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国家能源集团副总经理米树华:加速推进煤电清洁低碳发展
作者:管理员    发布于:2019-04-02 08:06:45    文字:【】【】【

国家能源集团副总经理米树华:加速推进煤电清洁低碳发展
我国煤电装机规模已接近峰值,发展速度逐步平稳。近年来,各发电企业普遍遇到了经营和发展的困境,市场竞争加剧,发电空间缩减,利用小时下滑,环保压力提升,各项成本增加,部分区域长期亏损。

然而,煤电在我国电力结构中仍将长期保持主体地位,煤电行业将从规模扩张期进入高质量发展期,要将重点放在优化存量上,坚定走清洁低碳发展之路。

煤电装机或于2030年达到峰值

我国煤电发展速度逐渐平稳,预计到2030年达到峰值;到2030年,我国煤电装机或将达到13亿千瓦,清洁能源装机达到20亿千瓦。

数据显示,2018年,全国火电投资同比下降9.4%,全国新增煤电2903万千瓦、同比少投产601万千瓦,为2004年以来的最低水平,表明国家化解煤电过剩产能工作取得实效。煤电,既是保障我国电力供应的主力电源,又是煤炭清洁高效的利用方式。为推动煤炭清洁化利用,实现煤电行业高效清洁发展,2014年以来,我国大力实施煤电超低排放和节能改造工程。经过改造,煤电行业二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放量大幅下降,燃煤电厂的排放水平与燃气电厂相接近。

煤电既面临着增量机组发展空间缩减,也面临着存量机组高质量发展挑战。在用电形势平稳及节能减排压力双重作用下,煤机增量需与可再生能源协调发展,既要为可再生能源并网创造条件,也要发挥煤电基础性保障电源的作用,为电网提供必要的调峰服务。存量机组方面,节能、降耗的清洁转型则是煤电企业高质量发展的路径。

煤电在我国电力结构中仍将长期处于主体地位,煤电行业将从规模扩张期进入高质量发展期,当前发展的重点,是要放在存量的优化上。

从规模扩张到高质量发展

当前,绿色低碳、节能环保已成为时代潮流,优化能源结构、大力发展清洁能源已成为各界共识。我国是世界上最大的能源消费国,煤炭作为我国主要能源的地位在相当长时间内不会改变。经过不懈努力,我国能源消费结构呈现出清洁化、低碳化的特征,到2030年我国新增能源需求将主要依靠清洁能源满足。煤炭的清洁利用对我国构建清洁低碳、安全高效的能源体系具有重要意义。

我国煤电行业在历经7年全面实施节能减排升级与改造后,正在迎来“收获期”,环保水平和能效水平实现双提升,煤电污染物排放总量得到强力控制,煤电机组烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放总量大幅降低,煤电已不是造成环境污染的主要因素。

多年来,煤电行业作为电力行业的主力军,经历了装机容量世界第一、发电效率世界领先、超低排放改造水平世界先进,为我国经济社会发展作出了巨大贡献。在超低排放改造方面,我国已形成针对几乎所有机组类型的改造方案;而针对主流的常规煤粉炉发电机组,也已形成多种技术路线可供选择,且能够提供改造服务的公司很多,市场竞争十分充分。

随着能源革命战略向纵深发展,电力市场改革深入推进,供给侧结构性改革持续深化,清洁低碳绿色转型步伐加快,全国电力供应能力总体富余,部分地区相对过剩,煤电行业发展也面临严峻形势和诸多挑战。近年来,发电企业普遍遇到经营和发展的困境,市场竞争在加剧,环保压力在提升,各项成本均在增加。部分区域长期处于亏损,特别是西南地区的煤电普遍存在亏损。而煤电行业从扩张期迈入高质量发展节点,也为发电企业带来了新一轮的发展机遇。

清洁低碳如何实现“加速度”

高效推进煤电清洁低碳发展,重点要强化经济运行,节省煤炭消耗;方向是实施热电联产,提高能源效率;关键是增强机组灵活性,服务清洁电力;目标是提升减排能力,实现近零排放。

强化经济运行,节约煤炭消耗。近时期,通过对不同容量的机组进行100%、50%、40%的试验,发现煤炭消耗情况不一样。100万千瓦机组降到50%,要增加41克煤耗;降到40%负荷,煤耗就增加68克,能耗增幅很大。各容量机组从50%降到40%负荷运行,100万千瓦级机组煤耗增幅最大,是30万千瓦机组增幅的1.8倍。因此,负荷率对煤电整体能耗水平影响较大,机组容量越大,受影响也越大。

2018年,国家能源集团煤电平均负荷率在70%左右,其中,广西、吉林、黑龙江、辽宁、新疆等区域机组长期在50%工况下运行,并经常参与40%深度调峰。在国家能源集团范围内,如果用100万千瓦机组替代30万千瓦机组10%的年度发电量,每年可节约标煤54万吨。2003~2011年,国家能源集团负荷率均在75%以上,如果负荷率从目前的70%回升到75%,每年可节约标煤48万吨。

因此,优化机组运行方式的节能空间巨大。发挥不同容量等级的相对优势,可以使电力系统运行更加经济。一是调峰以60万千瓦以下特别是30万千瓦级机组为主,100万千瓦机组带基荷;二是优化调度方式,以厂级或企业为单位调度,提高机组负荷率。

实施热电联产,提高能源效率。实现热电联产是提高煤电能源转化效率的重要方向。一方面提高机组的初参数,另一方面减少冷端损失。存量煤电机组提高参数难度大,不占优势,因此开发供热市场、实施热电联产、减少冷端损失,是提高煤电能源转化效率的重要方向。纯凝机组实施高背压供热改造后,供电煤耗可下降100克以上,效果明显;供热期能源转化效率可提升到85%以上。通过供电煤耗下降和冷端余热利用,碳排放可降低40%以上。因此,热电联产提高了效率,减少了能源损失,同比例降低了碳排放。

如何实施热电联产,一是扩展供热范围。30千米以上远距离供热;拓展居民供热面积、提升热电比;协调政府为园区集中供热,拓展冷热电多联供及综合能源服务。二是研究实践新供热技术,采用余热利用、高背压改造为主导路线,综合运用旋转隔板技术、溴化锂热泵、高效换热器等技术,分能级供热,提供高效能源。

增强煤电机组灵活性,服务清洁电力。增强煤电机组的灵活性,相对可以少发煤电,为清洁能源发电腾出空间,这是煤电实现清洁低碳化发展的关键。煤电的灵活性关键是锅炉在低负荷能稳定运行,并提供满足机组运行合格蒸汽,当燃料主要参数改变或采用替代燃料后仍能实现稳定燃烧。增强锅炉适应不同燃料的灵活性,在宽负荷范围稳定运行,实现发电机组灵活性。建议应该研究提升锅炉及制粉、回热、控制等相关系统的灵活性。一是燃料等灵活适应性,重点开展精细化配煤,研究采用冗余制粉系统配烧、筒仓掺配等措施;开展生物质、污泥掺烧,研究大比例掺烧或全燃料替代技术,由“煤电厂”升级为“火电厂”;研究大功率等离子、富氧燃烧技术,提高燃烧不同煤种的灵活性。二是热力系统的灵活性,研究利用凝结水节流一次调频、高加抽汽节流二次调频,利用回热系统,实现灵活启动和全负荷脱硝。三是发挥智能控制优势,将智能控制方法固化到控制系统中,最大程度发挥机组灵活性。

提升减排的能力,实现近零排放。根据国家能源集团2018年排放绩效,初步估算全国排放总量为130.9万吨,为2015年的31%,取得了巨大成绩。但目前火电排放总量仍然不小,总量减排仍有空间。近期,国家能源集团在一些试点电厂进行了近零排放的改造,排放绩效可以再下降20%。

继续减排,将面临投入和成本的问题,应进一步抓好环保设施改造,在成本方面、技术方面、运营方面持续创新、强化管理,使煤电排放近零趋零。主要措施有以下方面:一是研究并实践干法脱硫、低成本废水治理、固废资源化利用等新技术;二是优化已投运环保设施的监测和运行,降低成本、提高绩效。

随着我国能源的低碳化发展,电源结构的低碳化趋势也在不断加速。一方面要降低高碳能源在我国能源结构中的比例,另一方面要实现高碳能源的低碳化利用。而燃煤发电本身,就是煤炭高效、清洁、低碳利用和转化的过程。只有不断提高燃煤发电效率、降低燃煤发电排放,煤电才能大有作为。

 

 

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