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我国煤电高质量发展路在何方

时间:2020-02-07 09:07      来源:未知   浏览量:

我国煤电高质量发展路在何方

“十四五”期间 我国煤电高质量发展路在何方

新年伊始,《中国电力报》记者就“十四五”期间中国电力发展规划等有关问题,再次访谈了清华大学能源与动力工程系教授毛健雄,就在“十四五”和以后一个较长期间中国煤电应当怎样高质量发展的问题进行了讨论.

《中国电力报》:为了应对气候变化的挑战,中国电力的电源结构将加快升级向低碳的方向发展,但是中国目前还是“以煤为主”的能源结构禀赋的现实,还难以在较短期间内实现煤电大幅度地实现“低碳发展”。请问您对今后煤电的发展方向有什么看法?

毛健雄:根据国网能源研究院的研究结果,如果按照《巴黎协定》要将全球平均温升控制主在2oC以内的要求,则2050年世界能源供应结构中,煤炭的占比只能是4%。这就意味着到2050年中国的能源结构中必须基本上将煤炭完全淘汰,而且煤电将必须完全退出。但从中国的能源资源以煤为主的禀赋现实看,到2050年中国实现完全的“去煤化”,将煤电发电量降低到零的建议是不可能的,也是不现实的。由于现在中国煤电的装机容量的体量已经是如此的巨大,2018年的煤电总装机容量超过了10亿千瓦,煤电的发电量占全国发电量的65%。2019年,中国正在建设的燃煤火电机组总容量为1.21 亿千瓦。这意味着即使不再增加新建的煤电机组,在近几年内,中国的煤电装机总容量将会超过12亿千瓦。试问,将如此巨大的煤电装机容量全部关停,有什么电源可以安全、稳定、可靠和灵活地替代煤电。对于一个国家来说,能源安全战略事关国家安全发展的全局,能源的发展是支持国家经济发展的基础。因此,煤炭的定位一定要从能源安全、低碳能源和经济发展之间的关联,处理好化石能源和非化石能源之间的关系。从能源安全的角度,以总装机容量超过10亿千瓦的中国煤电,作为中国电力的“压舱石”,煤电在一个相当长的时期内必须继续进行可持续的高质量发展。

此外,燃煤发电是最清洁高效的用煤方式,2018年,我国原煤产量36.8亿吨,消费量39亿吨,分别占一次能源生产和消费的69.6%和59%,但中国煤电的用煤比重只占全国煤炭消费总量的50.6%,不但远低于发达国家如美国(煤电用煤比重占91%)、经合组织国家(占80.2%)、欧盟国家(占76.2%),而且低于世界平均比重(67.2%)。因此,如果能够大大提高电煤在全国煤炭总消耗中的比重,在供给侧最大限度地将煤炭用于高效清洁发电,在需求侧将电力最大限度地用于交通(火车和电动汽车等)、工业和民用等一切可能的领域,真正实现中国的全面“电气化”,这将会大大促进中国的经济转型和改善人民的生活水平及环境空气质量。如果中国电煤在全国煤炭总消耗中的比重能够达到世界平均水平的67.2%或更高,不但能够有效地解决煤炭产生的污染,而且可以显著降低由于使用煤炭而产生的碳排放。所以,从对整个煤炭更高效清洁利用而需大幅度提高煤炭用于发电比重的角度,也不应该也不可能大幅度减退乃至完全停用煤电。

基于以上理由,预计到2050年,为了支撑中国在“第二个100年”达到中等发达国家目标的经济发展对电力的更大需求,全国电力总装机容量有可能需要达到30亿千瓦,而且,即使在能源转型需要持续消减煤炭消费总量的情况下,中国仍然需要在电力系统中维持13-14亿千瓦的煤电装机容量。

《中国电力报》:今年是“十三五”收官之年,也是从明年开始的“十四五”进行规划准备之年,因此,请问在“十四五”期间和以后,对煤电高质量发展的问题,您的设想是什么?

毛健雄:我想首先谈谈我对中国煤电高质量发展的一些看法。首先,什么是“煤电的高质量发展”,我的看法是,煤电的高质量发展的内容可以包括很多, 如发展“数字化、智慧化、物联网化”等等,但是,我认为,煤电高质量发展,重点应该是对应于煤电所面临的最主要挑战并加以解决的发展,也就是:

应对气候变化的“低碳发展”;

应对更高质量环境要求的“清洁发展”;

应对可有效消纳正在大力发展的可再生能源电力需求的安全、稳定、高效、低排放地大幅度调节负荷的“灵活性发展”。

面对我国超过10亿千瓦在役煤电机组的这“三大挑战”,煤电应该把牢高质量发展的定力,通过创新技术,对所有在役煤电机组进行实现上述“三个发展”的技术改造,达到更高的标准,这就是煤电的高质量发展。

《中国电力报》:您所谈到的煤电高质量发展的三大目标,即“低碳发展”、“清洁发展”和“灵活性发展”,特别是其中的“低碳发展”,您有没有更加具体的设想和建议?

毛健雄:煤炭是高碳能源,要达到煤电像可再生能源发电那样的低碳排放,现在除了采用大比例的生物质混烧或生物质转换,或采用“碳捕获与埋存(CCS)”技术外,将煤电的碳排放强度降低到小于100克CO2/千瓦时的低碳水平是不可能的,而在“十四五”期间,大规模采用生物质混烧或采用CCS来大幅度降低煤电二氧化碳排放也是不现实的。因此,在“十四五”乃至“十五五”和“十六五”的未来十五年期内,煤电可能的“低碳发展”路径无非是两条:一是如某些人建议的那样,从“十四五”开始就大幅度地逐步关停退出煤电容量,直至2050年将煤电全部关停。二是在当前十五年期内,首先通过创新技术实现煤电高质量改造,以达到最大限度地提高煤电效率和降低供电煤耗,以后,再逐步辅以生物质混烧以减少煤炭用量。特别是,到2050年,努力通过30年的奋斗,加大研发“碳捕获、利用与封存(CCUS)技术的力度,如果能够做到大幅度降低碳捕获的成本,同时采用创新催化技术,能够大规模利用捕获的CO2作为原料,制造高价值的化学品,如甲醇、烯烃、芳烃、汽油、甲酸、可降解塑料等。这样,煤电厂捕获的二氧化碳,就不需大规模埋存而可直接有价值地利用,则煤电的近零碳排放就有实现的可能。因此,在中国依然是“以煤为主”的能源结构形势下,除了少数小容量、高排放、低效率的老机组必须而且应该退出并关停外,激进的“完全去煤电化”绝对不是煤电“低碳发展”的选项。总结以上,在当前,只有一条出路,就是以现有已经经过实践检验过的各种煤电提效和灵活性的创新技术为基础,针对各种不同类型和容量等级的煤电机组,提出“低碳”、“清洁”、“灵活性”的升级改造的具体“量化”政策要求, 通过政策驱动,推进我国超过10亿千瓦容量的煤电机组,从“十四五”开始的一个10-15年的期间进行高质量升级改造。根据轻重缓急,从“十四五”起,立即启动亚临界机组的改造;从“十五五”起,全面启动超临界机组,包括低效超超临界机组的改造;从“十六五”起全面启动超超临界机组的改造。

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