煤电提效潜力巨大,新能源多样化发展需要政策支持
中国工程院院士,清华大学原副校长,北京能源与环境学会名誉会长倪维斗表示,比起退煤减煤,更重要的是更加快速地提高发电效率,在保障供应的同时减少煤炭使用量。
电力是能源转型的关键,随着“双碳”目标的提出和推进,建设新型电力系统的压力不断增加。这一过程中,不仅是将电源从煤电为主转向以可再生能源为主,还涉及提高发电效率、储能、电网改造、数字化等一系列复杂转型改造。
11月3日,国家发展改革委、国家能源局印发《全国煤电机组改造升级实施方案》提出,供电煤耗在300克标准煤/千瓦时以上的煤电机组要么“加快实施节能改造”,要么“组逐步淘汰关停”。按特定要求新建的煤电机组,原则上都需要采用超超临界且供电煤耗低于270克标准煤/千瓦时的机组。
中国工程院院士、清华大学原副校长、北京能源与环境学会名誉会长倪维斗在接受21世纪经济报道专访时表示,当前电力转型的重中之重,一方面是尽快提高煤电效率减少耗煤量,另一方面则应尽快摸清风电、光伏发电等快速发展的新能源的环境影响,避免不必要的环境损害。
他表示,近些年电力领域新技术不断涌现,但大多还未形成产业化发展。这需要政策支持,也需要大型电力企业提高自身的改造积极性。
电力转型先要提高煤电效率
《21世纪》:电力行业是能源改革的重点,近年来我国积极推进电力低碳转型,加强对燃煤发电机组的管理对转型十分重要,目前在煤电方面的工作重点是什么?
倪维斗:电力转型面临的挑战,我认为目前来看并不是该怎么将煤电关停,第一要务是需要大幅提高煤电的效率。目前我们还有很多30万千瓦及以下的小容量机组,效率是不高的,如果在这方面好好下功夫的话,也可以大量减少煤的使用。
根据国家统计局发布的数据,2020年,全国发电量77790.6亿千瓦时。其中,火电发电量253302.5亿千瓦时。现在100万千瓦及以上的大功率煤电机组,我们已经可以做到供电煤耗量在270余克标准煤/千瓦时的水平,相比同等机组300克标准煤/千瓦时左右的量,每度电能减少30克耗煤量。根据国家能源局公布的数据,全国6000千瓦及以上电厂供电标准煤耗已达到305.5克。由此减少的相应的二氧化碳排放量大约10亿吨左右。
虽然我国大型发电站的发电效率已经提到了相当高的水平,但中小型的机组还有很大效率提升空间。以全球发电效率最高、最清洁环保、单位发电煤耗最低的发电厂之一——上海高桥第三发电厂为例,在2013年就实现了276克标准煤/千瓦时的年平均供电煤耗。而国家煤电示范工程安徽淮北平山电厂的135万千瓦机组,其发电数据能达到251克标准煤/千瓦时,效率能达到46%。
目前我国至少30万千瓦上下的中等机组大概有4.5亿千瓦装机容量,还有大量5万千瓦左右的小型电站和中石化、中石油等自备电厂,效率相对来说都可以大大提高。
不论大中小型的电厂,在效率提高上都还大有潜力可挖,要大幅度、大面积、大规模降低现有电厂的煤耗或者提高效率。如果每度电能降低几十克的煤耗,将对二氧化碳的减排非常有利。在这件事上国家应该有统一的规划,用先进技术来改造亚临界的技术,实现“提温不提压”的技术措施。
除此之外,降低负荷和调峰,也是今后至少10到20年内需要重视的方面,因为煤电将来可能转变成给波动性较大的可再生能源调峰的角色。低负荷运行达到20%对煤电机组发挥调峰功能有很大益处,煤电机组改造后最重要的就是低负荷稳定高效运行。目前,许多机组无法调峰的主要原因正是无法低负荷运行。一般电厂达到50%以下运行就不太稳定了,需要使用喷油助燃等方法,这会耗费高价的燃油。这方面已经有了成功经验,比如徐州铜山电厂三号机组在改造后就能够在20%的负荷内稳定运行,且效率基本没有像超临界大型机组一样大幅度降低。