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深读| 煤电“三改”如何反驳“减污降碳=煤电消亡”?

作者:王珊 发表时间:2022-05-13 09:00:37 来源:中国环境

  

       中国是目前全球发电量最大的国家。数据显示,2021年,我国全社会用电量达83128亿千瓦时,比2020年增长10.3%。

  随着燃煤电厂超低排放改造持续推进,截至2020年底,全国煤电总装机容量的88%已实现超低排放,累计减少二氧化碳排放约185.3亿吨。“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期,煤电未来的发展之路应当怎么走?记者对此专访了国家能源集团科学技术研究院有限公司副总经理朱法华。

       

  没有人会否认煤电在我国的历史地位。

  我国电力建设以改革开放为分水岭。1978年底,全国发电装机容量仅为5712万千瓦,年发电量2566亿千瓦时。改革开放后,为满足日益飙升的工业和生活用电需求,加快提高电力产能,煤电得到快速发展。

  快速发展中,电力短缺如影随形。亚洲金融危机之后的2003年,由于电厂投入不足、供给侧紧缩带来“硬缺电”。2010年—2012年,由于煤炭价格高涨和季节性影响导致“软缺电”。

  2021年9月,煤电博弈再次带来周期性波动,全国20多个省拉闸限电。

  与缺电相伴的,是改革从未止步。

  2003年大范围供电紧张之后,发电项目审批进度加快,一轮煤电投资高潮启动。2011年,能源结构转型被提上日程。10年来,传统能源投资下降、新型能源投资加速,但对应的能源供给切换还没有完成。去年的电荒中,一些错误做法被点名叫停。

  朱法华表示,电力行业减污降碳不仅影响生态环境、双碳目标,而且影响能源安全和高质量发展。

  近年来,在“双碳”背景下,我国持续压减火电装机比例,煤电转入低速增长阶段。与此同时,新增装机中的太阳能发电和风电比重逐年加大,非化石能源发电量占比从21.3%提高到34.5%,10年提高了13.2个百分点。

  这并非意味着煤电消亡。“由于我国富煤贫油少气的资源禀赋特点以及燃煤发电不受自然条件影响,供应稳定,在用电波动时是当之无愧的调峰主力,是保障电力安全稳定供应的‘顶梁柱’和‘压舱石’。因此,煤电在我国现有能源结构中依然占据着主导地位。”朱法华说。

  要发展,更要科学,煤电出路在哪?

  2022年政府工作报告明确提出煤电“节能降耗改造、灵活性改造、供热改造”“三改”联动,加强煤炭清洁高效利用,有序减量替代。4月底,国家发改委发布《全国煤电机组改造升级实施方案》(以下简称《方案》),关键一招落地,方向和目标明确,煤电改造全面铺开。

       

  国家能源局党组成员、副局长余兵在全国煤电“三改”联动典型案例和技术推介会上表示,通过煤电“三改”联动,可以进一步夯实煤电的兜底保障作用,提升清洁高效发展水平,充分挖掘灵活调节能力,更好保障我国能源电力供应安全。

  供电煤耗300克以上的机组特别是亚临界机组的节能降碳改造、大型风电光伏基地配套煤电灵活性制造改造、“三北”地区和工业园区供热改造,是“三改”联动的“牛鼻子”。其中,因效率相对较低、煤耗居高难下,平均供电煤耗目前普遍高于330克/千瓦时,亚临界机组已成为“三改”联动面临的最大短板。

  2021年,我国煤电度电煤耗大约为305克,尽管已经优于美国和德国、仅次于日本,且超临界和超超临界机组占比已经超过50%,但亚临界机组还有近4亿千瓦,这部分机组的煤耗明显偏高,需要尽快实施节能降碳改造。

  需求迫切,方案也不缺。据介绍,徐州华润电厂的“亚临界机组600℃升温改造技术”已实现供电煤耗下降35克,可满足负荷在20%-100%之间灵活调节,并做到机组延寿和长期保效,已被列入全国煤电机组改造升级实施方案。

  这一方案若能在现役亚临界机组大规模推广,保守按照供电煤耗降低30克/千瓦时、年利用小时数4500小时测算,每年将节约超过4700万吨标准煤,减排二氧化碳1.27亿吨以上。

  不过,在改造的同时,朱法华也强调了经济性。

  他认为:“‘三改’联动技术基本具备,且技术路线多样,但单台30万千瓦级机组改造投资动辄数千万元,高的超过亿元。目前全国煤价较高,燃煤电厂普遍亏损,使得企业改造的积极性不高。国家应尽快出台政策,将‘三改’联动上升为国家专项行动,提高煤电企业改造的积极性,更好地促进可再生能源的消纳和煤电企业的减污降碳。”

        

  “我国发电装机以煤电为主,抽水蓄能、燃气发电等灵活调节电源装机占比不到6%。‘三北’地区新能源富集,风电、太阳能发电装机分别占全国的72%、61%,但灵活调节电源不足3%,调节能力先天不足。比较而言,欧美国家灵活电源比重较高,西班牙、德国、美国占比分别为34%、18%、49%。”朱法华说。

  可再生能源发电占比的提升不是一个线性过程,根本上还是要由技术进步所驱动。我国煤电机组基数庞大,煤电灵活性资源潜力巨大,是未来高比例新能源电力系统的重要组成部分,如何因地制宜培育灵活性市场、实事求是制定改造方案,将成为“十四五”期间电力系统发展的重要研究课题。

  “煤电机组灵活性改造的主要目的是促进风电和太阳能发电消纳。按照相关规划,存量煤电机组灵活性改造应改尽改,同时,增加抽水蓄能和新型储能机组容量,确保风电、太阳能发电等可再生能源上网。”朱法华认为。

  据了解,“十四五”期间,煤电将完成灵活性改造两亿千瓦,可增加系统调节能力3000万千瓦—4000万千瓦。

  更灵活、更节能的煤电带来的不仅是二氧化碳的减排。

  “随着10万千瓦等级以下的小煤电越来越少,高参数、大容量、灵活性机组将越来越多,单位发电量的烟气量也会下降,预计2030年全国电力行业烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放总量分别为4.7万吨、39.0万吨、54.6万吨,比2020年的排放总量相应减少70%、50%、38%。”朱法华说。

  毫无疑问,减污降碳≠煤电消亡,新型电力系统加快构建下,煤电将逐渐从主力机组向调节性、基础性机组转变,从而实现装机占比和发电量占比的降低,灵活调节能力和清洁高效水平的提升。


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