今年的政府工作報(bào)告提出加強(qiáng)煤炭清潔高效利用,同時(shí)也要“有序”減量替代,推動(dòng)煤電節(jié)能降碳改造、靈活性改造、供熱改造。煤電清潔發(fā)展路在何方?近日,記者采訪(fǎng)了中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)原專(zhuān)職副理事長(zhǎng)王志軒、中國(guó)工程院院士黃其勵(lì)。
在2010年以前,我國(guó)電力結(jié)構(gòu)主要是煤電、水電二元結(jié)構(gòu),煤電占據(jù)絕對(duì)的領(lǐng)導(dǎo)地位。煤電發(fā)電量占比長(zhǎng)期約為80%。隨著能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、環(huán)境保護(hù)強(qiáng)度增加、新能源的發(fā)展等,煤電的發(fā)電量逐步下降。2021年煤電裝機(jī)容量占比約為49%,依然在所有的發(fā)電品種中排名第一。
“這些數(shù)據(jù)說(shuō)明,煤電仍然是中國(guó)電力系統(tǒng)的主體?!敝袊?guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)原專(zhuān)職副理事長(zhǎng)王志軒說(shuō),“同時(shí),我國(guó)以煤為主的國(guó)情,就要求必須做到煤炭清潔高效利用?!?/div>
王志軒介紹,從煤炭消費(fèi)方面來(lái)講,每年約有55%的煤炭轉(zhuǎn)化為煤電。經(jīng)過(guò)幾十年的努力,燃煤發(fā)電的效率在不斷提高,現(xiàn)在我國(guó)是世界上平均效率最高的國(guó)家,即使換算成凈效率,即供電能耗,可以達(dá)到40%,仍然高于發(fā)達(dá)國(guó)家。
“在提高效率的同時(shí),我們?cè)诃h(huán)境保護(hù)方面持續(xù)發(fā)力,現(xiàn)在煤電已經(jīng)和污染不掛鉤了?!蓖踔拒幷f(shuō)。
據(jù)了解,煤電的環(huán)保問(wèn)題主要集中在常規(guī)污染物,即煙塵、二氧化硫、氮氧化物。我國(guó)先后采取了嚴(yán)格的煙塵排放控制、煙氣脫硫、煙氣脫硝、超低排放改造等措施。據(jù)統(tǒng)計(jì),2020年,全國(guó)火電廠(chǎng)顆粒物、二氧化硫、氮氧化物三項(xiàng)污染物的年排放總量之和已經(jīng)下降到200萬(wàn)噸以?xún)?nèi),與排放峰值相比下降了90%以上。全國(guó)單位火電發(fā)電量二氧化碳排放量約為832克/千瓦時(shí),比2005年下降20.6%。同時(shí)與美國(guó)相比,我國(guó)的煤電發(fā)電量是美國(guó)的2.5倍,但我們的污染物總的排放量與其持平,甚至更低。
“所以無(wú)論煤電是否繼續(xù)發(fā)展,它對(duì)環(huán)境的影響基本可以忽略。”王志軒說(shuō)。
“煤電發(fā)展已經(jīng)邁過(guò)了煙塵、二氧化硫、氮氧化物這些大坎,未來(lái)依然可以通過(guò)科技創(chuàng)新解決二氧化碳的問(wèn)題?!敝袊?guó)工程院院士黃其勵(lì)說(shuō)。
提高利用效率助高質(zhì)量發(fā)展
“我國(guó)的能源分布現(xiàn)狀應(yīng)該是‘富煤貧油少氣富可再生能源’,這就決定未來(lái)新能源或者可再生能源將會(huì)成為發(fā)電的主力軍,但目前煤電還是主力軍。因此,推進(jìn)煤電‘三改聯(lián)動(dòng)’我認(rèn)為是最實(shí)際、有效的措施,非常支持?!秉S其勵(lì)說(shuō)。
據(jù)悉,截至2021年底,全國(guó)全口徑發(fā)電裝機(jī)容量為23.77億千瓦?;痣娧b機(jī)容量12.97億千瓦,煤電裝機(jī)容量11.09億千瓦。
“這么大的裝機(jī)容量,節(jié)能是第一位的,要不斷提高效率?!秉S其勵(lì)說(shuō),“我國(guó)普遍存在能源利用效率較低的問(wèn)題,單位GDP能耗是世界平均水平的1.5倍、日本的4倍,因此提高能源利用效率迫在眉睫。”
據(jù)黃其勵(lì)介紹,現(xiàn)在我國(guó)有100多臺(tái)超超臨界機(jī)組,4億千瓦裝機(jī)容量的亞臨界機(jī)組。通過(guò)節(jié)能改造,將亞臨界機(jī)組改造為超臨界或者超超臨界機(jī)組,可顯著降低煤耗。
黃其勵(lì)認(rèn)為,機(jī)組靈活性改造是重中之重。按照國(guó)外的發(fā)展經(jīng)驗(yàn),一個(gè)大的電力系統(tǒng),具有調(diào)峰能力的機(jī)組容量要大于總裝機(jī)容量10%,目的是去平衡用戶(hù)用電的需求和發(fā)電的不匹配。風(fēng)電、太陽(yáng)能等具有不穩(wěn)定性,在儲(chǔ)能技術(shù)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用之前,靈活可靠的煤電是調(diào)峰的最佳選擇。但是煤電機(jī)組調(diào)峰運(yùn)行以后則面臨著能耗升高、經(jīng)濟(jì)性降低的問(wèn)題。因此建議可以設(shè)立調(diào)峰市場(chǎng),用來(lái)補(bǔ)償煤電因?yàn)橹С中履茉窗l(fā)展而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失,堅(jiān)持系統(tǒng)觀(guān)念,統(tǒng)籌考慮機(jī)組的靈活性、經(jīng)濟(jì)性等因素,做到區(qū)域機(jī)組群的聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度,實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益的最大化,實(shí)現(xiàn)各方共贏(yíng)。并且要挖掘用戶(hù)側(cè)的調(diào)峰作用,在用戶(hù)側(cè)樹(shù)立參與調(diào)峰的理念。
王志軒對(duì)此持有同樣的觀(guān)點(diǎn),他認(rèn)為煤電利用小時(shí)數(shù)下降是必然趨勢(shì),煤電利用率提高、保障供電、可再生能源發(fā)電比重提高三個(gè)目標(biāo)難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)。即若要大幅度提高煤電設(shè)備利用率同時(shí)提高可再生能源比重,則必然要大幅度減少煤電裝機(jī),此種情況下會(huì)造成新的電力短缺狀態(tài),影響電網(wǎng)安全進(jìn)而影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康發(fā)展;減少可再生能源發(fā)電比重也可以提高煤電利用率,但顯然與低碳發(fā)展目標(biāo)相悖。
“促進(jìn)新能源發(fā)展,需要煤電支撐。煤電要破解發(fā)展過(guò)程中經(jīng)濟(jì)性下降的問(wèn)題,可以嘗試熱電聯(lián)產(chǎn),并且一企一策進(jìn)行靈活性改造。同時(shí)由于我國(guó)煤電機(jī)組的平均年齡在12歲左右,與其30年的設(shè)計(jì)壽命相比,還是很年輕,因此可對(duì)現(xiàn)役機(jī)組進(jìn)行綜合性利用,如摻燒生物質(zhì)等?!蓖踔拒幷f(shuō)。
正確理解“先立后破”
談到去年的拉閘限電,王志軒認(rèn)為,先要對(duì)缺電進(jìn)行定義。上世紀(jì)70年代中國(guó)是絕對(duì)的缺電,發(fā)不出來(lái)電,但是2014年以后,中國(guó)的電力供應(yīng)就達(dá)到了總體平衡,略有富余,因此現(xiàn)在的短缺是相對(duì)的短缺,出現(xiàn)在局部地區(qū)和高峰時(shí)段。
“之所以出現(xiàn)大面積拉閘限電,是人們?cè)谝欢ǔ潭壬蠈?duì)能源危機(jī)、能源供應(yīng)在思想上放松了,并且隨著煤電利用小時(shí)數(shù)的下降,部分人判斷發(fā)電處于長(zhǎng)期富裕,而且這也是能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型所面臨的問(wèn)題?!蓖踔拒幷f(shuō),“今年的政府工作報(bào)告指出,先立后破、通盤(pán)謀劃。能源轉(zhuǎn)型必須理解好其中的精神?!?/div>
王志軒認(rèn)為,改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)建立了最強(qiáng)大最穩(wěn)定的電力系統(tǒng)和能源系統(tǒng),不能自廢武功。同時(shí)作為企業(yè)要樹(shù)立安全降碳、紅線(xiàn)底線(xiàn)思維、全面統(tǒng)籌思維,不能搞盲目式、激進(jìn)式減碳。同時(shí)要認(rèn)識(shí)到社會(huì)分工不同,煤炭、煤電在“雙碳”達(dá)標(biāo)的進(jìn)程中,并不是沒(méi)有貢獻(xiàn),他們守住了保證能源安全的底線(xiàn),這就是最大的貢獻(xiàn),沒(méi)有能源安全,轉(zhuǎn)型無(wú)從談起。先立后破必須以經(jīng)濟(jì)社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展、能源安全為前提。
黃其勵(lì)認(rèn)為,現(xiàn)在新能源發(fā)展在規(guī)模上快速發(fā)展,但也存在無(wú)法避免的缺點(diǎn)。激進(jìn)式去煤,是不符合發(fā)展現(xiàn)狀的。
“中國(guó)工程院做過(guò)測(cè)算,到2030年,煤炭在一次能源比重中約占46%,在2060年大概是4%到8%,在我們可預(yù)見(jiàn)的未來(lái),零煤炭是不太可能的?!秉S其勵(lì)說(shuō)。
黃其勵(lì)還談到,新能源發(fā)電具有不穩(wěn)定性,新能源電力系統(tǒng)具有“雙高”特點(diǎn),即高比例新能源、高比例電力電子,具有電力電子設(shè)備普遍存在的脆弱性,面對(duì)頻率、電壓波動(dòng)容易脫網(wǎng),并且新能源無(wú)法調(diào)峰,因此必須發(fā)揮煤電的兜底保障作用。
“應(yīng)該說(shuō)我們還沒(méi)有找到能夠完全替代煤炭的能源,要守住能源安全底線(xiàn),就需要發(fā)揮好煤電的基礎(chǔ)性作用,新能源與煤炭必須協(xié)調(diào)發(fā)展?!蓖踔拒幷f(shuō)。