煤電:清潔高效轉(zhuǎn)型發(fā)展
煙囪排出的煙氣由黑變白,原先的“臟亂差”變成了“美麗電廠”,越來越多的公眾開放日逐漸揭開昔日的神秘面紗……
長期支撐我國經(jīng)濟(jì)社會穩(wěn)定發(fā)展的煤電,早已不再是“污染”“浪費(fèi)”的代名詞,清潔、高效的現(xiàn)代化煤電機(jī)組,在非化石能源快速發(fā)展的當(dāng)下,仍發(fā)揮著不可替代的重要作用。
排放標(biāo)準(zhǔn)“世界最嚴(yán)”
2014年7月1日,當(dāng)時被稱為“史上最嚴(yán)”的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB13223-2011)》正式開始實(shí)施,煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放限值低至30mg/m3、100 mg/m3、100 mg/m3,對于重點(diǎn)地區(qū)煤電機(jī)組,則變成了更為嚴(yán)格的“20、50、100”。
2015年12月,環(huán)保部、國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》,“10、35、50”的超低排放標(biāo)準(zhǔn),將我國煤電機(jī)組污染排放標(biāo)準(zhǔn)推上了新的高度,二氧化硫排放濃度等指標(biāo)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過歐美標(biāo)準(zhǔn),成為“世界最嚴(yán)”。
愈加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn),大大降低了我國煤電機(jī)組的污染排放,為改善環(huán)境質(zhì)量做出了重要貢獻(xiàn)。統(tǒng)計(jì)顯示, “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由2010年的42%、46%,下降至2015年的29%、30%。與2010年相比,2016年電力行業(yè)煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放量分別下降88.6%、81.6%和85.2%。
據(jù)了解,截至2016年底,我國已累計(jì)完成煤電機(jī)組超低排放改造4.5億千瓦,占煤電機(jī)組總?cè)萘康?9%。《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》進(jìn)一步提出,“十三五”期間全國預(yù)計(jì)實(shí)施煤電超低排放改造約4.2億千瓦,火電二氧化硫和氮氧化物年排放總量力爭下降50%以上,2020年,我國煤電行業(yè)二氧化硫、氮氧化物排放量占全社會排放總量比重將降至19%、22%,30萬千瓦以上具備條件的燃煤機(jī)組全部實(shí)現(xiàn)超低排放,煤電機(jī)組二氧化碳排放強(qiáng)度下降到760克/千瓦時左右。
能效水平不斷提高
節(jié)能與減排不可偏廢。在末端排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)的同時,如何從源頭減少資源浪費(fèi)、提高資源利用效率,同樣是我國煤電行業(yè)不斷探索的課題。
降低煤耗,意味著同樣多的煤可以生產(chǎn)更多的電力,生產(chǎn)同樣多電力所產(chǎn)生的污染物總量也會減少。《全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》中要求,到2020年,要確保現(xiàn)役電廠煤耗低于310克/千瓦時,2015年后新建電廠煤耗低于300克/千瓦時。降低煤耗是系統(tǒng)性的工程,鍋爐、煙道等設(shè)備的設(shè)計(jì)與布置,以及經(jīng)濟(jì)性與安全性的協(xié)調(diào)等均需要統(tǒng)籌考慮,無疑是對煤電行業(yè)綜合能力的一次挑戰(zhàn)。
截至2016年底,全國燃煤發(fā)電機(jī)組平均供電煤耗降至312克標(biāo)煤/千瓦時。五年累計(jì)降低14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。
2015年6月27日,我國首臺66萬千瓦超超臨界二次再熱發(fā)電機(jī)組——華能安源電廠新建1號機(jī)組通過168小時連續(xù)滿負(fù)荷試運(yùn)行,廠用電率為3.92%,發(fā)電煤耗為277.16克/千瓦時。同年9月25日,世界首臺100萬千瓦超超臨界二次再熱燃煤發(fā)電機(jī)組——國電泰州電廠3號機(jī)組正式投入運(yùn)營,設(shè)計(jì)供電煤耗低至256.2克/千瓦時,代表了世界最領(lǐng)先的發(fā)電技術(shù)。值得注意的是,這些高能效先進(jìn)機(jī)組的環(huán)保設(shè)備也同步投運(yùn),污染物排放濃度低于超低排放限值。
截至2016年底,我國已累計(jì)完成煤電機(jī)組節(jié)能改造4.6億千瓦,“十三五”期間,全國預(yù)計(jì)實(shí)施煤電節(jié)能改造約3.4億千瓦。隨著越來越多的高參數(shù)、大容量、低排放煤電機(jī)組相繼投運(yùn),“清潔、高效”已不僅是一句口號,而是正在成為煤電行業(yè)的真實(shí)寫照。
靈活性改造護(hù)航新能源大發(fā)展
截至2016年底,我國發(fā)電裝機(jī)16.5億千瓦時,其中煤電裝機(jī)9.43億千瓦,占比57.15%;2016年全國發(fā)電量59897億千瓦時,其中煤電發(fā)電量39058億千瓦時,占比65.21%。根據(jù)《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,到2020年,我國發(fā)電裝機(jī)將達(dá)到20億千瓦,其中煤電裝機(jī)11億千瓦時,占比55%,煤電仍將處于主體地位。如今,可再生能源快速發(fā)展,提升機(jī)組靈活性,為可再生能源利用保駕護(hù)航,成為新時代賦予煤電的新使命。
提升煤電靈活性,將是“十三五”期間增加電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、促進(jìn)新能源消納的主要措施。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,目前,我國“三北”地區(qū)煤電占總裝機(jī)容量的60%,其中一半左右為熱電機(jī)組。預(yù)計(jì)到2020年這一比例仍將高于60%,熱電機(jī)組比重也將有所增加。與之相比,抽水蓄能、調(diào)峰氣電等調(diào)峰電源占比到2020年仍不足2%。在未來相當(dāng)長的一段時期內(nèi),“三北”地區(qū)電力系統(tǒng)仍將依賴煤電機(jī)組進(jìn)行調(diào)峰。
據(jù)了解,通過靈活性改造,煤電機(jī)組可以增加20%以上額定容量的調(diào)峰能力。《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》確定的全國煤電靈活性改造規(guī)模目標(biāo)為2.2億千瓦,預(yù)計(jì)將提升電力系統(tǒng)調(diào)峰能力約4600萬千瓦。2016年,國家能源局已先后啟動兩批煤電靈活性改造示范試點(diǎn)工程,總?cè)萘砍^1700萬千瓦。
百尺竿頭,更進(jìn)一步。過去五年,我國煤電行業(yè)的創(chuàng)新與突破從未停止。包括630℃二次再熱、煤電靈活性改造、全污染物一體化脫除等技術(shù)的進(jìn)一步實(shí)踐,以及超超臨界CFB鍋爐、700℃材料應(yīng)用等技術(shù)的探索研究,都正在為未來更高參數(shù)、更高效率、更加環(huán)保的燃煤發(fā)電技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用夯實(shí)著基礎(chǔ),煤電清潔高效轉(zhuǎn)型之路越走越寬。
責(zé)任編輯:繼電保護(hù)
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