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煤電清潔高效發展還有多少空間
2020/4/30 12:25:04 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:截至目前,我國已建成全球最大清潔煤電供應體系,現役煤電機組的經濟節能降耗空間有限,正逐漸擴圍至非常規污染物治理。高效煤電正在穩步建設中,但碳排放尚未被納入煤電供應體系的考量截至目前,我國已建成全球最大清潔煤電供應體系,現役煤電機組的經濟節能降耗空間有限,正逐漸擴圍至非常規污染物治理。高效煤電正在穩步建設中,但碳排放尚未被納入煤電供應體系的考量范圍。
國家能源局4月10日發布的《中華人民共和國能源法(征求意見稿)》(以下簡稱《意見稿》),明確了未來煤電產業的發展路徑:“能源主管部門應當采取措施,發展清潔、安全、高效火力發電以及相關技術,提高能效,降低污染物排放,優化火力發電結構,因地制宜發展熱電聯產、熱電冷聯產和熱電煤氣多聯供等。”
截至目前,我國已建成全球最大清潔煤電供應體系,現役煤電機組的經濟節能降耗空間有限,正逐漸擴圍至非常規污染物治理。同時,高效煤電正在穩步建設中,但碳排放尚未被納入煤電供應體系的考量范圍。面對日趨嚴格的環保要求,煤電清潔和高效發展正在尋求新突破。
煤電再清潔空間有限
2014年以來,我國全面推動國內發電企業實施超低排放和節能改造工程,要求排放煙氣中的顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度每立方米分別不超過10毫克(部分地區為5毫克)、35毫克、50毫克。業內人士表示,超低排放是清潔利用煤電最具代表性的技術,某種程度上,這個概念已脫離技術本身,成為“清潔煤電”的代名詞之一。
公開信息顯示,我國目前已建成全球最大的清潔煤電供應體系,煤電超低排放和節能改造總量目標任務提前兩年完成。截至2018年三季度末,我國煤電機組累計完成超低排放改造7億千瓦以上,節能改造累計完成6.5億千瓦。2012—2017年,在全國煤電裝機增幅達30%的情況下,電力二氧化硫、氮氧化物、煙塵排放量下降幅度達86%、89%、85%。
據了解,我國實施的超低排放指標已達到比國外最低標準還低的水平,中電聯專職副理事長王志軒曾撰文指出,經過大規模持續節能技術改造,現役煤電機組的經濟節能降耗潛力很小,繼續提高經濟效率空間有限。
不過,隨著碳減排呼聲日益高漲,清潔煤電清潔仍有新方向。國電環境保護研究院院長朱法華表示:“清潔煤電不僅包含二氧化硫、氮氧化物、煙塵排放量三個指標,三氧化硫、汞及其化合物、其他重金屬等非常規污染物相應限值標準也應包含在內,我國正開展相關研究工作。”
煤電效率已達世界先進
朱法華表示:“煤電清潔與高效是兩個概念。高效,就是少耗煤多發電。”能源專家葉春博士對此表示贊同:“除排放指標考量外,能耗、能效也是煤電清潔高效利用的重要指標之一,超超臨界燃煤發電、IGCC等技術,以及冷熱電聯供等方式可實現系統效能提升和能量梯級利用。”
我國煤電高效發展成績如何?信息顯示,我國煤電機組供電煤耗已從2012年的325克/千瓦時降至目前的308克/千瓦時,達到世界先進水平。
“近十幾年來,我國燃煤清潔高效發電技術迅猛發展,超超臨界發電技術已達到世界先進水平,某些領域已達世界領先水平;超臨界CFB鍋爐技術達國際領先水平,研發形成完整的CFB鍋爐設計和制造技術體系。此外,煤電機組綜合節水技術也達世界領先水平。” 中國能建規劃設計有限公司副總工程師龍輝介紹。
對于煤耗,葉春指出:“伴隨風能、太陽能等可再生能源發電比重的快速提高,煤電機組參與調峰越來越頻繁,雖然通過靈活性改造,可以實現煤電機組深度調峰,但在一定程度上會影響大容量、高效率機組的低煤耗優勢充分發揮。”測算顯示,100萬干瓦級機組降至50%負荷煤耗增加41g/kWh,降至40%負荷煤耗増加68g/kWh。
值得一提的是,《意見稿》中特別提及煤電高效利用形式“熱電聯產、熱電冷聯產和熱電煤氣多聯供等”。朱法華表示,上述途徑還需進一步深入推進。“目前煤電企業經營普遍困難,技改投入動輒上億,如何保證企業經濟性值得思考。同時,熱電聯產或熱電冷聯產都牽扯到市政管網,地方政府和電廠需融洽對接、密切配合。”
需資源化利用碳排放
記者注意到,煤電大氣污染物排放雖已降低,但二氧化碳的排放尚未被納入其供應體系的考量范圍。
王志軒在文章中指出,目前中國天然氣發電的成本比污染物超低排放的煤電成本高約0.2-0.4元/千瓦時。這個成本差價如果折算到碳價上,對應的每噸二氧化碳為330-660元人民幣,而當前我國試點碳排放交易的價格在20-55元/噸。“可見,即使考慮了碳價格,煤電仍有很強競爭力。因此,各種能源的最終競爭力或是否被替代,取決于在考慮了全生命周期內的環境影響、能源安全、二氧化碳控制等要求后的經濟性。”
上述業內人士也表示,碳減排是大趨勢,我國煤電碳排放強度持續下降,但若只依靠現有技術,減排空間會越來越小。碳捕獲、利用與封存技術成本高昂,能耗過大,后續處理也困難。
對于煤電碳排放問題,朱法華認為,一方面,電廠通過技術手段減少二氧化碳排放,從源頭嚴控;另一方面,已排放的二氧化碳一定要資源化利用,現有技術并未將其充分利用,沒有資源化利用就沒有經濟效益。
龍輝建議,保證一定比例煤電機組的前提下,我國大型燃煤鍋爐直接耦合生物質燃燒可降低二氧化碳排放。“但目前國內生物質發電的主流技術主要是小型鍋爐直燃發電,這些電廠燃盡率低、結渣嚴重、經濟性差,浪費生物質資源。”
龍輝表示,技術方面,需開發更高參數和效率的超超臨界燃煤火電機組發電技術。“以700℃超超臨界發電技術為例,我國在高溫材料、焊接技術等方面距世界先進水平還有差距。”(實習記者 趙紫原)
轉自:中國能源報