諧波電流隨電弧電流變化，其峰值與均方根值相差很大。諧波濾波裝置設計不宜采用瞬時峰值，應按最嚴重一段時間內的諧波電流平均值考慮。對一運行的電弧爐，最好通過測試取得。對新建或無條件測試的可參考表三選取。表4n 1 2 3 4 5 6 7

In/I1 100 7~11 8~13 4~6 5~7 2~3 2~3

五、諧波治理方法

5.1增大供電系統對諧波的承受能力；提高系統的短路容量；采用較高電壓供電。

5.2減小諧波發生量：增加整流裝置的脈動數、增大換向電抗、改善觸發對稱度；同類型非線性負荷盡量集中供電，利用諧波源之間的相位不同相互抵消部分諧波。

5.3避免諧波放大和諧振，選擇合適的電容器組參數或采用合適參數串聯電抗器。5.4安裝電力諧波濾波裝置 加大系統的短路容量難以實現，增加整流器的等效相數也受到限制，當等效相數超過12相時，需增加移相設備，同時會帶來維修運行上的不便，安裝諧波濾波裝置就成了首選。諧波濾波裝置既能消除諧波，又能補償無功功率，提高功率因數，具有顯著的經濟效益。5.5抑制快速變化諧波的措施

快速變化的諧波源(如電弧爐、電力機車、晶閘管供電的軋機、卷揚機等)除產生諧波外，往往還引起供電電壓的波動和閃變，抑制快速變化諧波的技術措施就是在諧波源處并聯裝設靜補裝置，又稱動態無功補償裝置。靜補裝置的基本結構是由快速可變的電抗器或電容器組合而成。

目前技術上較成熟，工程上應用較多的有下述四種基本形式：

1.自飽和電抗器；2.晶閘管控制電抗器；3.晶閘管控制高漏抗變壓器；4.晶閘管投切電容器。

我公司開發的“晶閘管過零觸發裝置”專利技術，應用于晶閘管投切電容器動態諧波濾波裝置，其動態響應速度達到了晶閘管控制電抗器動態諧波濾波裝置性能，其對諧波的吸收效果優于晶閘管控制電抗器動態諧波濾波裝置。5.6有源電力濾波器

有源電力濾波器是運用電力電子技術，向電網注入與原有諧波電流幅值相等、相位相同、方向相反的電流，使流入電源的總諧波電流為零。

目前國內有源電力濾波器產品功率較小，價格較高，尚未大量使用。

有源電力濾波器技術是諧波治理技術的發展方向。

六、電力高次諧波濾波裝置 6.1諧波濾波裝置諧波器支路種類 諧波濾波器大致分為以下幾種：（圖一)a：單調諧諧波濾波器：頻帶窄，濾波效果好，損耗小，調諧容易，是使用最多的一種類型。

b：雙調諧諧波濾波器：可代替兩個單調諧諧波濾波器，只有一個電抗器（L1）承受全部沖擊電壓，但接線復雜，調諧困難，僅在超高壓系統中使用。

c：一階高通諧波濾波器：因基波損耗大，一般不采用。d：二階高通諧波濾波器：通頻帶很寬，濾波效果好，但損耗比單調諧大，通常用于較高次諧波。

e：三階高通諧波濾波器：電容器利用率較高，基波損耗小，但濾波效果不如二階高通諧波濾波器，一般用于電弧爐濾波。

f：“C”式高通諧波濾波器：性能處于二階和三階高通諧波濾波裝置之間，R的基波損耗最小，適用于電弧爐諧波濾波裝置。

最常用的諧波濾波器為單調諧諧波濾波器和二階高通諧波濾波器。

6.2 諧波濾波器的原理

我們以單調諧諧波濾波器為例來介紹一下諧波濾波裝置的原理：（圖二）

流入系統的諧波電流為：Isn=In×Xfn/（Xfn+Xsn）其中：

In——諧波電流發生量； Isn——流入系統的諧波電流； Xsn——系統的諧波阻抗； Xfn——諧波濾波器的總諧波阻抗。

諧波濾波器的總諧波阻抗為：Xfn=Rfn+j（2πfL－1/（2πfC））其中：

Xfn——諧波濾波器的總阻抗； Rfn——諧波濾波器的總電阻 f——流過諧波濾波器的電流的頻率 L——電抗器的電感量 C——電容器的電容量

當在某次諧波下2πfL—1/（2πfC）=0時，Isn=InRfn/（Rfn+Xsn）。

一般地，Rfn＜＜Xsn，此時Isn＜＜In。

諧波電流絕大部分流入諧波濾波器，極小部分流入系統。這就是諧波濾波裝置吸收諧波的原理。6.3諧波濾波裝置的設置原則 諧波濾波裝置的設置原則如下：

a、諧波濾波裝置投運后，系統電壓總畸變率和流入系統電流必須滿足國家頒布的諧波管理規定。

b、諧波濾波裝置可安裝在總降變電所或車間。安裝于總降變電所可實現集中濾波和無功補償。安裝于車間可實現無功就地補償。兩者各有利弊。

c、諧波濾波裝置設計應考慮背景諧波和近期發展的非線性負荷。留有一定裕量。6.4諧波濾波裝置設計步驟

6.4.1設計諧波濾波裝置時用戶應提供以下資料：

a、公共連接點（P.C.C.點）的最小短路容量(Sk1，MVA)。b、變壓器銘牌參數。c、每臺用電設備容量。

d、諧波源設備工作方式(整流方式、工作原理)e、最好能提供實測電能質量參數。6.4.2諧波濾波裝置容量的確定 諧波濾波裝置總容量確定的基本原則：

a、滿足濾波效果的要求，即保證流入系統的各次諧波電流和母線上的綜合電壓畸變率在國標（GB/T14549-93）規定的范圍之內。b、諧波濾波裝置的基波無功輸出要滿足無功功率補償的需要量。在滿足上述技術要求前提下，裝置容量不宜過大。一則會使投資增加，二則會使母線或系統電壓升高。6.4.3諧波濾波裝置的支路設置

諧波濾波裝置一般分為幾個支路，根據諧波發生量的次數和大小設置各支路的參數，在滿足負載無功補償需要量、滿足公共連接點（P.C.C.點）的電壓畸變率和流入系統各次諧波電流要求的前提下，要避免在某次諧波頻率下產生并聯電流諧振，以保證諧波濾波裝置的長期安全運行。

諧波發生量的次數和大小由現場測試或理論計算確定。現場測試能準確測量出系統中存在的諧波量的次數和大小，為諧波濾波裝置的設計提供準確的參數。6.4.4諧波濾波裝置的結構和性能

諧波濾波裝置由濾波電容器、調諧電抗器、微電感電阻器、柜架、開關柜等主要設備組合而成。一般裝有2—4個單調諧諧波濾波裝置，有時包括一個高通諧波濾波裝置或“C”式諧波濾波裝置，依不同場合具體參數優化設計而定。6.5諧波濾波裝置的運行操作與維護保養

a、濾波裝置必須嚴格按照設計要求進行運行操作，投入諧波濾波裝置從低次往高次，切除諧波濾波裝置從高次往低次。b、高壓諧波濾波裝置運行時，任何人不得進入安全網門內。諧波濾波裝置切除后，經10分鐘放電，并進行可靠接地后，安全網門內方可進入。

c、當諧波濾波裝置室溫度超過規定值時，應啟動降溫設備。d、濾波電容器和調諧電抗器應定期測量C（uf）、tgδ、L（mh）、絕緣電阻等。

e、諧波濾波裝置室應定期清掃，遇有風雪或風沙天氣，應關閉門窗。

我公司擁有多套諧波濾波裝置的設計、制造、安裝、調試、運行經驗。我們愿為您提供以下服務： a、諧波在線測量

包括各種非線性負荷的諧波電流發生量、引起供電線母線電壓正弦波形畸變率、電力系統背景諧波等。b、諧波評估

實測或理論計算諧波發生量及其危害的預測，并提出治理的初步方案。

c、濾波裝置的優化設計

包括設備參數選擇、最佳系統設計和主要組件的設備設計以及工廠設計。

d、提供濾波裝置成套設備，并進行設備安裝或安裝指導。e、濾波裝置現場調諧試驗。f、現場裝置的指標考核。

第三篇：諧波如何產生范文

諧波如何產生？

答：向公用電網注入諧波電流或在公用電網上產生諧波電壓的電氣設備稱為諧波源。具有非線性特性的電氣設備是主要的諧波源，例如帶有功率電子器件的變流設備，交流控制器和電弧爐、感應爐、熒光燈、變壓器等。

諧波產生的根本原因是由于非線性負載所致。當電流流經負載時，與所加的電壓不呈線性關系，就形成非正弦電流，從而產生諧波。

諧波頻率是基波頻率的整倍數，根據法國數學家傅立葉(M.Fourier)分析原理證明，任何重復的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數的諧波的正弦波分量。諧波是正弦波，每個諧波都具有不同的頻率、幅度與相角。諧波可以區分為偶次與奇次諧波。在平衡的三相系統中，由于對稱關系，偶次諧波已經被消除了，只有奇次諧波存在，奇次諧波引起的危害比偶次諧波更多更大。我國工業企業也越來越多的使用產生諧波的電氣設備，例如晶閘管電路供電的直流提升機、交-交變頻裝置、軋鋼機直流傳動裝置、晶閘管串級調速的風機水泵和冶煉電弧爐等。這些設備取用的電流是非正弦形的，其諧波分量使系統正弦電壓產生畸變。諧波電流的量取決于諧波源設備本身的特性及其工作狀況，而與電網參數無關，故可視為恒流源。各種晶閘管電路產生的諧波次數與其電路形式有關，稱為該電路的特征諧波。除特征諧波外，在三相電壓不平衡，觸發脈沖不對稱或非穩定工作狀態下，上述電路還會產生非特征諧波。進行諧波分析和計算最有意義的是特征諧波，如果5，7，11，13次等。如直流側電流波紋較大，則5次諧波幅值將增大，其余各次諧波幅值將減少。當電網接有多個諧波源時，由于各諧波源的同次諧波電流分量的相位不同，其和將小于各分量的算術和。變壓器激磁電流中含有3，5，7等各次諧波分量。由于變壓器的原副邊繞組中總有一組為角形接法，為3次諧波提供了通路，故3次諧波電流不流入電網。但當各相激磁電流不平衡時，可使3次諧波的殘余分量(最多可達20%)進入電網。

第四篇：供電系統諧波治理技術講座供電系統諧波治理技術講座

供電系統諧波治理技術講座

無源電力濾波器的設計與調試

華北電力大學電氣工程學院

一、無源LC濾波器根本原理和結構

LC濾波器仍是應用最多、最廣的濾波器。

1、常用的兩種濾波器：調諧濾波器和高通濾波器。

2、濾波器設計要求

1〕使注入系統的諧波減小到國標允許的水平；

2〕進行基波無功補償，供應負荷所需的無功功率。

3、單調諧濾波器

由圖主電路可求：

調諧頻率：

調諧次數：

在諧振點：∣z∣＝R

特征阻抗：

品質因數：

q為設計濾波器的重要參數，典型值q=30～60。

4、高通濾波器

用于吸收某一次數及其以上的各次諧波。如下圖。

復數阻抗：

截止頻率：

結構參數：，一般取m=0.5~2；

q=0.7

~

1.4

依據以上三式可設計高通濾波器的參數。

二、濾波器設計內容和計算公式

1、濾波器參數選擇原那么

原那么：最小投資；母線

THDU

和進入系統的諧波電流最小；滿足無功補償的要求；保證平安、可靠運行。

參數設計、選擇前必須掌握的資料：

1〕系統主接線和系統設備〔變壓器、電纜等〕資料；

2〕系統和負荷的性質、大小、阻抗特性等；

3〕諧波源特性〔諧波次數、含量、波動性能等〕；

4〕無功補償要求；要到達的濾波指標；

5〕濾波器主設備參數誤差、過載能力、溫度等要求。

以上資料是濾波器參數選擇、設計必要條件。

案例設計問題：沒有系統最終規模的諧波資料……

2、濾波器結構及接線方式選擇

由一組或數組單調諧濾波器組成，有時再加一組高通濾波器。工程接線可靈活多樣，但推薦采用電抗器接電容低壓側的星形接線，主要優點是：

1〕任一電容擊穿短路電流小；

2〕設備承受的僅為相電壓；

3〕便于分相調諧。

高通濾波器多采用二階減幅型結構〔基波損耗小，頻率特性好，結構簡單〕。經濟原因高通濾波器多用于高壓。

1、濾波器參數選擇原那么

原那么：最小投資；母線

THDU

和進入系統的諧波電流最小；滿足無功補償的要求；保證平安、可靠運行。

參數設計、選擇前必須掌握的資料：

1〕系統主接線和系統設備〔變壓器、電纜等〕資料；

2〕系統和負荷的性質、大小、阻抗特性等；

3〕諧波源特性〔諧波次數、含量、波動性能等〕；

4〕無功補償要求；要到達的濾波指標；

5〕濾波器主設備參數誤差、過載能力、溫度等要求

以上資料是濾波器參數選擇、設計必要條件。

本案例1段母線濾波器接線〔圖紙拷貝〕……。

3、濾波器設計參數的分析處理

參數設計必須應依據實測值或絕對可靠的諧波計算值，但根據具體情況可作一些近似處理：

1〕母線短路容量較小或換算得到的系統電抗〔包括變壓器〕XS較大時，可忽略系統等值電阻RS；

2〕系統原有諧波水平應通過實測得到，在濾波器參數設計時，新老諧波電流源應一起考慮；

3〕L、C制造、測量存在誤差，以及f、T變化可能造成濾波器失諧，誤差分析是參數設計必須考慮的問題；

4〕參數設計涉及技術指標、平安指標和經濟指標，往往需經多個方案比擬后才能確定。

4、濾波器方案與參數的分析計算

1〕確定濾波器方案

確定用幾組單調諧濾波器，選高通濾波器截止頻率，以及用什么方式滿足無功補償的要求。

例如：三相全波整流型諧波源，可設5、7、11次單調諧濾波器，高通濾波器截止頻率選12次。無功補償要求沉著量需求平衡角度，通過計算綜合確定。

2〕濾波器根本參數的分析

電容器根本參數：額定電壓UCN、額定容量QCN、基波容抗XC，而XC=3

U2CN/

QCN〔這里QCN

是三相值〕。

為保證電容器平安運行，電壓應限制在一定范圍內。

3〕濾波器參數的初步計算〔按正常條件〕

設h次諧波電壓含有率為HRUh，通過推導可得到：

其中，q

為濾波器的最正確品質因數。以上是從保證電容器電壓要求初步選擇的參數。但為保證電容器的平安運行還應滿足過電流和容量平衡的要求，公式如下：

4〕濾波器參數的初步計算

串聯電抗器參數

以上為單調諧濾波器參數的初步選擇。

5〕濾波器參數的最后確定

濾波器最終參數需通過大量、屢次頻率特性仿真計算結果確定；并根據要求指標進行校驗。

為保證平安運行，還要選斷路器、避雷器、保護等。

自動調諧濾波器〔改變電感

L〕能提高濾波效果。但由于技術經濟的原因，目前應用不普遍。

5、濾波器參數指標的校驗

1〕電壓平衡

：校驗支路濾波電容器的額定電壓

2〕電流平衡：校驗濾波電容器的過電流水平，IEC為1.45倍。

3〕容量平衡：QCN=

QC1〔基波容量〕+ΣQ

h

(諧波容量)；

對濾波支路僅考慮I1

和Ih

通過時，近似有：

6、其它分析、計算工作

1〕濾波支路等值頻偏〔總失諧度〕的計算

2〕濾波支路品質因數q值的計算

其中，δs為濾波器接點看進去的系統等值阻抗角。

3〕濾波器性能和二次保護等分析計算

濾波器設計的技術性很強，需有專門的程序。除參數計算外，要能對濾波器的諧波阻抗、綜合阻抗、諧波放大、局部諧振〔串、并聯〕等濾波性能進行分析。

三、案例濾波器設計方法介紹

1、案例簡介

2、諧波數據合成中頻爐屬交－直－交供電，換流脈動數為6，特征諧波值為6K±1次諧波。非對稱觸發等原因，存在非特征諧波。

福建中試測試：線2、線4和中頻爐饋線；各諧波電壓畸變率全部超標，5、11、13及以上諧波電流超標。

非在電網最小方式、鋼廠非滿負荷下的測試，測試結果偏小；及今后8臺爐投運超標肯定更大。

設計問題：沒有單臺電爐諧波測試數據，沒有新供電方案下負荷同時運行測試數據，需根據經驗及現有供電方案諧波測試數據進行分析獲取設計數據。

按電爐變80％負荷率合成各母線諧波電流……。

3、基波無功容量計算

按母線電爐全部運行功率因數大于0.9，單爐運行功率因數應小于1，治理前平均功率因數取0.85條件，通過程序計算各段母線的三相基波補償容量：

10KV

I段：Q=3.8MVAR

10KV

II段：Q=2.65MVAR

605頻爐線：

Q=1.9MVAR4、考核標準計算和濾波器配置選擇

根據各母線的短路容量，計算各段母線電爐運行過程中的諧波考核標準；以及比照合成的諧波電流水平，選擇、配置各段母線的濾波器。

總電壓畸變率國標規定的限值

各級電網諧波電壓限值〔%〕

電壓〔KV〕

THD

奇次

偶次

0.38

5..4.0

2.0

6.10.4

3.2

1.6

35.66

2.4

1.2

1.6

0.0

允許注入電網的各次諧波電流國標規定限值〔局部〕

短路容量不同時的換算公式：

根據短路容量換算案例的各母線諧波電流允許值。

標稱電壓〔KV〕

基準短路容量〔MVA〕

010.0

100.0

0.260

020.0

013.0

020.0

008.5

015.0

006.4

006.8

005.1

009.3

〔I〕010.0

116.0

025.0

016.5

012.5

016.9

008.2

013.3

006.1

006.5

004.9

008.7

(II)010.0

116.0

019.1

010.1

009.5

010.8

006.2

009.0

004.7

005.0

003.7

006.5

(605)010.0

080.0

011.1

005.1

005.6

005.6

003.6

004.9

002.7

002.9

002.2

003.7

標稱電壓〔KV〕

基準短路容量〔MVA〕

010.0

100.0

004.3

007.9

003.7

004.1

003.2

006.0

002.8

005.4

002.6

002.9

〔I〕010.0

116.0

004.1

007.5

003.6

003.9

003.1

005.8

002.7

005.2

002.5

002.8

(II)010.0

116.0

003.2

005.7

002.7

003.0

002.3

004.4

002.1

004.0

001.9

002.1

(605)010.0

080.0

001.8

003.3

001.6

001.8

001.4

002.6

001.2

002.3

001.1

001.2

標稱電壓〔KV〕

基準短路容量〔MVA〕

010.0

100.0

002.3

.004.5

.004.5

002.1

004.1

〔I〕010.0

116.0

002.2

004.3

004.3

002.0

003.9

(II)010.0

116.0

001.7

003.3

003.3

001.5

003.0

(605)010.0

080.0

001.0

001.9

001.9

000.9

001.8

與合成的案例諧波比擬：各母線諧波電流均超標，由于裝置的非同時觸發，存在非特征諧波超標的現象。因此只能對主要的頻譜進行設置濾波器；由于電爐運行方式大幅度變化，特別是10KV

I段負荷變化較大，受基波無功補償容量限制，參數設計存在難度及影響其濾波效果。

綜合考慮：各母線配置5、7、11、13次濾波器。

5、濾波器參數設計〔以10KV

I段為例〕

由于中頻爐諧波為連續頻譜諧波，以及基波補償電容器的限制，濾波器參數設計很難滿足要求，經幾十次分析、比擬，確定的案例最終單相參數如下：

H5

H7

H11

H13

合計

電容器〔μF〕

27.51592

20.77733

22.98421

三相電容器安裝容量〔kvar〕

1830

1350

1860

1269

6309

三相基波輸出容量〔kvar〕

900

666

1108

726

3400

電抗器〔毫亨〕

14.74522

9.96178

2.39522

2.61115

考慮的問題：濾波效果，電壓、電流、容量是否能夠平衡，是否存在諧波放大，無功是否過補等，通過對參數進行屢次仿真，調整、比擬和評估設計效果，……。

1段母線補償電容器和濾波器同時運行仿真例如：

僅濾波器投入運行的仿真例如。……。

四、設備定貨、施工和現場調試

1、擬合標準指標與產品定貨

按設計參數選配、擬合標準規格電容器，考慮電抗器調節范圍，提出溫升、耐壓、損耗等指標。

電容器要求+誤差，電抗器±5%可調，電容器質量…。

注意濾波電容器，干式、油侵電容器等問題……。

2、工程施工需要注意的問題

LC濾波器屬工程，結合用戶現場條件、情況，設計單位應提供完善的工程資料，安裝、施工要求；由于濾波器現場安裝，要求工程單位按設計施工、保證質量；做詳細安裝檢查，保證連接正確，防止相序、設備接線錯誤

案例施工中的問題：連接、保護……

3、現場調試主要要求和方法

1〕要求：保證系統可靠運行，防止系統與濾波器諧振造成的諧波放大；投切過電壓限制在有效范圍內；保證濾波本身平安運行，不會導致電容、電感、電阻等不發生穩態過負荷，以及投、切時的過電壓、過電流不損壞本體設備。

其中，多數與設計有關……。

2〕步驟：測量各種工況諧波；計算系統和濾波器頻率特性，研究是否可能出現諧波放大，決定濾波器是正調偏還是負調偏；計算調整后的過電壓、過電流；分析、考慮配置的保護，避雷器對投切、斷路器重燃過電壓有重要作用；編寫濾波器投入方案，測量考核濾波效果。

案例調試中發生的問題：……。

3〕方法：

幅頻特性法：諧振時Z=R，濾波器電流最大；電阻上的電壓最大，濾波器總電壓最小；因此，通過觀測兩個電壓與預估的電壓比擬，可確定調諧回路的諧振。

缺點：誤差大，有計算誤差、試驗誤差和觀測誤差。

相頻特性法：把電阻電壓和濾波器總電壓分別送示波器兩個通道進行相角比擬，可確定濾波器是否諧振。可采用同軸或不同軸兩種方法。同軸法看到的是點重合或相反，因此誤差大；不同軸法通過橢圓變成直線確定諧振，因此觀察比擬容易，準確，工作量小。

放電振蕩法：過程如圖

放電時測量R上電壓，記錄波形；

測量周波時間，可計算諧振頻率。

缺點：每測一次都需充、放

電一次，過程復雜，也不夠準確。

因此，三種方法中，相頻特性法比擬實用，而且可用頻率計實際測量諧振頻率；改變信號發生器頻率，還可以測量濾波器的阻抗頻率特性。

實際工程一般采用-5%〔負偏〕調諧濾波器。

4、案例工程運行測試結果〔1段母線〕

投運前：

電壓〔V〕

電流〔A〕

功率因數

電壓總畸變率%

電流總畸變率%

9800

540

0.88

10.1

5.1

投運后：

電壓〔V〕

電流〔A〕

功率因數

電壓總畸變率%

電流總畸變率%

10200

560

0.99

1.5

4.2

投運后各次諧波電流的95%最大值

五、關于電弧爐諧波治理的簡介

1、電弧爐負荷特點和治理要求

1〕三相負荷電流嚴重不對稱，嚴重時負序可達正序的50%～60%，熔化期也占20%。需解決不平衡問題；

2〕含有2、3、4、5、7等次諧波，產生的諧波電流頻譜廣，含有偶次諧波，諧波治理要求高；

3〕電弧爐隨機運行在開路--短路--過載狀態，很大的功率沖擊，引起PCC母線電壓變動，存在電壓閃變問題。

4〕電爐變壓器和短網消耗大量無功，因此運行功率因數非常低，增大電網損耗、降低電壓水平。

小容量電弧爐可用

LC

無源濾波器，但對設計的要求比擬高，一般采用C型電力濾波器。

2、常用SVC形式和TCR補償原理

常用的SVC有晶閘管控制電抗器〔TCR〕、自飽和電抗器〔SR〕和晶閘管投切電容器〔TSC〕三種。

TCR原理、結構，以及相關工程、技術問題如下：

3、TCR補償與LC濾波的原理區別

1〕電弧爐負荷三相不平衡、無功沖擊是根本原因，要求進行動態、分相補償，TCR是解決問題的必須手段。同時解決電弧爐負荷產生、存在的問題。

TCR為動態補償裝置，響應時間在20ms內。

2〕LC濾波器以治理諧波為主，兼顧補償系統無功。目前一般應用場合，不具備動態補償功能。

電力機車諧波治理可采用投切方式〔非動態〕。

3〕采用那種類型的裝置，涉及到負荷性質、濾波〔

或補償〕效果、可行性和工程投資等。

解決問題是類型選擇的原那么。TCR設計方法略。

第五篇：霧霾產生原因及治理措施

1.2013年我國北方PM2.5主要來源調查分析

剛剛過去的國慶“黃金周”期間，北京、天津、河北等地再遇霧霾。在7天黃金周假期中，北京霧霾天氣過半，10月6日，進出北京的多條高速公路一度不得不因能見度過低而采取臨時封閉措施。

黃金周假期過去的首個工作日，本報記者分赴2013全國十大污染城市排名前三季度多月榜上有名的北京、天津、石家莊、唐山、邢臺、邯鄲六城，直擊當地霧霾天氣和各地治理措施。

中央財政50億支持

京津冀及周邊治污

財政部14日發布消息，中央財政已于日前安排50億元資金，全部用于京津冀及周邊地區大氣污染治理工作，具體包括京津冀晉魯和內蒙古六個省份，并重點向治理任務重的河北省傾斜。

財政部表示，該項資金將以“以獎代補”的方式，按上述地區預期污染物減排量、污染治理投入、PM2.5濃度下降比例三項因素分配。本結束后，中央財政將對上述地區大氣污染防治工作成效進行考核，根據實際考核結果再進行獎勵資金清算，突出績效導向作用。

據悉，為貫徹落實《國務院關于印發大氣污染防治行動計劃的通知》，2013年，中央財政整合有關專項設立大氣污染防治專項資金，使有限的資金更好地用在刀刃上。

國慶期間及節后京津冀6市霧霾嚴重

北京：黃金周僅兩三天晴好

在北京，霧霾是個無法繞開的話題。國家環保部數據顯示，5月份北京在全國十大污染城市中排名第八，并被列入全球10大污染城市。

霧霾之于北京的影響，早已遠遠超越了氣象意義范疇。一名長居北京的居民告訴本報記者，記憶中，北京霧霾嚴重起來也就是近兩三年的事情。

而被一向擁有最美秋天的北京，截至9月28日，北京南郊觀象臺觀測到的9月霧霾日數達14天，較常年同期(3.6天)偏多10.4天，接近4倍。在剛過去的 “十一”黃金周當中，除了兩天半的晴好，其他全是霧霾天。而近幾日，一個熱議的話題是，由于北京霧霾天氣嚴重，中科院原想引進的一位優秀留學人員最后選擇了留在美國。

北京的車

截至2013年8月底，全市機動車保有量537.1萬輛，年排放污染物達到90萬噸左右。機動車排放的主要污染物分擔率比較高，其中一氧化碳分擔86%，氮氧化物占57%，碳氫化合物分擔38%。從PM2.5來源上說，機動車尾氣排放“貢獻”了25%。

唐山：9月份以來就沒見過幾個晴天

與石家莊的污染相比，重工業城市唐山不遑多讓。今年“十大污染城市”月度榜單上，唐山從來沒有落榜。“感覺唐山的空氣很硬，一口進去能噎住。”有人甚至質疑：“我們的空氣里有氧氣嗎？”唐山的王警官說，從9月份以來就沒看見過幾個晴天，“因為重工業太多了，整天灰大土大，家里早上剛收拾，晚上又一層灰。”

從唐山市環保局的窗戶望出去，剛好可以看到西郊熱電廠的大煙囪正在冒煙。本報記者采訪中，在現場看到，西郊熱電廠與唐山市中心近在咫尺，與之相鄰的還有豐南貝鋼，幾根高大的煙囪一直在冒著煙。而根據規劃，包括這兩者在內的9家企業將在未來幾年內逐步實施關閉、搬遷，將會從城區轉移鐵產能616萬噸、鋼產能1510萬噸；凈削減二氧化硫22688噸，氮氧化物30142噸，氨氮19.89噸；9家企業物料、產品運輸的粉塵，每年減少8593噸。

河北的煤

我國鋼鐵行業二氧化硫年排放總量為84萬噸，其中唐山28.27萬噸，占總排放量的34%，而煉鐵最主要的來源便是燒煤。

天津：面對面兩建筑都無法相互看清

10月8日，記者趕赴穩居“十大污染城市”前十的天津，實地體驗了陽光和輕度灰霾天氣交織下的天津。陽光燦爛，天氣不錯，但天空中始終如有薄薄的霧霾籠罩。“都習慣了，這天氣算是不錯的。”一位當地市民告訴本報記者，“前幾年不知道啥叫霾，連這個字都沒聽說過，現在知道了，霧霾天氣，我們小時候哪聽說過呀。”他說，只要陽光很好，沒有影響能見度，稍微有點灰霾的天氣實際上在天津算是挺不錯的。

在過去的這個黃金周，天津遭遇了入秋以來的首場霧霾天氣。10月6日至7日，天津出現了能見度1公里以內的霧霾天氣，嚴重時，甚至出現了能見度40米的濃霧，面對面的兩棟建筑都無法相互看清。天津市氣象臺一度發布了大霧黃色預警。

天津的油

天津的機動車尾氣排放對PM2.5影響度約達33%。其中，長期以來一直使用國三標準成品油是尾氣排放對天津空氣造成污染的重要原因。

國三汽油的硫含量為150ppm，升級為國四標準后，其中的硫含量將下降到50ppm。

石家莊：黃金周空氣天天“飄紅”

10月9日，本報記者從北京乘動車赴石家莊采訪，列車始終行駛在茫茫霧霾中，陽光顯得蒼白無力。而進入石家莊市，這種感覺尤為強烈。此前的國慶7天，該市6天空氣質量“飄紅”，8日、9日連發霾橙色預警，污染指數達到400多，處于最高級別的嚴重污染狀態。

為了趕上其他大城市的步伐，石家莊2009年提出創造“石家莊速度”，“一天拆一座樓、四個月修兩條路”，進行城中村改造，各個區都在施工。當前石家莊正在興建地鐵，很多地方開挖路面。市民反映，這兩年城區發展比較集中，最大的變化就是高樓大廈多了，放眼望去，都是高樓，但樹栽種得很少，天氣一直在惡化。在“十大污染城市”排名中，石家莊常常“拔得頭籌”。

邢臺：空氣質量“嚴重污染”

10月8日，本報記者到達河北邢臺采訪。據國家環境監測總站發布的數據，邢臺當日的空氣質量指數達到了346的“嚴重污染”水平。據了解，今年1~9月份，邢臺市嚴重污染天氣41天，重度污染58天，良好以上天氣只有32天，9月28日~30日，又連續3天重度污染，在發布的國內城市空氣質量排行中，邢臺多次成為最差榜單前十。

邯鄲：空氣污染讓人出不了門

10月10日，邯鄲市民倪先生談到國慶及前兩天的霧霾還“心有余悸”，“實在太嚴重了，不用看指數我都知道有多重。這么重讓人怎么出門啊？像我們上了年紀的人還好，那些年輕人、小孩怎么辦呢？”倪先生表示自己是附近一家企業的職工，是土生土長的邯鄲人，“這對人體危害那么大”，他說，是時候重視這個問題了。

霧霾追因

城市原因

小車數量增長太快 周邊污染相互滲透影響

本報記者發現，工業排放、機動車尾氣污染、城市揚塵污染等，都是造成京津冀地區大氣污染的重要來源，而城市本身地理條件、氣象條件等，也都是影響霧霾天氣形成及持續的客觀因素。

“大氣灰霾追因與控制”專項科學家陳良富表示，對北京來說，“除了城市里機動車數量急劇增長和我們自身的排放，周邊城市對北京的影響也很大。即使北京自己治理得干凈了，周邊的污染一過來，污染的來源仍無法改變。”他說，比如，河北煤炭的消耗一直在增加，一遇到不利于擴散的自然條件，大氣污染就無法避免。根據統計，北京PM2.5構成中24.5%來自周邊地區。一份研究表明，當南風吹起時，保定地區大氣中的PM2.5隨著氣流一天之后就可到達北京上空。

產業原因

傳統重工業城市高污染高耗能企業多污染嚴重

本報記者走訪石家莊和唐山等地，發現工業生產產生的粉塵等都是造成當地污染嚴重的主要因素，作為全國鋼鐵業重點城市的唐山，其污染源主要集中于京唐港、曹妃甸、灤縣，而這三個地方重工業密集程度已為中國之最。

針對這些年越來越嚴重的大氣污染情況，邯鄲市環境監測中心研究員宋寧在接受本報記者采訪時也表達了他的擔憂，他說“邯鄲污染主要來源有三，燃料燃燒、工業生產和交通運輸”。

記者在石家莊采訪時了解到，石家莊的霧霾天氣一般呈現“采暖期重于非采暖期”的規律，石家莊在取締分散燃煤鍋爐的同時，在市區建了六個熱電廠。按政府官員的說法，燃煤污染是最主要的污染，而削減燃煤消費量不是一件容易的事。

周寧曾任河北環保聯合會理事，他說，石家莊的水泥、鋼鐵是支柱產業，水泥廠、化工廠、熱電廠等都會產生粉塵。目前石家莊的汽車保有量和密度，與其他幾個污染城市相比更多更密，此外，城市開工建設面積也最大最多。這些都造成石家莊的霧霾天氣是不可避免的。

氣候原因

靜穩天氣不利污染物擴散有利形成霾天

由于京津城際之間距離短，天津的天氣狀況與北京相關度較高，天津市氣象科學研究所副所長韓素琴在接受本報記者采訪時說，造成天津霧霾天氣最根本的原因也是污染，并且在不適合的氣象條件下，霧霾天會加重。不過，她也表示，由于地理位置與北京不同，天津距海較近，相對濕度大，有時會刮東風，所以，和天津霧霾天氣的聯動性有時候并不那么高。

“比如，國慶節前的霧霾天氣，北京和河北自假日前一天就開始發布預警，當時PM2.5數值就已經較高，但那時天津的霧霾并不嚴重，氣象局也沒有發布預警。但第二天，也就是10月1日開始，天津的霧霾天氣就非常嚴重。”

地形原因

邢臺簸箕地形結構成污染物“大容器”

“石家莊的溫度比同緯度城市要偏高3到5℃，與其所處位置有關系。太行山脈基本上把石家莊的通風口都擋死了，在有霧霾情況下，更不容易擴散。”周寧說道。

同樣受制于地理條件的，還有邢臺。邢臺學院地理系主任張秀蘭教授對本報記者表示，“邢臺的地理地形特質、工業結構與布局以及邢臺市區高比例的車輛擁有量”是造成邢臺空氣污染嚴重的三大主要原因。“邢臺因背靠太行山而形成了不利于污染物擴散的簸箕地形結構，更為關鍵的在于，在平均海拔上，邢臺比相鄰的邯鄲、石家莊兩市要低20米左右，這20米差距造就了個大容器，將同樣嚴重的邯鄲、石家莊的污染物都收容進來。”

怎么治理

北京擬2017年PM2.5降至60微克

霧霾來襲、空氣污染不僅僅事關民生，更事關城市競爭力乃至國家發展。今年9月，國務院發布了《大氣污染防治行動計劃》，稱當前我國大氣污染形勢嚴峻，細顆粒物(PM2.5)為特征污染物的區域性大氣環境問題日益突出。

計劃要求，經過五年努力，全國空氣質量總體改善，重污染天氣較大幅度減少；京津冀、長三角、珠三角等區域空氣質量明顯好轉。力爭再用五年或更長時間，逐步消除重污染天氣，全國空氣質量明顯改善。到2017年，全國地級及以上城市可吸入顆粒物濃度比2012年下降10%以上，優良天數逐年提高；京津冀、長三角、珠三角等區域細顆粒物濃度分別下降25%、20%、15%左右，其中北京市細顆粒物年均濃度控制在60微克/立方米左右。

專家：華北的霧霾治理是個整體

國慶節前，石家莊也確定了大氣防治總體目標為：經過5年努力，二氧化硫、氮氧化物、顆粒物排放總量比2012年分別削減1.53萬噸、4.97萬噸、1.16萬噸，完成省下達的揮發性有機物削減任務。全市環境空氣質量總體改善，實現省會天藍、地綠、水清，讓人民群眾呼吸上新鮮空氣，摘掉省會污染城市的帽子。

根據石家莊市“大氣污染防治五年行動方案”安排，市區19家企業將限時搬遷改造，華藥石鋼將于2017年遷出。今年年底前所有水泥粉磨站都要關停，2017年年底前，逐步關閉西部山區水泥建材企業。對于石家莊的“5年計劃”，在石家莊待了30多年的張忠民認為，政府不能下承諾，說5年解決，這是不可能的。“不能綁架政府，而是面對現實，不輕易承諾，根據自己的家底，一步步地打破困局。”

周寧說，不能單說石家莊的霧霾，其實華北地區是一個整體，治理也事關京津冀。中國科學院大氣物理研究所研究員王躍思將霧霾的來源簡單歸結為“北京的車、天津的油、河北的煤”，這是不無道理的。

環保部“十大污染城市”月度榜單

1月排名：邢臺、石家莊、保定、邯鄲、廊坊、衡水、濟南、唐山、北京、鄭州

5月排名：石家莊、唐山、邢臺、邯鄲、濟南、保定、鄭州、北京、衡水、天津

6月排名：唐山、石家莊、邢臺、邯鄲、保定、衡水、濟南、天津、鄭州、太原

7月排名：唐山、邯鄲、石家莊、濟南、邢臺、天津、保定、蘭州、鄭州、衡水

8月排名：邢臺、唐山、石家莊、濟南、邯鄲、天津、衡水、西安、保定、廊坊

2.北京副市長詳解PM2.5來源 八項應對措施

今年政府工作報告中，PM2.5一詞首次出現，市人大代表、副市長洪峰介紹了本市空氣中PM2.5的來源，并首次詳解了本市應對PM2.5將要采取的八項措施。

■解析PM2.5PM10有六成是PM2.5

市人大代表、副市長洪峰表示，北京要出臺八項措施治理PM2.5，要建立完善監測網絡，實時發布監測信息，以“更大決心、更有力措施、更高標準”改善北京空氣質量，降低空氣中PM2.5含量。

“因為原來我們監測的是PM10，相當于一根比較硬的頭發（橫截面大小的污染物）。監測PM10以下實際上也已經包括了PM2.5。”洪峰說，從2008年北京開始搞研究監測時發現，PM2.5占到PM10的60%。

隨著空氣質量的改善，PM2.5-10在空氣中的含量下降得較多，而PM2.5下降得較少。

汽車尾氣排放是主因

洪峰說，形成PM2.5有一個很重要的原因是機動車排放，且造成的影響很大。本市機動車保有量帶來的尾氣排放是產生PM2.5的主因之一。

副市長洪峰介紹，在對PM2.5做過分析后得出了它的來源構成，其含量中有22%以上是由機動車排放造成；將近17%是煤炭燃燒產生，包括鍋爐供暖、老住戶周邊散煤的燃燒；有將近16%是施工帶來的揚塵；16%以上是工業揮發，比如水泥廠、汽車工業的噴漆、家具廠噴涂；4.5%是農村的養殖、基礎焚燒。

此外，還有24.5%是屬于周邊省市帶來的影響。洪峰介紹，天津燒煤現在燒到了6000多萬噸將近7000萬噸，河北燒煤燒到了2億多噸，北京燃煤量從3000多萬噸壓到2600萬噸，還準備把它壓到2000萬噸。

首都地形“上空聚氣”

同時，洪峰分析了PM2.5在北京上空聚集的另一個原因時認為，北京作為首都，老祖宗選首都時要講風水，因為聚氣才能聚王氣，聚王氣才能“江山穩固”。所以選址北京作為首都是因為北京聚氣，氣進來就出不去。

“如果進來以后處于進風狀態，就形成了霧霾天氣，這個霧霾天氣里面含有大量的PM2.5，我們自己產生了75%，別人有25%，但人家這25%進來沒有西北風沒有下雨就很難出去。”針對PM2.5數值的播報，洪峰介紹，本市將新增PM2.5監測設備，做到實時播報。

■其他舉措

制定霧霾天氣應急預案

據洪峰介紹，本市正在制定極端天氣、霧霾天氣的應急預案，當北京霧霾天氣連續兩天、三天時將啟動這個應急預案。

據介紹，這個應急預案包括黨政機關事業單位用車，用行政的辦法降低，比如減到一半。同時，霧霾天氣時要采取讓孩子們少外出、停止室外課程等一些以人為本的措施。

PM2.5監測點將增至35個

洪峰昨天介紹，PM2.5已經開始每天播報，目前全市共有6個能夠監測PM2.5的空氣質量監測點。本市將購買新設備，在全市27個點安裝監測，實行PM2.5數值24小時滾動播報。未來，本市的監測點還將新增，預計總數將達到35個。

據介紹，到第三季度，本市將按照最新的標準監測PM2.5。

■詳解八大措施

1.廣推“煤改氣”

研究中發現構成PM2.5的來源中，有17%來自煤炭燃燒，治理PM2.5，解決煤炭燃燒問題是重點。

副市長洪峰介紹，從去年開始，本市已經啟動各大熱電公司煤改氣的工程，從竣工的情況上看，兩家熱電公司將要竣工，還有兩家將在今年開工。爭取到2015年四大熱電公司全部完成。

“我們跟中石油和發改委都溝通了，不管怎么樣，首都的氣要保證。”

與此同時，北京將對很多小的鍋爐逐漸加大力度改成燃氣，以通過這些措施降低燃煤而產生的PM2.5含量。

2.繼續舊車淘汰

PM2.5的含量中，有超過五分之一的含量來源于汽車尾氣的排放，而尾氣排放與機動車總量、老舊汽車排放超標直接相關。

其實，老舊汽車淘汰政策，在去年大家還沒有關注PM2.5的時候，就已經開始實行。

“我們已經實行了一個政策淘汰老舊汽車，由政府給補貼、企業給獎勵，來鼓勵大家淘汰老舊汽車。”

洪峰介紹，通過這一政策，北京在2011年

一年中已經成功地淘汰了老舊機動車22.4萬輛，加上5.6萬輛不享受政策、硬性淘汰的老舊汽車，加起來共有28萬輛。

未來，本市仍將繼續落實老舊汽車淘汰政策。

3.油品采用“國Ⅴ”

在淘汰老舊汽車的同時，本市將提高油品，率先實行國V的標準。

“提高油品，我們要逐步加97號油。國V標準有很多好處，一是很多車排放超標會被淘汰。第二，車改吃‘精糧’，油品由國Ⅲ到現在的國Ⅴ，用的97號油以上，標號高了排放也小。”洪峰說。

據他介紹，此前有老舊汽車用到一定程度要強制報廢的規定，后來因為物權法，這項規定被取消。本市有望重新出臺這項措施，汽車開到一定年限或一定公里數以后，為了安全和降低排放，強制性報廢。“出租車24個小時三班倒，原來我們說8年要淘汰，但8年遠遠超過了它的安全使用壽命，所以出租車應看行駛里程。”洪峰舉例說。

4.調整產業結構

為了降低PM2.5，一些重污染工業將逐步離開北京。據人大代表、副市長洪峰介紹，采取應對措施后，以前在北京的一些工業就不會再搞了。“比如有些水泥、化工企業，應該在北京產業結構中進行調整，不適應在北京來弄。”洪峰說，以后北京還將爭取自己搞一些標準，比如汽車的噴漆要有自己的標準。

“汽車要噴五道漆，如果按照傳統的噴漆辦法就會制造大量的PM2.5，需要提倡環保，用水解性的油漆。現在我們在北京這些企業，前面四道要求必須環保，最后一道涉及到拋光等一些問題，還是用的傳統油漆，前面四道新上的項目全要用水解油漆。”通過“把關”油漆，逐步起到減少PM2.5的作用。

5.大面積植樹

減少PM2.5，植樹造林是關鍵。洪峰介紹，北京市計劃在城市周邊的平原地帶種植100萬畝森林，主要包含北京城區周邊的郊區縣。

其中，將在今年啟動種植樹木20萬畝。“這里涉及到一個農民耕地政策的問題，目前正在銜接。”洪峰說。

6.嚴管工地揚塵

去年一年，本市開建了多條公路、地鐵等項目，僅去年一年整個北京的工程施工面積達到了1億5400萬平米，這個工程量的施工面積鋪開，如果揚塵問題管不好，就是很大的問題。

副市長洪峰強調，將在北京工地全面實施綠色管理，如果企業施工時管理不好揚塵就要停工整頓，如果整頓不到位就要上黑名單，上了黑名單，以后就不能再次參加北京工程的招投標。“你如果到首都來搞工程，就要把工地管理好。在加強工地揚塵管理的同時，還要與區縣一起把道路揚塵進行管理，加強夜間大卡車的執法。”洪峰說。

7.建立聯防聯治

如果北京75%都管理好了，但還有25%是外地來的。根據空氣中PM2.5來源研究，洪峰介紹，到十二五末天津燒煤要達到8000多萬噸。河北在周邊搞的小鋼鐵、小水泥廠，要燃燒3億噸的煤炭。

因此，洪峰表示，北京將建立京津唐、京津冀地區聯防聯治的協調機制，確定這一地區合理的產業結構，制定特殊的產業標準，以減少北京周邊地區空氣中污染物的含量。

8.增加水域面積

相對于揚塵四起的現狀，北京缺水也是揚塵管理的一個重點。

“北京缺水，地下水下降，如果水面充足、地下水充足、濕地多，那么揚塵會比較少。”洪峰強調，按照PM2.5的新標準，北京空氣質量最好的地方都很難達標，因為空氣是流動的。因此必須要增加水域面積，科學綠色地管理揚塵，以改善首都空氣質量。

3.中國PM2.5的變化趨勢與來源分析 中國低碳網專稿 雖然PM2.5的地面監測在中國尚剛剛起步，但是國際衛星觀測的數據已經能夠給出大范圍的PM2.5污染情況。PM2.5過去十年變化趨勢

首先是Dalhousie University的Aaron van D o n k e l a a r 采用了一種方法，通過衛星觀測到的垂直氣溶膠厚度，采用N A S A 的全球大氣化學傳輸模型加入天氣的參數的影響，從而模擬出地面PM2.5濃度分布。在Aaron的工作基礎上，Batelle memorial institute的學者們對過去十年間全球的PM2.5暴露影響研究。為了充分減少氣侯條件對不同年份PM2.5濃度的影響，它們分別采用了3年平均值來代表過去10年的開始和結尾的PM2.5的水平。研究表明，除內蒙、西藏、福建、海南、廣東、貴州、山東、湖北、青海之外，中國的大部分省份在2008—2010年的期間PM2.5濃度相比2001—2003年期間PM2.5污染都有不同程度的惡化。其中尤其以浙江、新疆惡化得最嚴重。從表1 －4 可以看出，在過去十年間江蘇、新疆是PM2.5惡化得最嚴重的省份，超過5%。

同時，該研究表明，近年來中國的京津冀與長三角地區PM2.5濃度最高，遠遠超過世界衛生組織標準。

主要城市PM2.5來源分析

中國至今尚沒有一份完整的國家大氣污染排放源清單，在國內的學界關于PM2.5來源分析主要采用兩種方法，一種是從排放源來分析，即列出各種大氣污染排放源，根據統計年鑒中的燃料燃燒數據、以及各行業產能數據，結合行業排放系數計算而成。這種方法的好處是可以比較清晰地看到各個行業的污染貢獻比例，但缺點是沒有辦法對復雜的二次污染過程做出模擬。另外一種方法是對污染物進行采集合化學分析，根據分析到的特征元素確定來源，這種方法的好處可以分析到二次污染、一次污染的占比，對PM2.5行成機理、趨勢能有好的指導意義，但缺點是現在城市PM2.5的來源解析研究尚有較大不確定性。

PM2.5的形成方式有3 種：一種是直接以固態形式排出的一次粒子；這種粒子通常先在高溫狀態下以氣態形式排出、再在煙羽的稀釋和冷卻過程中凝結成固態的一次可凝結粒子；另一種是由氣態前體污染物（二氧化硫，氮氧化物，氨等）通過大氣化學反應而生成的二次粒子。近年來，由于燃煤激增帶來的二氧化硫、氮氧化物的排放，以及大城市機動車的增加，工業發展帶來的VOC 等排放，使得大部分城市群PM2.5中硫酸鹽、硝酸鹽、氨鹽等的二次粒子成分不斷增加。基于大氣污染的區域性，我們選取上海，廣州所在的長三角、珠三角地區的區域排放清單來看整體排放影響，并結合北京市的源解析結果來看PM2.5的來源與形成、以及近期發展趨勢。

圖1 －3 列舉了長江三角洲地區2 0 0 7 年污染源排放清單，可以看到，電力行業、金屬加工行業是P M 2.5一次顆粒物的主要貢獻者，兩者加合貢獻一半以上；形成二次P M 2.5的主要前體物S O 2、N O x，電力行業排放分別占4 7 %、5 8 %。交通行業主要排放氮氧化物、V O C 排放占約1 8 %，后者是臭氧的主要前體物。

從北京的P M 2.5源解析結果可以看出，雖然P M 2.5的來源解析各種方法的準確性都有待深入的研究和評價，但是基本可以確定燃煤是一次顆粒物的主要來源，同時也是形成二次顆粒物前體物的主要排放源，兩者占比高達將近一半以上；機動車尾氣與道路揚塵、工業污染、生物質燃燒，分別貢獻6%～10%。

上述分析表明，雖然目前中國的大氣污染已從煤煙型大氣污染特征轉向煤煙型和汽車尾氣復合型大氣污染特征，但是煤煙型污染仍占很大比重。自2 0 0 0 年以來，中國煤炭消費量從1 5.2 億t增長到3 4.8 億t，增長1 2 8 %。僅2 0 1 1 年年增長率即7.0 %，全年煤炭消費量占全世界煤炭消耗量的4 0 % 以上，遠高于歐盟和世界平均水平。由此導致近幾年全國大氣污染物排放及污染水平上下徘徊，居高難下。

在第一節中回顧了中國大氣污染防治走過的歷程——過去一直采用末端污染治理的手段控制燃煤污染，但事實證明并不足夠。“十一五”期間雖然在二氧化硫總量控制上取得了一定成績，但“十二五”期間煤炭消費如果不得到有效控制，很有可能會帶來新一輪的排放增加抵消“十一五”期間的脫硫成果；同時，氮氧化物對大氣環境質量的影響逐漸加重，P M 2.5中硝酸鹽成分進一步增加。因此，要解決P M 2.5污染頑疾，必須要實行燃煤總量控制。

珠三角也做過類似的研究，詳見圖1 －4。可見，在2 0 0 6 年，工業和電力是珠三角P M 2.5一次污染的主要來源，貢獻超過6 0 % ；同時，電力行業依然是P M 2.5二次污染前體物的最大來源，分別貢獻了5 0 % 的二氧化硫、4 0 % 的氮氧化物；交通貢獻在氮氧化物的貢獻僅次于電力，同時是珠三角地區揮發性有機物（VOC）的最大貢獻者。由于大氣環流的區域性、季節性，關于城市PM2.5的來源解析研究尚有較大不確定性，即使采用同樣的實驗方法，在不同的時間得出的結果都有很大差異。表1－5顯示了北京大學、中科院兩個實驗組在2005至2007年對北京市PM2.5的來源解析結果，可以看到，機動車的占比比較固定，在5 % ～7 % 之間；燃煤依然是最主要的一次顆粒物排放來源，在15%～20%之間。以硝酸鹽、硫酸鹽為代表的二次顆粒物占比較大，分別在20%～30%之間。9 5 2 年冬倫敦煙霧事件導致上千人的過早死亡，促使人們意識到空氣污染對暴露人群健康危害的嚴重性。哈佛大學的六城市研究及美國癌癥學會長期隊列研究，均確證了大氣污染導致暴露人群死亡率升高及肺癌死亡率升高的長期健康效應。隨后大量的流行病學研究進一步證明了大氣污染與死亡率及患病率的相關性，增加了大氣污染導致健康危害的證據。

據世界衛生組織（W H O）估計，2 0 0 0 年世界上大約有8 萬人死亡和4.6 億生命損失年（l o s t l i f e －y e a r s）是由于城市空氣污染所致（W H O，2 0 0 3）。而研究顯示這些健康負擔并不是均勻分布的，大約有三分之二的死亡率和生命損失年發生在亞洲的發展中國家。據估算，全球3 % 的青少年

心血管死亡率、約5 % 的支氣管和肺癌死亡率和約1 % 兒童的急性呼吸感染死亡率都是由大氣中顆粒物污染所致。歐盟的研究表明，大氣污染在奧地利、瑞士、法國三國每年可引起約4 萬病例死亡，占人群總死亡的6 %，同時大氣污染還與每年2.5 萬例新發慢性支氣管炎、2 9 萬例兒童急性支氣管炎、50萬次哮喘發作相關。

Z h a n g M S 等對中國1 1 1 個大中型城市的健康經濟效益分析顯示，2 0 0 4 年顆粒物P M 1 0污染導致的總的健康經濟損失大約為2 3 3 4 億元，大城市如北京、上海、天津等相對損失比較大。上海市2 0 0 1 年歸因于城區大氣顆粒物污染的居民健康效應及其經濟損失研究得出，大氣顆粒物污染造成的經濟損失為5 1 億元，占上海全市當年G D P 的1.0 3 %，其中由死亡引起的經濟損失最大，占總數的8 2.9 %。2 0 0 7 年世界銀行對中國空氣污染導致的經濟損失估算得出，空氣污染導致的健康損失占G D P 的3.8 %，其中3 / 4 是由于早死造成的健康經濟損失。

由于國內P M 2.5的監測數據有限，雖然以上學者對中國部分城市的可吸入顆粒物污染造成經濟損失進行了研究，但其均集中于P M 1 0，還未對P M 2.5造成的經濟損失進行多城市評估。本報告是國內首份針對中國多個城市PM2.5 污染對人體健康造成的疾病經濟負擔進行的研究分析，力圖以學術研究為基礎，為中國控制PM2.5污染相關決策制定提供參考。

資料來源：《P M 2.5的健康危害和經濟損失評估研究》報告，《P M 2.5的健康危害和經濟損失評估研究》報告（以下簡稱《報告》）是由綠色和平委托北京大學公共衛生學院勞動衛生與環境衛生學系開展的研究，研究團隊選取了北京、上海、廣州、西安四個典型城市，對PM2.5對中國城市居民造成的公眾健康危害和經濟損失進行了估算。