煤电:清洁高效转型发展
砥砺奋进的五年·能源跨越之路”⑯
2017-09-25 10:22  · 来源:中国能源报  · 作者:卢彬  · 责编:王长尧

 

  烟囱排出的烟气由黑变白,原先的“脏乱差”变成了“美丽电厂”,越来越多的公众开放日逐渐揭开昔日的神秘面纱…… 

  长期支撑我国经济社会稳定发展的煤电,早已不再是“污染”“浪费”的代名词,清洁、高效的现代化煤电机组,在非化石能源快速发展的当下,仍发挥着不可替代的重要作用。 

  文丨卢彬 

  中国能源报记者 

  排放标准“世界最严” 

  2014年7月1日,当时被称为“史上最严”的《火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)》正式开始实施,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放限值低至30mg/m3、100 mg/m3、100 mg/m3,对于重点地区煤电机组,则变成了更为严格的“20、50、100”。 

 

  2015年12月,环保部、国家发改委、国家能源局联合印发《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》,“10、35、50”的超低排放标准,将我国煤电机组污染排放标准推上了新的高度,二氧化硫排放浓度等指标已远远超过欧美标准,成为“世界最严” 

  愈加严格的排放标准,大大降低了我国煤电机组的污染排放,为改善环境质量做出了重要贡献。统计显示, “十二五”期间,煤电行业二氧化硫、氮氧化物年排放量分别减少425万吨和501万吨,占同期社会减排总量的104%和119%;煤电行业二氧化硫、氮氧化物排放量占全社会排放总量的比重由2010年的42%、46%,下降至2015年的29%、30%。与2010年相比,2016年电力行业烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放量分别下降88.6%、81.6%和85.2%。 

  据了解,截至2016年底,我国已累计完成煤电机组超低排放改造4.5亿千瓦,占煤电机组总容量的49%。《电力发展“十三五”规划》进一步提出,“十三五”期间全国预计实施煤电超低排放改造约4.2亿千瓦,火电二氧化硫和氮氧化物年排放总量力争下降50%以上,2020年,我国煤电行业二氧化硫、氮氧化物排放量占全社会排放总量比重将降至19%、22%,30万千瓦以上具备条件的燃煤机组全部实现超低排放,煤电机组二氧化碳排放强度下降到760克/千瓦时左右。 

  能效水平不断提高 

  节能与减排不可偏废。在末端排放标准越来越严的同时,如何从源头减少资源浪费、提高资源利用效率,同样是我国煤电行业不断探索的课题。 

  降低煤耗,意味着同样多的煤可以生产更多的电力,生产同样多电力所产生的污染物总量也会减少。《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》中要求,到2020年,要确保现役电厂煤耗低于310克/千瓦时,2015年后新建电厂煤耗低于300克/千瓦时。降低煤耗是系统性的工程,锅炉、烟道等设备的设计与布置,以及经济性与安全性的协调等均需要统筹考虑,无疑是对煤电行业综合能力的一次挑战。 

  截至2016年底,全国燃煤发电机组平均供电煤耗降至312克标煤/千瓦时。五年累计降低14克标煤/千瓦时,年节约标煤8000万吨以上,减排二氧化碳超过2亿吨。 

  2015年6月27日,我国首台66万千瓦超超临界二次再热发电机组——华能安源电厂新建1号机组通过168小时连续满负荷试运行,厂用电率为3.92%,发电煤耗为277.16克/千瓦时。同年9月25日,世界首台100万千瓦超超临界二次再热燃煤发电机组——国电泰州电厂3号机组正式投入运营,设计供电煤耗低至256.2克/千瓦时,代表了世界最领先的发电技术。值得注意的是,这些高能效先进机组的环保设备也同步投运,污染物排放浓度低于超低排放限值。 

  截至2016年底,我国已累计完成煤电机组节能改造4.6亿千瓦,“十三五”期间,全国预计实施煤电节能改造约3.4亿千瓦。随着越来越多的高参数、大容量、低排放煤电机组相继投运,“清洁、高效”已不仅是一句口号,而是正在成为煤电行业的真实写照。 

  灵活性改造护航新能源大发展 

  截至2016年底,我国发电装机16.5亿千瓦时,其中煤电装机9.43亿千瓦,占比57.15%;2016年全国发电量59897亿千瓦时,其中煤电发电量39058亿千瓦时,占比65.21%。根据《电力发展“十三五”规划》,到2020年,我国发电装机将达到20亿千瓦,其中煤电装机11亿千瓦时,占比55%,煤电仍将处于主体地位。如今,可再生能源快速发展,提升机组灵活性,为可再生能源利用保驾护航,成为新时代赋予煤电的新使命。 

  提升煤电灵活性,将是“十三五”期间增加电力系统调节能力、促进新能源消纳的主要措施。统计数据显示,目前,我国“三北”地区煤电占总装机容量的60%,其中一半左右为热电机组。预计到2020年这一比例仍将高于60%热电机组比重也将有所增加。与之相比,抽水蓄能、调峰气电等调峰电源占比到2020年仍不足2%。在未来相当长的一段时期内,“三北”地区电力系统仍将依赖煤电机组进行调峰。 

  据了解,通过灵活性改造,煤电机组可以增加20%以上额定容量的调峰能力。《电力发展“十三五”规划》确定的全国煤电灵活性改造规模目标为2.2亿千瓦,预计将提升电力系统调峰能力约4600万千瓦。2016年,国家能源局已先后启动两批煤电灵活性改造示范试点工程,总容量超过1700万千瓦。 

  百尺竿头,更进一步。过去五年,我国煤电行业的创新与突破从未停止。包括630℃二次再热、煤电灵活性改造、全污染物一体化脱除等技术的进一步实践,以及超超临界CFB锅炉、700℃材料应用等技术的探索研究,都正在为未来更高参数、更高效率、更加环保的燃煤发电技术的研发应用夯实着基础,煤电清洁高效转型之路越走越宽。 

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