優(yōu)化煤電發(fā)展路徑,推動煤電有序清潔靈活高效發(fā)展
徐小東 劉世宇 董博 王順超
徐小東 劉世宇 董博 王順超
我國“富煤、貧油、少氣”的資源稟賦和能源安全戰(zhàn)略,決定了過去及未來一段時期內(nèi),煤電都將是我國電源結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。當(dāng)前,隨著社會對生態(tài)環(huán)境要求的日益提高、能源科技的快速發(fā)展,新能源替代傳統(tǒng)能源、非化石能源替代化石能源成為世界乃至我國能源變革的主流。我國煤電將由傳統(tǒng)的提供電力、電量的主體性電源,逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┛煽咳萘?、電量的同時,向電力系統(tǒng)提供靈活性調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)性電源。促進煤電行業(yè)轉(zhuǎn)型升級,與新能源電源、非化石電源協(xié)調(diào)健康發(fā)展是《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》(以下簡稱《規(guī)劃》)的重要任務(wù)之一。為此,《規(guī)劃》提出了將一系列目標(biāo)與舉措,力促煤電有序、清潔、靈活、高效發(fā)展:
有序發(fā)展煤電
嚴(yán)控潛在過剩風(fēng)險
電力的生產(chǎn)、輸送、分配和消費是同時完成的,這是電力區(qū)別于煤炭、石油、天然氣、水、糧食等其他商品的獨特特征。電力的這一特征,客觀決定了電力系統(tǒng)必須具備與電力負荷實時匹配的可靠供電容量。因此,在電源發(fā)展規(guī)劃中,在確保水、核、風(fēng)、光等各類非化石電源充分發(fā)展的前提下,還須根據(jù)負荷增長配置一定規(guī)模的火電。按此測算,為保證2020年全國用電需要,在優(yōu)先保證非化石電源發(fā)電,并充分考慮氣電發(fā)展的基礎(chǔ)上,“十三五”期間煤電仍需凈增約2億千瓦。
當(dāng)前,全國電力需求增速明顯放緩,已經(jīng)開展前期工作的煤電儲備項目規(guī)模偏大,煤電行業(yè)潛在過剩風(fēng)險已經(jīng)開始顯現(xiàn)。截至2015年底,全國煤電裝機已達9億千瓦左右,若不及時采取有效措施控制煤電規(guī)劃建設(shè)節(jié)奏,則2020年全國煤電裝機規(guī)模勢必突破12億千瓦,平均發(fā)電小時數(shù)將進一步下降至4000小時以下。
《規(guī)劃》準(zhǔn)確判斷了我國煤電行業(yè)面臨的潛在過剩風(fēng)險,明確提出取消和推遲建設(shè)1.5億千瓦以上煤電機組,力爭將2020年全國煤電裝機規(guī)??刂圃?1億千瓦以內(nèi)。為實現(xiàn)這一調(diào)控目標(biāo),《規(guī)劃》提出了定期發(fā)布煤電風(fēng)險預(yù)警,實施“三個一批”,調(diào)減煤電基地投產(chǎn)規(guī)模等具體舉措,煤電有序發(fā)展工作已初顯成效。
清潔發(fā)展煤電
持續(xù)改善大氣環(huán)境
長期以來,煤電行業(yè)是我國大氣污染物減排工作的主要抓手。據(jù)統(tǒng)計,“十二五”期間,煤電行業(yè)二氧化硫、氮氧化物年排放量分別減少425萬噸和501萬噸,占同期全社會減排總量的104%和119%;煤電行業(yè)二氧化硫、氮氧化物排放量占全社會排放總量的比重從2010年的42%、46%,快速下降到2015年的29%、30%。《規(guī)劃》進一步提出“十三五”期間電力大氣污染物排放繼續(xù)降低50%,為達到這一目標(biāo),“十三五”期間煤電行業(yè)二氧化硫、氮氧化物減排量約265萬噸、280萬噸,占同期全社會減排總量的54%和47%;煤電行業(yè)二氧化硫、氮氧化物排放量占全社會排放總量的比重將進一步下降到約19%、22%。
煤電單位煤炭大氣污染物排放強度明顯低于其他主要煤炭消費行業(yè),燃煤發(fā)電是我國當(dāng)前最清潔、高效的煤炭利用方式,也是實現(xiàn)煤炭清潔化的重要手段。“十三五”期間,應(yīng)重點提高北方京津冀地區(qū)電煤比重,嚴(yán)格控制煤炭散燒,切實提高煤炭清潔化利用水平。
“十三五”期間,清潔發(fā)展煤電需要“雙管齊下”:一方面是全面推動現(xiàn)役煤電機組實施超低排放改造。我國現(xiàn)行煤電行業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)十分嚴(yán)格,但標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行剛性有待加強。經(jīng)測算,“十三五”期間,若對全部9億千瓦現(xiàn)役煤電機組實施超低排放改造,則二氧化硫、氮氧化物將分別減排460萬噸和450萬噸。另一方面是積極推廣采用先進清潔發(fā)電技術(shù),對新建燃煤電廠實施嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)。
提高煤電靈活性
促進非化石電源充分消納
“十二五”期間,我國80%以上的新能源電源集中在資源相對豐富的東北、華北、西北等“三北”地區(qū)開發(fā)建設(shè)。由于三北地區(qū)新能源消納能力不足,“棄風(fēng)、棄光”問題凸顯,尤其是冬季供暖期占比接近1/3的熱電機組調(diào)峰能力受限嚴(yán)重,新能源消納矛盾更為突出。
煤電是三北地區(qū)主要電源品種,提升其靈活性將是“十三五”期間增加電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、促進新能源消納的主要措施。目前,我國三北地區(qū)煤電占總裝機容量的60%,其中一半左右為熱電機組,預(yù)計到2020年這一比例仍將高于60%,熱電比重也將有所增加。與之相比,抽水蓄能、調(diào)峰氣電等靈活電源的占比到2020年仍不足2%。在未來相當(dāng)長一段時期內(nèi),三北地區(qū)電力系統(tǒng)仍將依賴煤電機組進行調(diào)峰。煤電機組不但總量大,其靈活性潛力也十分可觀:通過靈活性改造,煤電機組可以增加20%以上額定容量的調(diào)峰能力。同時,煤電機組靈活性改造經(jīng)濟性也具有明顯優(yōu)勢,靈活性改造單位投資一般不超過200元/千瓦,明顯低于新建調(diào)峰電源投資。因此,為大幅、迅速提升電力系統(tǒng)調(diào)峰能力,提高煤電,尤其是三北地區(qū)煤電機組靈活性是符合我國實際的優(yōu)化選擇。
《規(guī)劃》針對性的提出:加快推動北方地區(qū)熱電機組儲熱改造和純凝機組靈活性改造試點示范及推廣應(yīng)用,“三北”地區(qū)熱電機組靈活性改造約1.33億千瓦,純凝機組改造約8200萬千瓦;其他地區(qū)純凝機組改造約450萬千瓦,提升電力系統(tǒng)調(diào)峰能力約4600萬千瓦。在此基礎(chǔ)上,綜合實施外送消納、負荷側(cè)管理、優(yōu)化調(diào)度等措施后,“十三五”末我國棄風(fēng)、棄光問題將得到有效控制。
高效發(fā)展煤電
夯實立足之本
“十二五”期間,我國持續(xù)推進燃煤機組淘汰落后產(chǎn)能和節(jié)能改造升級,累計關(guān)停小火電機組2500萬千瓦。煤電機組結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化,超臨界、超超臨界機組比例明顯提高,單機30萬千瓦及以上機組比重上升到78.6%,單機60萬千瓦及以上機組達到41%。全國燃煤發(fā)電機組平均供電煤耗降至315克標(biāo)煤/千瓦時,達到世界先進水平;五年累計降低18克標(biāo)煤/千瓦時,年節(jié)約標(biāo)煤8000萬噸以上,減排二氧化碳超過2億噸。
煤電行業(yè)需要在能源轉(zhuǎn)型升級浪潮中找準(zhǔn)定位、健康持續(xù)發(fā)展,就必須順應(yīng)發(fā)展趨勢,積極應(yīng)用先進適用技術(shù),持續(xù)提高發(fā)電效率,夯實立足之本。為此,《規(guī)劃》提出了進一步淘汰落后產(chǎn)能、加大煤電機組節(jié)能改造力度、提升技術(shù)裝備水平等綜合措施,力爭在“十三五”末將煤電平均煤耗繼續(xù)降低至310克標(biāo)煤/千瓦時以下。
“十三五”及中長期,煤電行業(yè)要跳出傳統(tǒng)盈利思路,積極參與正在不斷建設(shè)和完善的電力市場,有序、清潔、靈活、高效發(fā)展,走出一條符合我國實際和未來趨勢的優(yōu)化發(fā)展之路。
(作者單位:國家電力規(guī)劃研究中心)