截至目前,我國已建成全球最大清潔煤電供應(yīng)體系,現(xiàn)役煤電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)節(jié)能降耗空間有限,正逐漸擴(kuò)圍至非常規(guī)污染物治理。高效煤電正在穩(wěn)步建設(shè)中,但碳排放尚未被納入煤電供應(yīng)體系的考量范圍。
國家能源局4月10日發(fā)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(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑:“能源主管部門應(yīng)當(dāng)采取措施,發(fā)展清潔、安全、高效火力發(fā)電以及相關(guān)技術(shù),提高能效,降低污染物排放,優(yōu)化火力發(fā)電結(jié)構(gòu),因地制宜發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)、熱電冷聯(lián)產(chǎn)和熱電煤氣多聯(lián)供等?!?/p>
截至目前,我國已建成全球最大清潔煤電供應(yīng)體系,現(xiàn)役煤電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)節(jié)能降耗空間有限,正逐漸擴(kuò)圍至非常規(guī)污染物治理。同時(shí),高效煤電正在穩(wěn)步建設(shè)中,但碳排放尚未被納入煤電供應(yīng)體系的考量范圍。面對日趨嚴(yán)格的環(huán)保要求,煤電清潔和高效發(fā)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(dòng)國內(nèi)發(fā)電企業(yè)實(shí)施超低排放和節(jié)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(qū)為5毫克)、35毫克、50毫克。業(yè)內(nèi)人士表示,超低排放是清潔利用煤電最具代表性的技術(shù),某種程度上,這個(gè)概念已脫離技術(shù)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(yīng)體系,煤電超低排放和節(jié)能改造總量目標(biāo)任務(wù)提前兩年完成。截至2018年三季度末,我國煤電機(jī)組累計(jì)完成超低排放改造7億千瓦以上,節(jié)能改造累計(jì)完成6.5億千瓦。2012—2017年,在全國煤電裝機(jī)增幅達(dá)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(dá)86%、89%、85%。
據(jù)了解,我國實(shí)施的超低排放指標(biāo)已達(dá)到比國外最低標(biāo)準(zhǔn)還低的水平,中電聯(lián)專職副理事長王志軒曾撰文指出,經(jīng)過大規(guī)模持續(xù)節(jié)能技術(shù)改造,現(xiàn)役煤電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)節(jié)能降耗潛力很小,繼續(xù)提高經(jīng)濟(jì)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(huán)境保護(hù)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(gè)指標(biāo),三氧化硫、汞及其化合物、其他重金屬等非常規(guī)污染物相應(yīng)限值標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)包含在內(nèi),我國正開展相關(guān)研究工作?!?/p>
煤電效率已達(dá)世界先進(jìn)
朱法華表示:“煤電清潔與高效是兩個(gè)概念。高效,就是少耗煤多發(fā)電?!蹦茉磳<胰~春博士對此表示贊同:“除排放指標(biāo)考量外,能耗、能效也是煤電清潔高效利用的重要指標(biāo)之一,超超臨界燃煤發(fā)電、IGCC等技術(shù),以及冷熱電聯(lián)供等方式可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)效能提升和能量梯級利用?!?/p>
我國煤電高效發(fā)展成績?nèi)绾??信息顯示,我國煤電機(jī)組供電煤耗已從2012年的325克/千瓦時(shí)降至目前的308克/千瓦時(shí),達(dá)到世界先進(jìn)水平。
“近十幾年來,我國燃煤清潔高效發(fā)電技術(shù)迅猛發(fā)展,超超臨界發(fā)電技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平,某些領(lǐng)域已達(dá)世界領(lǐng)先水平;超臨界CFB鍋爐技術(shù)達(dá)國際領(lǐng)先水平,研發(fā)形成完整的CFB鍋爐設(shè)計(jì)和制造技術(shù)體系。此外,煤電機(jī)組綜合節(jié)水技術(shù)也達(dá)世界領(lǐng)先水平。” 中國能建規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司副總工程師龍輝介紹。
對于煤耗,葉春指出:“伴隨風(fēng)能、太陽能等可再生能源發(fā)電比重的快速提高,煤電機(jī)組參與調(diào)峰越來越頻繁,雖然通過靈活性改造,可以實(shí)現(xiàn)煤電機(jī)組深度調(diào)峰,但在一定程度上會(huì)影響大容量、高效率機(jī)組的低煤耗優(yōu)勢充分發(fā)揮?!睖y算顯示,100萬干瓦級機(jī)組降至50%負(fù)荷煤耗增加41g/kWh,降至40%負(fù)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(lián)產(chǎn)、熱電冷聯(lián)產(chǎn)和熱電煤氣多聯(lián)供等”。朱法華表示,上述途徑還需進(jìn)一步深入推進(jìn)。“目前煤電企業(yè)經(jīng)營普遍困難,技改投入動(dòng)輒上億,如何保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)性值得思考。同時(shí),熱電聯(lián)產(chǎn)或熱電冷聯(lián)產(chǎn)都牽扯到市政管網(wǎng),地方政府和電廠需融洽對接、密切配合?!?/p>
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(yīng)體系的考量范圍。
王志軒在文章中指出,目前中國天然氣發(fā)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(shí)。這個(gè)成本差價(jià)如果折算到碳價(jià)上,對應(yīng)的每噸二氧化碳為330-660元人民幣,而當(dāng)前我國試點(diǎn)碳排放交易的價(jià)格在20-55元/噸?!翱梢?,即使考慮了碳價(jià)格,煤電仍有很強(qiáng)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(nèi)的環(huán)境影響、能源安全、二氧化碳控制等要求后的經(jīng)濟(jì)性。”
上述業(yè)內(nèi)人士也表示,碳減排是大趨勢,我國煤電碳排放強(qiáng)度持續(xù)下降,但若只依靠現(xiàn)有技術(shù),減排空間會(huì)越來越小。碳捕獲、利用與封存技術(shù)成本高昂,能耗過大,后續(xù)處理也困難。
對于煤電碳排放問題,朱法華認(rèn)為,一方面,電廠通過技術(shù)手段減少二氧化碳排放,從源頭嚴(yán)控;另一方面,已排放的二氧化碳一定要資源化利用,現(xiàn)有技術(shù)并未將其充分利用,沒有資源化利用就沒有經(jīng)濟(jì)效益。
龍輝建議,保證一定比例煤電機(jī)組的前提下,我國大型燃煤鍋爐直接耦合生物質(zhì)燃燒可降低二氧化碳排放。“但目前國內(nèi)生物質(zhì)發(fā)電的主流技術(shù)主要是小型鍋爐直燃發(fā)電,這些電廠燃盡率低、結(jié)渣嚴(yán)重、經(jīng)濟(jì)性差,浪費(fèi)生物質(zhì)資源。”
龍輝表示,技術(shù)方面,需開發(fā)更高參數(shù)和效率的超超臨界燃煤火電機(jī)組發(fā)電技術(shù)。“以700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)為例,我國在高溫材料、焊接技術(shù)等方面距世界先進(jìn)水平還有差距?!保▽?shí)習(xí)記者 趙紫原)
轉(zhuǎn)自:中國能源報(bào)
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