輝煌40年 | 我國火電發展四部曲
3第三部曲:低碳清潔發展——更高水平的追求
改革開放之初的1980年,我國火電廠粉塵排放量為398.6萬噸,二氧化硫排放量為245萬噸。1990年,電力粉塵、二氧化硫和氮氧化物排放量為362.8萬噸、417萬噸、228.7萬噸,對環境造成嚴重污染。
為緩解資源環境約束,應對全球氣候變化,國家持續加大節能減排力度,將節能減排作為經濟社會發展的約束性目標。2004年,國家發改委出臺了新建燃煤電站的技術標準和“上大壓小”的決策,關停范圍包括:單機容量5萬千瓦以下的常規火電機組;運行滿20年、單機容量10萬千瓦級以下的常規火電機組;按照設計壽命服役期滿、單機20萬千瓦以下的各類機組;供電標準煤耗高、未達到環保排放標準和其他應予關停的機組。2007年,國家發展改革委、能源辦《關于加快關停小火電機組的若干意見》(國發[2007]2號)決定今后規劃新建火電項目,要盡可能采用60萬千瓦及以上超臨界機組,從而開啟了中國火電的“大機組”時代。
據中電聯2016年統計,火電行業實施大機組替代小機組政策,如不考慮自然退役機組,“十一五”以來累計關停小火電已達到約1.1億千瓦,與意大利、巴西、西班牙等國家的發電裝機相當。
與此同時,全國火電廠開展了持續深入的超低排放改造。在此之前的2004年,在沒有強制要求、沒有電價補貼的情況下,北侖電廠投資11.55億元,實施了國內最大規模的5臺60萬千瓦火電機組脫硫改造工程。2007年7月脫硫改造工程建成投產,脫硫效率和投運率分別超過92%和98%,超過了設計要求。兩年之后,北侖電廠三期2臺百萬千瓦超超臨界燃煤機組建成投產,成為國內首家百萬千瓦機組同步投運脫硫脫硝裝置的電廠。
2014年5月,北侖電廠又投資10.9億元對2臺百萬千瓦機組和3臺60萬千瓦機組進行深度脫硫脫硝除塵。5臺機組全部改造在2017年初完成。另外2臺60萬千瓦機組通過擴容提效,不僅大幅降低煤耗,在排放上也達到了燃氣輪機標準。
值得自豪的是,我國高效、清潔、低碳火電技術不斷創新,相關技術研究和實際運用達到國際領先水平,為優化我國火電結構和技術升級作出了貢獻。超超臨界機組實現自主開發,大型循環流化床發電、大型IGCC、大型褐煤鍋爐已具備自主開發能力,二氧化碳利用技術研發和二氧化碳封存示范工程順利推進。燃氣輪機設計體系基本建立,初溫和效率進一步提升,天然氣分布式發電開始投入應用。燃煤耦合生物質發電技術已在2017年開展試點工作。
截至2017年底,全國燃煤電廠100%實現脫硫后排放,已投運火電廠機組92.3%實現煙氣脫硝,全國累計完成燃煤電廠超低排放改造7億千瓦,占全國煤電機組容量比重超過70%。
2017年,全國電力煙塵、二氧化硫和氮氧化物排放量分別約為26萬噸、120萬噸和114萬噸,分別比1990年下降336萬噸、297萬噸和114.7萬噸,在全國火電裝機大幅增長的情況下,污染物總排放量顯著下降。目前,單位火電發電量煙塵排放量、二氧化硫排放量和氮氧化物排放量分別為0.06、0.26和0.25克/千瓦時,煤電機組發電效率、資源利用水平、污染物排放控制水平等已處于世界先進水平。為應對全球氣候變化、國家生態文明建設和全國污染物減排、環境質量改善作出了積極貢獻。
4第四部曲:智能共享發展——永無止境的攀登
當前,火電發展已由高速增長轉向高質量發展階段,正處在轉變發展方式、優化供需結構、轉換增長動力的攻堅期。2015年,中發9號文及一系列相關配套改革文件的發布,尤其是放開發電側改革的有關政策措施,使發電企業尤其是火電企業進入了改革的“漩渦”。在新能源快速發展擠壓電量市場占比、放開發電計劃實行競價上網、與客戶直接簽訂售電合同等重大變革新形勢下,無論體制機制、生產模式、經營方式、管理模式,還是在市場定位及市場化改革方向方面,火電廠都面臨著巨大挑戰。如何認識火電發展主要矛盾的變化、如何破解行業矛盾,是電力行業實現可持續發展的重大課題。
2013年以來,各大發電集團對此已有充分的認識和積極應對的準備,黨的十九大提出的“創新、協調、綠色、開發、共享”新時代五大發展理念,全球范圍興起的第四次工業革命浪潮,以及大數據、云計算、物聯網、移動互聯網和人工智能技術的蓬勃發展,給我國火電發展提供了一個全新的戰略思維、多維度的觀察視野、更有成效的行動措施。在發展方式和經營機制轉型呈現了共同特點——智能共享發展。
在智能發展方面,主要體現在:
智能化節能。一是各火電企業通過智能化加快超低排放、節能和靈活性改造,在我國散煤治理的過程中發揮更大的主體作用;二是在智能化推進熱電冷汽多聯供替代煤炭分散燃燒方面,走出一條社會經濟可承擔、環境容量可承受、有效供給可保障的清潔高效煤電發展之路;三是通過機組運行智能化對標、燃煤智能化摻燒、設備智能化檢修等,使火電廠智能化節能深入到每一個細節。
智能化輔助服務。針對我國電網運行對輔助服務依賴程度越來越高、方式越來越復雜的情況,各火電廠充分發揮自身獨特優勢,在電網調峰、調頻、調無功等輔助服務方面,按照國家能源局“兩個細則”要求,大力開發各種智能化軟件,全面做好響應速度快、提供服務靈活、質量保障可靠的智能化輔助服務,使我國電網運行技術經濟處于國際領先水平。
智能化交易。隨著電力市場化改革不斷深入,尤其在電力現貨交易和商業模式的創新和應用方面,火電廠大力推動“互聯網+”、人工智能、大數據應用等信息化行動的落地實施,持續提升火電與電力系統的自動化、數字化和智能化水平,為廣大用戶提供選擇多、響應快、質量好、費用省、體驗佳的電能產品和服務。
智能化管理。現在,任何一個火電廠管理人員都能通過一部手機,遠程查看發電機組在網運行的實時情況和主要技術經濟指標,甚至做到遠程監控和管理;通過網絡視頻,可以在線或無線召開一個無論你在何地的會議;大數據分析、云計算等現代技術,使數字化電廠、智慧型電廠不再是一個神話。
在共享發展方面,具有以下特色:
與民生福祉共享。40年來,我國前后共計有7億多人脫貧。包括火電在內的電力發展不僅支撐了我國經濟的高速發展,滿足了城鄉的消費,同時為電力扶貧作出了巨大貢獻。2017年人均用電量達4550千瓦時,約是1978年的16倍,接近世界平均水平。火電發展貫徹以人民為中心的思想,使普遍服務水平的顯著提升和發展成果惠及社會民生,人民群眾的獲得感和滿意度明顯提高。
與產業鏈共享。習近平主席在十三屆全國人大一次會議內蒙古代表團審議時強調,要把現代能源經濟這篇文章做好,緊跟世界能源技術革命新趨勢,延長產業鏈條,提高能源資源綜合利用效率。這是習近平主席對我國能源行業賦予的新使命、提出的新要求。在電力產業鏈中,火電產業鏈最長、相關參與方最多,火電建設與發展成果為產業鏈與相關方帶來了更多共享利益。最終,產業鏈共享惠及的是產業價值鏈。
與多能互補共享。進入新世紀以來,我國火電以供給側結構性改革為主線,不斷改進電力布局、優化機組結構和配置方式,在大力提高清潔化、低碳化和智能化水平的同時,按照可持續發展的戰略方向和目標,以推進跨區跨省資源優化配置、電源集中與分散開發并舉,積極與水電、風電、光伏等開展多能互補,發揮市場在資源配置中的決定性作用,建立多元供應體系,實現多能互補共享。
與國際合作共享。2018年4月,習近平主席在博鰲亞洲論壇上莊嚴宣示,中國將“以實際行動推動經濟全球化造福世界各國人民”。中國的火電發展,正在將其技術經驗、建設能力不斷輸送到世界各國,在落實“共商共建共享”為特點的“一帶一路”倡議中,火電國際合作無論從規模上、深度上,還是理念上都有了空前的發展和質的飛躍,在增強我國火電國際競爭力的同時,使我國電力發展成果惠及更多國家和人民。
我國火電探索推進的智能共享發展,是新時代展現出來的新境界。最根本的特征就是從高速增長階段向高質量發展階段轉變,是著力破解發展中 “痛點”和“難點”的點穴之招,是貫徹黨的十九大提出的“質量變革、效率變革、動力變革”的生動實踐。以供給側結構性改革為主線,推動構建清潔低碳、開放融合、安全高效的現代能源體系。其特征的持續顯現還需堅持創新驅動,以科技創新為重點推進全面創新,不斷提升電力核心競爭力;通過商業模式創新培育發展新動能,加快由傳統能源提供者向綜合能源服務企業轉型。
結 語
40年追趕超越,40年厚積薄發,我國火電發展走過了極不平凡的歷程,取得了舉世矚目的輝煌成就。然而成就終將載入史冊。當前,電力工業已由高速增長階段轉向高質量發展階段,正處在進一步轉變發展方式、優化供需結構、轉換增長動能的攻堅期,新的問題與困難將迎面而來,火電裝機產能呈現局部過剩、利用小時逐年下降的新常態。
不可忽視的是,火電在當前和今后仍然具有許多獨特的優勢:如電網基本負荷的保底優勢、可靠的備用優勢、靈活的調峰優勢、散燒煤的替代優勢、低耗高效優勢,以及高新技術裝備制造、安裝調試、運行維護的海外拓展優勢等,這些都是其他非化石能源在相當長時期內無法替代的。2017年全國總發電量的68.5%來自燃煤發電,表明我國以煤炭為主的能源系統慣性依然存在,不僅在當前的電力供應中占絕對主導地位,而且在下一步的散煤治理、變分散燃燒為集中燃燒的過程中將發揮重大作用。
然而,低碳的核心是高比例可再生能源。為實現2020年、2030年和2050年我國非化石能源比重分別達15%、20%和50%的發展目標,以核電、水電、風電、光伏等為代表的清潔和可再生能源將會持續高質量發展。雖然煤炭消費總量持續下降,但用于發電供熱的比重將會不斷上升,煤電全面實現超低排放是煤電深度清潔化的重要標志。火電將在建立安全文明、優質高效、清潔低碳、智能共享的能源體系,促進我國生態文明建設,共建綠色美麗中國中繼續作出新貢獻。
本文刊載于《中國電力企業管理》(上旬刊)2018年11期,作者梁新懷系本刊特約撰稿人。
責任編輯:售電小陳
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