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黃其勵院士：發(fā)揮好煤電的基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性作用
來源: 中國煤炭報 發(fā)布時間: 2022-03-25
今年的政府工作報告提出加強(qiáng)煤炭清潔高效利用，同時也要“有序”減量替代，推動煤電節(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，記者采訪了中國電力企業(yè)聯(lián)合會原專職副理事長王志軒、中國工程院院士黃其勵。
煤電已實現(xiàn)清潔高效發(fā)展
在2010年以前，我國電力結(jié)構(gòu)主要是煤電、水電二元結(jié)構(gòu)，煤電占據(jù)絕對的領(lǐng)導(dǎo)地位。煤電發(fā)電量占比長期約為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)說明，煤電仍然是中國電力系統(tǒng)的主體?！敝袊娏ζ髽I(yè)聯(lián)合會原專職副理事長王志軒說，“同時，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，從煤炭消費方面來講，每年約有55%的煤炭轉(zhuǎn)化為煤電。經(jīng)過幾十年的努力，燃煤發(fā)電的效率在不斷提高，現(xiàn)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(dá)到40%，仍然高于發(fā)達(dá)國家。
“在提高效率的同時，我們在環(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。”王志軒說。
據(jù)了解，煤電的環(huán)保問題主要集中在常規(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，2020年，全國火電廠顆粒物、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200萬噸以內(nèi)，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，比2005年下降20.6%。同時與美國相比，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。
“所以無論煤電是否繼續(xù)發(fā)展，它對環(huán)境的影響基本可以忽略?！蓖踔拒幷f。
“煤電發(fā)展已經(jīng)邁過了煙塵、二氧化硫、氮氧化物這些大坎，未來依然可以通過科技創(chuàng)新解決二氧化碳的問題?！敝袊こ淘涸菏奎S其勵說。
提高利用效率助高質(zhì)量發(fā)展
“我國的能源分布現(xiàn)狀應(yīng)該是‘富煤貧油少氣富可再生能源’，這就決定未來新能源或者可再生能源將會成為發(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’我認(rèn)為是最實際、有效的措施，非常支持?！秉S其勵說。
據(jù)悉，截至2021年底，全國全口徑發(fā)電裝機(jī)容量為23.77億千瓦。火電裝機(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其勵說，“我國普遍存在能源利用效率較低的問題，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(jù)黃其勵介紹，現(xiàn)在我國有100多臺超超臨界機(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。
黃其勵認(rèn)為，機(jī)組靈活性改造是重中之重。按照國外的發(fā)展經(jīng)驗，一個大的電力系統(tǒng)，具有調(diào)峰能力的機(jī)組容量要大于總裝機(jī)容量10%，目的是去平衡用戶用電的需求和發(fā)電的不匹配。風(fēng)電、太陽能等具有不穩(wěn)定性，在儲能技術(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)峰運行以后則面臨著能耗升高、經(jīng)濟(jì)性降低的問題。因此建議可以設(shè)立調(diào)峰市場，用來補(bǔ)償煤電因為支持新能源發(fā)展而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失，堅持系統(tǒng)觀念，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，實現(xiàn)社會效益的最大化，實現(xiàn)各方共贏。并且要挖掘用戶側(cè)的調(diào)峰作用，在用戶側(cè)樹立參與調(diào)峰的理念。
王志軒對此持有同樣的觀點，他認(rèn)為煤電利用小時數(shù)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)電比重提高三個目標(biāo)難以同時實現(xiàn)。即若要大幅度提高煤電設(shè)備利用率同時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)展過程中經(jīng)濟(jì)性下降的問題，可以嘗試熱電聯(lián)產(chǎn)，并且一企一策進(jìn)行靈活性改造。同時由于我國煤電機(jī)組的平均年齡在12歲左右，與其30年的設(shè)計壽命相比，還是很年輕，因此可對現(xiàn)役機(jī)組進(jìn)行綜合性利用，如摻燒生物質(zhì)等。”王志軒說。
正確理解“先立后破”
談到去年的拉閘限電，王志軒認(rèn)為，先要對缺電進(jìn)行定義。上世紀(jì)70年代中國是絕對的缺電，發(fā)不出來電，但是2014年以后，中國的電力供應(yīng)就達(dá)到了總體平衡，略有富余，因此現(xiàn)在的短缺是相對的短缺，出現(xiàn)在局部地區(qū)和高峰時段。
“之所以出現(xiàn)大面積拉閘限電，是人們在一定程度上對能源危機(jī)、能源供應(yīng)在思想上放松了，并且隨著煤電利用小時數(shù)的下降，部分人判斷發(fā)電處于長期富裕，而且這也是能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型所面臨的問題。”王志軒說，“今年的政府工作報告指出，先立后破、通盤謀劃。能源轉(zhuǎn)型必須理解好其中的精神?！?/div>
王志軒認(rèn)為，改革開放以來，我國建立了最強(qiáng)大最穩(wěn)定的電力系統(tǒng)和能源系統(tǒng)，不能自廢武功。同時作為企業(yè)要樹立安全降碳、紅線底線思維、全面統(tǒng)籌思維，不能搞盲目式、激進(jìn)式減碳。同時要認(rèn)識到社會分工不同，煤炭、煤電在“雙碳”達(dá)標(biāo)的進(jìn)程中，并不是沒有貢獻(xiàn)，他們守住了保證能源安全的底線，這就是最大的貢獻(xiàn)，沒有能源安全，轉(zhuǎn)型無從談起。先立后破必須以經(jīng)濟(jì)社會的協(xié)調(diào)發(fā)展、能源安全為前提。
黃其勵認(rèn)為，現(xiàn)在新能源發(fā)展在規(guī)模上快速發(fā)展，但也存在無法避免的缺點。激進(jìn)式去煤，是不符合發(fā)展現(xiàn)狀的。
“中國工程院做過測算，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(yù)見的未來，零煤炭是不太可能的?！秉S其勵說。
黃其勵還談到，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，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，面對頻率、電壓波動容易脫網(wǎng)，并且新能源無法調(diào)峰，因此必須發(fā)揮煤電的兜底保障作用。
“應(yīng)該說我們還沒有找到能夠完全替代煤炭的能源，要守住能源安全底線，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。
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