黃其勵院士:發(fā)揮好煤電的基礎保障性和系統調節性作用
來(lái)源: 中國煤炭報 發(fā)布時(shí)間: 2022-03-25
  
  今年的政府工作報告提出加強煤炭清潔高效利用,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)了中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì )原專(zhuān)職副理事長(cháng)王志軒、中國工程院院士黃其勵。
  煤電已實(shí)現清潔高效發(fā)展
  在2010年以前,我國電力結構主要是煤電、水電二元結構,煤電占據絕對的領(lǐng)導地位。煤電發(fā)電量占比長(cháng)期約為80%。隨著(zhù)能源結構調整、環(huán)境保護強度增加、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。
  “這些數據說(shuō)明,煤電仍然是中國電力系統的主體?!敝袊娏ζ髽I(yè)聯(lián)合會(huì )原專(zhuān)職副理事長(cháng)王志軒說(shuō),“同時(shí),我國以煤為主的國情,就要求必須做到煤炭清潔高效利用?!?/div>
  王志軒介紹,從煤炭消費方面來(lái)講,每年約有55%的煤炭轉化為煤電。經(jīng)過(guò)幾十年的努力,燃煤發(fā)電的效率在不斷提高,現在我國是世界上平均效率最高的國家,即使換算成凈效率,即供電能耗,可以達到40%,仍然高于發(fā)達國家。
  “在提高效率的同時(shí),我們在環(huán)境保護方面持續發(fā)力,現在煤電已經(jīng)和污染不掛鉤了?!蓖踔拒幷f(shuō)。
  據了解,煤電的環(huán)保問(wèn)題主要集中在常規污染物,即煙塵、二氧化硫、氮氧化物。我國先后采取了嚴格的煙塵排放控制、煙氣脫硫、煙氣脫硝、超低排放改造等措施。據統計,2020年,全國火電廠(chǎng)顆粒物、二氧化硫、氮氧化物三項污染物的年排放總量之和已經(jīng)下降到200萬(wàn)噸以?xún)?,與排放峰值相比下降了90%以上。全國單位火電發(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)與美國相比,我國的煤電發(fā)電量是美國的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)論煤電是否繼續發(fā)展,它對環(huán)境的影響基本可以忽略?!蓖踔拒幷f(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こ淘涸菏奎S其勵說(shuō)。
  提高利用效率助高質(zhì)量發(fā)展
  “我國的能源分布現狀應該是‘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)’我認為是最實(shí)際、有效的措施,非常支持?!秉S其勵說(shuō)。
  據悉,截至2021年底,全國全口徑發(fā)電裝機容量為23.77億千瓦?;痣娧b機容量12.97億千瓦,煤電裝機容量11.09億千瓦。
  “這么大的裝機容量,節能是第一位的,要不斷提高效率?!秉S其勵說(shuō),“我國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?!?/div>
  據黃其勵介紹,現在我國有100多臺超超臨界機組,4億千瓦裝機容量的亞臨界機組。通過(guò)節能改造,將亞臨界機組改造為超臨界或者超超臨界機組,可顯著(zhù)降低煤耗。
  黃其勵認為,機組靈活性改造是重中之重。按照國外的發(fā)展經(jīng)驗,一個(gè)大的電力系統,具有調峰能力的機組容量要大于總裝機容量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)能等具有不穩定性,在儲能技術(shù)大規模商業(yè)化應用之前,靈活可靠的煤電是調峰的最佳選擇。但是煤電機組調峰運行以后則面臨著(zhù)能耗升高、經(jīng)濟性降低的問(wèn)題。因此建議可以設立調峰市場(chǎng),用來(lái)補償煤電因為支持新能源發(fā)展而產(chǎn)生的經(jīng)濟損失,堅持系統觀(guān)念,統籌考慮機組的靈活性、經(jīng)濟性等因素,做到區域機組群的聯(lián)合優(yōu)化調度,實(shí)現社會(huì )效益的最大化,實(shí)現各方共贏(yíng)。并且要挖掘用戶(hù)側的調峰作用,在用戶(hù)側樹(shù)立參與調峰的理念。
  王志軒對此持有同樣的觀(guān)點(diǎn),他認為煤電利用小時(shí)數下降是必然趨勢,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)目標難以同時(shí)實(shí)現。即若要大幅度提高煤電設備利用率同時(shí)提高可再生能源比重,則必然要大幅度減少煤電裝機,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)由于我國煤電機組的平均年齡在12歲左右,與其30年的設計壽命相比,還是很年輕,因此可對現役機組進(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,王志軒認為,先要對缺電進(jìn)行定義。上世紀70年代中國是絕對的缺電,發(fā)不出來(lái)電,但是2014年以后,中國的電力供應就達到了總體平衡,略有富余,因此現在的短缺是相對的短缺,出現在局部地區和高峰時(shí)段。
  “之所以出現大面積拉閘限電,是人們在一定程度上對能源危機、能源供應在思想上放松了,并且隨著(zhù)煤電利用小時(shí)數的下降,部分人判斷發(fā)電處于長(cháng)期富裕,而且這也是能源結構轉型所面臨的問(wèn)題?!蓖踔拒幷f(shuō),“今年的政府工作報告指出,先立后破、通盤(pán)謀劃。能源轉型必須理解好其中的精神?!?/div>
  王志軒認為,改革開(kāi)放以來(lái),我國建立了最強大最穩定的電力系統和能源系統,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、全面統籌思維,不能搞盲目式、激進(jìn)式減碳。同時(shí)要認識到社會(huì )分工不同,煤炭、煤電在“雙碳”達標的進(jìn)程中,并不是沒(méi)有貢獻,他們守住了保證能源安全的底線(xiàn),這就是最大的貢獻,沒(méi)有能源安全,轉型無(wú)從談起。先立后破必須以經(jīng)濟社會(huì )的協(xié)調發(fā)展、能源安全為前提。
  黃其勵認為,現在新能源發(fā)展在規模上快速發(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)展現狀的。
  “中國工程院做過(guò)測算,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%,在我們可預見(jiàn)的未來(lái),零煤炭是不太可能的?!秉S其勵說(shuō)。
  黃其勵還談到,新能源發(fā)電具有不穩定性,新能源電力系統具有“雙高”特點(diǎn),即高比例新能源、高比例電力電子,具有電力電子設備普遍存在的脆弱性,面對頻率、電壓波動(dòng)容易脫網(wǎng),并且新能源無(wú)法調峰,因此必須發(fā)揮煤電的兜底保障作用。
  “應該說(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)揮好煤電的基礎性作用,新能源與煤炭必須協(xié)調發(fā)展?!蓖踔拒幷f(shuō)。
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