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深讀 | 煤電“三改”如何反駁“減污降碳=煤電消亡”?

2022-5-13 10:03 來源: 中國環境 |作者: 王珊

  中國是目前全球發電量最大的國家。數據顯示,2021年,我國全社會用電量達83128億千瓦時,比2020年增長10.3%。

  隨著燃煤電廠超低排放改造持續推進,截至2020年底,全國煤電總裝機容量的88%已實現超低排放,累計減少二氧化碳排放約185.3億噸?!笆奈濉笔翘歼_峰的關鍵期、窗口期,煤電未來的發展之路應當怎么走?記者對此專訪了國家能源集團科學技術研究院有限公司副總經理朱法華。

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  沒有人會否認煤電在我國的歷史地位。

  我國電力建設以改革開放為分水嶺。1978年底,全國發電裝機容量僅為5712萬千瓦,年發電量2566億千瓦時。改革開放后,為滿足日益飆升的工業和生活用電需求,加快提高電力產能,煤電得到快速發展。

  快速發展中,電力短缺如影隨形。亞洲金融危機之后的2003年,由于電廠投入不足、供給側緊縮帶來“硬缺電”。2010年—2012年,由于煤炭價格高漲和季節性影響導致“軟缺電”。

  2021年9月,煤電博弈再次帶來周期性波動,全國20多個省拉閘限電。

  與缺電相伴的,是改革從未止步。

  2003年大范圍供電緊張之后,發電項目審批進度加快,一輪煤電投資高潮啟動。2011年,能源結構轉型被提上日程。10年來,傳統能源投資下降、新型能源投資加速,但對應的能源供給切換還沒有完成。去年的電荒中,一些錯誤做法被點名叫停。

  朱法華表示,電力行業減污降碳不僅事關生態環境、雙碳目標,而且事關能源安全和高質量發展。

  近年來,在“雙碳”背景下,我國持續壓減火電裝機比例,煤電轉入低速增長階段。與此同時,新增裝機中的太陽能發電和風電比重逐年加大,非化石能源發電量占比從21.3%提高到34.5%,10年提高了13.2個百分點。

  這并非意味著煤電消亡?!坝捎谖覈幻贺氂蜕贇獾馁Y源稟賦特點以及燃煤發電不受自然條件影響,供應穩定,在用電波動時是當之無愧的調峰主力,是保障電力安全穩定供應的‘頂梁柱’和‘壓艙石’。因此,煤電在我國現有能源結構中依然占據著主導地位?!敝旆ㄈA說。

  要發展,更要科學,煤電出路在哪?

  2022年政府工作報告明確提出煤電“節能降耗改造、靈活性改造、供熱改造”“三改”聯動,加強煤炭清潔高效利用,有序減量替代。4月底,國家發改委發布《全國煤電機組改造升級實施方案》(以下簡稱《方案》),關鍵一招落地,方向和目標明確,煤電改造全面鋪開。

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  國家能源局黨組成員、副局長余兵在全國煤電“三改”聯動典型案例和技術推介會上表示,通過煤電“三改”聯動,可以進一步夯實煤電的兜底保障作用,提升清潔高效發展水平,充分挖掘靈活調節能力,更好保障我國能源電力供應安全。

  供電煤耗300克以上的機組特別是亞臨界機組的節能降碳改造、大型風電光伏基地配套煤電靈活性制造改造、“三北”地區和工業園區供熱改造,是“三改”聯動的“牛鼻子”。其中,因效率相對較低、煤耗居高難下,平均供電煤耗目前普遍高于330克/千瓦時,亞臨界機組已成為“三改”聯動面臨的最大短板。

  2021年,我國煤電度電煤耗大約為305克,盡管已經優于美國和德國、僅次于日本,且超臨界和超超臨界機組占比已經超過50%,但亞臨界機組還有近4億千瓦,這部分機組的煤耗明顯偏高,需要盡快實施節能降碳改造。

  需求迫切,方案也不缺。據介紹,徐州華潤電廠的“亞臨界機組600℃升溫改造技術”已實現供電煤耗下降35克,可滿足負荷在20%-100%之間靈活調節,并做到機組延壽和長期保效,已被列入全國煤電機組改造升級實施方案。

  這一方案若能在現役亞臨界機組大規模推廣,保守按照供電煤耗降低30克/千瓦時、年利用小時數4500小時測算,每年將節約超過4700萬噸標準煤,減排二氧化碳1.27億噸以上。

  不過,在改造的同時,朱法華也強調了經濟性。

  他認為:“‘三改’聯動技術基本具備,且技術路線多樣,但單臺30萬千瓦級機組改造投資動輒數千萬元,高的超過億元。目前全國煤價較高,燃煤電廠普遍虧損,使得企業改造的積極性不高。國家應盡快出臺政策,將‘三改’聯動上升為國家專項行動,提高煤電企業改造的積極性,更好地促進可再生能源的消納和煤電企業的減污降碳?!?/div>

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  “我國發電裝機以煤電為主,抽水蓄能、燃氣發電等靈活調節電源裝機占比不到6%?!薄貐^新能源富集,風電、太陽能發電裝機分別占全國的72%、61%,但靈活調節電源不足3%,調節能力先天不足。比較而言,歐美國家靈活電源比重較高,西班牙、德國、美國占比分別為34%、18%、49%?!敝旆ㄈA說。

  可再生能源發電占比的提升不是一個線性過程,根本上還是要由技術進步所驅動。我國煤電機組基數龐大,煤電靈活性資源潛力巨大,是未來高比例新能源電力系統的重要組成部分,如何因地制宜培育靈活性市場、實事求是制定改造方案,將成為“十四五”期間電力系統發展的重要研究課題。

  “煤電機組靈活性改造的主要目的是促進風電和太陽能發電消納。按照相關規劃,存量煤電機組靈活性改造應改盡改,同時,增加抽水蓄能和新型儲能機組容量,確保風電、太陽能發電等可再生能源上網?!敝旆ㄈA認為。

  據了解,“十四五”期間,煤電將完成靈活性改造兩億千瓦,可增加系統調節能力3000萬千瓦—4000萬千瓦。

  更靈活、更節能的煤電帶來的不僅是二氧化碳的減排。

  “隨著10萬千瓦等級以下的小煤電越來越少,高參數、大容量、靈活性機組將越來越多,單位發電量的煙氣量也會下降,預計2030年全國電力行業煙塵、二氧化硫、氮氧化物的排放總量分別為4.7萬噸、39.0萬噸、54.6萬噸,比2020年的排放總量相應減少70%、50%、38%?!敝旆ㄈA說。

  毫無疑問,減污降碳≠煤電消亡,新型電力系統加快構建下,煤電將逐漸從主力機組向調節性、基礎性機組轉變,從而實現裝機占比和發電量占比的降低,靈活調節能力和清潔高效水平的提升。

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