王志軒：煤電要承擔(dān)能源轉(zhuǎn)型新使命

改革開放40年，中國經(jīng)濟(jì)和社會各項事業(yè)劈波斬浪，實現(xiàn)了從起飛、轉(zhuǎn)型到跨越的非凡巨變。我國電力工業(yè)作為重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，發(fā)展碩果累累。煤電作為中國電力工業(yè)體系的“頂梁柱”，不僅自立自強(qiáng)走出一條波瀾壯闊的進(jìn)取之路，更以安全穩(wěn)定的供給支撐國民經(jīng)濟(jì)高速增長。日前，中國電力企業(yè)聯(lián)合會專職副理事長王志軒接受記者采訪，講述改革開放40年煤電行業(yè)的崢嶸歲月。

煤電比重在近10年逐步下降，但仍居主體地位

記者：自1978年改革開放至今，我國電力工業(yè)發(fā)展走過了40個春秋，成績斐然，事業(yè)興盛。煤電在我國電力結(jié)構(gòu)中處于什么地位?

王志軒：

新中國成立以來，煤電不論從裝機(jī)容量比重還是發(fā)電量比重看，都處于中國電力的絕對主導(dǎo)地位。自改革開放40年來，我國電力總量大幅度增加，電力結(jié)構(gòu)由水、火二元向多元方向轉(zhuǎn)變。1978～2010年，我國火電發(fā)電裝機(jī)和發(fā)電量長期占比分別在68%～76%、75%～83%之間波動，其余幾乎全為水電，而火電中煤電約占90%。1978年我國非化石能源發(fā)電量即水電發(fā)電量占比為17.4%，2017年水電、核電、并網(wǎng)風(fēng)電和太陽能發(fā)電等非化石能源發(fā)電量占比為30.3%。火電發(fā)電裝機(jī)與發(fā)電量占比分別由1978年的約69.7%、82.6%，到2010年73.4%、80.8%，下降到2017年的61.2%(煤電55.2%)、71%(煤電65%);在火電機(jī)組中供熱機(jī)組的比重不斷提高，由2005年的14.2%提高至2016年的37.0%。由此可見煤電仍占主導(dǎo)地位。歷史實踐證明，煤電是支撐中國電力工業(yè)體系的“頂梁柱”，是保障電力系統(tǒng)安全可靠運行的“穩(wěn)定器”。

煤電技術(shù)水平總體達(dá)世界先進(jìn) 部分機(jī)組領(lǐng)先

記者：改革開放40年里，我國煤電行業(yè)全面、快速的發(fā)展過程經(jīng)歷了怎樣的洗禮?

王志軒：

改革開放40年來，我國煤電系統(tǒng)脫胎換骨，世界上規(guī)模最大，技術(shù)水平先進(jìn)。主要體現(xiàn)在以下五個方面：

(一)煤電設(shè)備更新?lián)Q代，能效水平世界先進(jìn)。我國煤電超超臨界機(jī)組在單機(jī)容量、蒸汽參數(shù)、機(jī)組效率、供電煤耗等方面均達(dá)到世界先進(jìn)水平。百萬千瓦級超超臨界空冷機(jī)組、示范電站60萬千瓦超臨界循環(huán)流化床機(jī)組已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。在役機(jī)組廣泛通過汽輪機(jī)通流改造、煙氣余熱深度利用改造、優(yōu)化輔機(jī)改造、機(jī)組運行方式優(yōu)化等，使機(jī)組的技術(shù)水平不斷提高。改革開放初期，我國只有少數(shù)20萬千瓦機(jī)組，而目前已形成以30萬千瓦、60萬千瓦、100萬千瓦的大型國產(chǎn)發(fā)電機(jī)組為主力機(jī)組的發(fā)電系統(tǒng)。2017年全國6000千瓦及以上火電機(jī)組供電煤耗309克/千瓦時，比1978年的471克/千瓦時下降了162克/千瓦時。單位發(fā)電量耗水量由2000年的4.1千克/千瓦時降至2017年的1.25千克/千瓦時，降幅近70%。與世界主要煤電國家相比，在不考慮負(fù)荷因素影響下，我國煤電效率與日本基本持平，總體上優(yōu)于德國、美國。

(二)煤電大氣污染物排放控制水平世界先進(jìn)。污染控制設(shè)備不斷升級。在煙塵(顆粒物)治理上，改革開放初期電廠鍋爐煙氣平均除塵器效率約85%，目前已達(dá)到99.95%左右。在二氧化硫排放控制上，由上世紀(jì)90年代個別煤電機(jī)組建設(shè)同步引進(jìn)國外煙氣脫硫設(shè)備及技術(shù)，到2005年左右廣泛引進(jìn)脫硫技術(shù)開始大規(guī)模建設(shè)煙氣脫硫裝置，目前已全面覆蓋煤電機(jī)組，平均脫硫綜合效率已達(dá)98%左右。在氮氧化物排放控制上，上世紀(jì)80年代中后期引進(jìn)低氮燃燒技術(shù)，90年代初新建30萬千瓦及以上煤電機(jī)組全面采用該技術(shù);2003年前后通過新建項目從國外引進(jìn)了煙氣脫硝技術(shù)，“十一五”以大量引進(jìn)、消化吸收再創(chuàng)新、國產(chǎn)化煙氣脫硝技術(shù)設(shè)備為主導(dǎo)輔之以自主創(chuàng)新，加快了煙塵脫硝工程應(yīng)用進(jìn)程;“十二五”開始大規(guī)模建造煙氣脫硝裝置，目前，煙氣脫硝已全覆蓋燃煤機(jī)組。

單位發(fā)電量污染物排放強(qiáng)度和排放總量均顯著下降。2017年與1978年相比，單位發(fā)電量煤電煙塵(顆粒物)、二氧化硫、氮氧化物排放量，分別為由約26、10、3.6克/千瓦時(1978年數(shù)據(jù)為本人估算得出)，下降到0.06、0.26和0.25克/千瓦時。煤電煙塵排放量由1978年約600萬噸，降至2017年的26萬噸左右，下降了近96%;二氧化硫排放量由2006年峰值1350萬噸，降至2017年的120萬噸左右，比峰值下降了91%;氮氧化物排放量由2011年峰值1000萬噸左右，降至2017年的114萬噸左右，比峰值下降了近89%。

電力碳排放強(qiáng)度明顯下降。據(jù)初步分析，1978年生產(chǎn)1千瓦時電能，火電碳排放強(qiáng)度與全電力碳排放強(qiáng)度分別約為1312克/千瓦時(以二氧化碳計)和1083克/千瓦時，2017年降低到843克/千瓦時和598克/千瓦時，分別降低了35.7%、44.8%。

(三)火電廠廢水治理和控制技術(shù)走在世界前列。上世紀(jì)80年代初期開始解決一些燃煤電廠沒有建設(shè)灰場、灰渣經(jīng)水力除灰后排放到江河湖海的歷史問題，經(jīng)過十幾年的努力，到1995年底原電力部直屬電廠全部停止向江河排灰。同時，燃煤電廠逐步普遍采用廢水回收利用、梯級利用、改造水力輸灰為氣力輸灰、提高循環(huán)水濃縮倍率等方式減少排水量。2000年火電行業(yè)廢水排放量為15.3億噸，2005年達(dá)到頂峰約20.2億噸，2017年降至2.7億噸，較峰值下降了86.6%?；痣娦袠I(yè)單位發(fā)電量廢水排放量由2000年的1.38千克/千瓦時降至2017年的0.06千克/千瓦時，降低95.7%。我國在火電廠用水優(yōu)化設(shè)計、循環(huán)水高濃縮倍率水處理技術(shù)、超濾反滲透的應(yīng)用邊界拓展、高鹽濃縮性廢水處理等方面已經(jīng)走在世界前列。

(四)燃煤電廠固體廢物綜合利用領(lǐng)域不斷拓寬。燃煤電廠固體廢物主要為粉煤灰與脫硫石膏。我國粉煤灰已廣泛應(yīng)用于水泥、加氣混凝土、陶粒、砂漿等生產(chǎn)建筑材料，路面基層、水泥混凝土路面等生產(chǎn)筑路材料，回填礦坑、農(nóng)業(yè)利用，以及提取漂珠等高附價值利用等方面。“十一五”以來，隨著電煤消費量的提高和脫硫裝置的普遍應(yīng)用，脫硫石膏產(chǎn)量不斷增加，綜合利用途徑也不斷拓寬，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于水泥緩凝劑、石膏建材、改良土壤、回填路基材料等。2017年，全國燃煤電廠產(chǎn)生粉煤灰約5.1億噸，綜合利用率約72%;產(chǎn)生脫硫石膏約7550萬噸，綜合利用率約75%。

(五)發(fā)電成本得到嚴(yán)格控制。我國終端消費電價由政府定價，且存在復(fù)雜工商業(yè)用電補(bǔ)貼居民用電等交叉補(bǔ)貼，以及從電量中收取附加稅、費的情況，難以從終端消費電價水平上分析發(fā)電成本情況。另外，煤電上網(wǎng)電價采取了體現(xiàn)區(qū)域特點的以成本為基礎(chǔ)的標(biāo)桿電價方法，但煤電總成本主要由建設(shè)投資和運行成本構(gòu)成，在總成本中燃料成本已達(dá)70%左右，煤炭價格在波動中近年來持續(xù)處在高位，難以體現(xiàn)出發(fā)電行業(yè)自身控制成本的貢獻(xiàn)。從單位千瓦煤電造價水平的變化以及發(fā)電企業(yè)勞動生產(chǎn)率的變化，可以基本反映出煤電成本控制情況。按可變價格計算(不考慮通貨膨脹因素)，上世紀(jì)九十年代單機(jī)30萬千瓦機(jī)組的千瓦造價約為5000千元人民左右，而今單機(jī)百萬千瓦超超臨界機(jī)組的造價約為4000元人民幣;電廠人均勞動生產(chǎn)率提高百倍左右。煤電標(biāo)桿電價全國大部分地區(qū)來看大約在0.26~0.45元人民幣/千瓦時，顯著低于氣電、核電、可再生能源上網(wǎng)電價。煤電是支撐我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展低成本用電的主體。

履霜堅冰，煤電要承擔(dān)起支撐能源轉(zhuǎn)型的新歷史使命

記者：當(dāng)前我國正在推動國內(nèi)能源變革，電力工業(yè)也在加快轉(zhuǎn)型，煤電被賦予什么使命?

王志軒：

近十多年來，隨著全球以可再生能源替代傳統(tǒng)能源等低碳發(fā)展為特征的能源轉(zhuǎn)型和以“大云物移智”為特征的技術(shù)革命急速而至，對中國以傳統(tǒng)先進(jìn)性為特征的煤電系統(tǒng)和電力系統(tǒng)帶來巨大影響。一方面我國順勢而為，奔上了能源轉(zhuǎn)型之路，新能源發(fā)展風(fēng)起云涌，但風(fēng)電、光伏電能消納問題及補(bǔ)貼不足問題嚴(yán)重。另一方面，由于電力系統(tǒng)適應(yīng)新能源發(fā)展的系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力不足，靈活性電源嚴(yán)重缺乏，使煤電成了調(diào)峰主力;同時，受各種因素的影響，煤電利用率和負(fù)荷率下降、煤電企業(yè)虧損嚴(yán)重。中國能源轉(zhuǎn)型之難，在于我們經(jīng)過40年的快速、高效發(fā)展，仍是一個高碳能源和高碳電力系統(tǒng)，這是由中國能源資源稟賦和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展階段共同決定的，我們脫離不開這個實際。因此，不能把能源轉(zhuǎn)型簡單地理解為用一種能源勇往直前地去替代另一種能源，而是以清潔低碳、安全高效的要求為導(dǎo)向，因地制宜、多源協(xié)同、系統(tǒng)優(yōu)化，持續(xù)、平衡促進(jìn)能源電力轉(zhuǎn)型。能源電力轉(zhuǎn)型成功如春蠶破殼，煤電猶如蠶繭之殼，不能時機(jī)未到繭殼先破。平均運行年齡只有11年的年青、先進(jìn)、龐大的中國煤電系統(tǒng)需精準(zhǔn)定位，揚長避短，承擔(dān)起能源電力轉(zhuǎn)型中的新任務(wù)和要求。

一是煤電在近中期要繼續(xù)發(fā)揮好電力、電量的主體作用。持續(xù)降低煤炭在能源結(jié)構(gòu)中的比重，大幅提高非化石能源比重，使清潔能源基本滿足未來新增能源需求，實現(xiàn)單位國內(nèi)生產(chǎn)總值碳排放量不斷下降，是我國能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略取向之一。隨著可再生能源的發(fā)展，煤電的主體地位最終將被取代，但當(dāng)前乃至二三十年內(nèi)煤電仍是提供電力、電量的主體。

二是因地制宜、適當(dāng)開展提高煤電機(jī)組靈活性調(diào)節(jié)性能的改造。煤電機(jī)組要提高靈活性運行性能，靈活應(yīng)對電力調(diào)峰問題，促進(jìn)其他可再生能源的利用，煤電也將逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┛煽咳萘颗c電量的靈活性調(diào)節(jié)型電源。但是要充分注意的是，煤電機(jī)組靈活性改造不論從理論上還是從實踐上看，都是逆煤電的技術(shù)特性和優(yōu)勢的一種舉措，是與煤電機(jī)組自身清潔、低碳、安全、高效的運行目標(biāo)相悖的措施。只是從我國能源系統(tǒng)和電力系統(tǒng)看，由于缺乏優(yōu)質(zhì)的靈活性電源，需要通過煤電機(jī)組的靈活性改造來達(dá)到促進(jìn)新能源發(fā)展、并使能源系統(tǒng)整體上達(dá)到多目標(biāo)優(yōu)化效果。為了不斷適應(yīng)可再生能源大量接入電網(wǎng)對系統(tǒng)的影響，電力供給側(cè)和需求側(cè)都在進(jìn)行創(chuàng)新，如建設(shè)抽水蓄能電站、燃機(jī)電站、儲能、儲電設(shè)施建設(shè)以及持續(xù)推進(jìn)電力需求響應(yīng)等。未來，電力輔助服務(wù)必然是多種方法競爭，要充分認(rèn)識到其他方式對煤電機(jī)組靈活性改造效益可能造成的影響。煤電靈活性改造要求，要有前瞻性眼光和系統(tǒng)性考慮，應(yīng)有對煤電機(jī)組在靈活性改造后壽命、效率、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)性能等方面的改變有制度性支撐。在采用具體方案時，要因地制宜，充分論證，技術(shù)措施與政策措施相配套，防止“一刀切”。

三是煤電技術(shù)繼續(xù)在清潔、低碳、高效、安全的基礎(chǔ)上向適應(yīng)性方面發(fā)展。一方面，煤電繼續(xù)以高效超超臨界技術(shù)和更低的污染排放技術(shù)為主攻方向，以二次再熱超超臨界燃煤技術(shù)、超超臨界機(jī)組的高低位錯落布置技術(shù)、650攝氏度蒸汽參數(shù)甚至更高溫度參數(shù)的機(jī)組技術(shù)、以污染物聯(lián)合、系統(tǒng)治理技術(shù)為主要研發(fā)示范重點;另一方面，根據(jù)煤電作用定位發(fā)生變化以及“走出去”需求，應(yīng)從能源電力系統(tǒng)優(yōu)化上、區(qū)域和產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)需求上、用戶個性化需要上，在新建或改造煤電機(jī)組時，有針對性地選擇或定制機(jī)組形式(多聯(lián)產(chǎn)還是發(fā)電)、規(guī)模、參數(shù)和設(shè)備運行年限。要以價值目標(biāo)為導(dǎo)向而不是以某種單純的手段為導(dǎo)向，片面、極端追求機(jī)組的高參數(shù)、大容量和高效率，片面追求已無環(huán)境效益的極端低排放，更不能“一刀切”、盲目禁止煤電發(fā)展。

四是污染治理和綜合利用措施要向精準(zhǔn)、協(xié)同的方向拓展。預(yù)計到2020年，煤電排放到大氣中的顆粒物、二氧化硫、氮氧化物三項污染物年排放總量會進(jìn)一步降至200萬噸以下，而且以后也不會再升高。煤電對霧霾的平均影響份額可以達(dá)到國際先進(jìn)的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)10%以內(nèi)甚至更低。排放標(biāo)準(zhǔn)制訂及環(huán)保要求的不斷提高，要真正落實以環(huán)境質(zhì)量需求為導(dǎo)向(而不是以嚴(yán)為導(dǎo)向)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件相適應(yīng)的《環(huán)保法》中規(guī)定的原則。要高度重視機(jī)組調(diào)節(jié)性能變化對污染控制措施的影響、污染控制設(shè)備穩(wěn)定性可靠性經(jīng)濟(jì)性和低碳要求之間的協(xié)調(diào)、一次污染物與二次污染物控制協(xié)調(diào)、高架點源污染控制與無組源污染源控制協(xié)調(diào)、固體廢物持續(xù)大比例利用和高附加值利用的協(xié)調(diào)等問題。

五是煤電要發(fā)揮好調(diào)整煤炭消費結(jié)構(gòu)作用，促進(jìn)全社會煤炭污染問題解決。電煤占煤炭消費的比重美國、澳大利亞在90%以上，德國、加拿大、英國等在70%～80%之間，而我國約占50%左右，要持續(xù)提高電煤比重。同時要注意，提高電煤比重并不意味著提高煤炭在能源中的比重。

六是要讓煤電有合理的、承擔(dān)歷史使命的經(jīng)營環(huán)境，高度防范煤電生產(chǎn)經(jīng)營困境演變?yōu)橄到y(tǒng)性風(fēng)險。如果煤電行業(yè)成為一個長期、全面、深度虧損的行業(yè)，成為一個被過度節(jié)能減排要求而環(huán)境邊際效益近乎于零、邊際支出成本極大的行業(yè)，成為一個被過早唱衰的行業(yè)，不僅支撐不了能源電力加快轉(zhuǎn)型，而且會成為電力、能源、經(jīng)濟(jì)運行中的嚴(yán)重風(fēng)險。

儲能將促進(jìn)能源變革以及能源高質(zhì)量發(fā)展

記者：在能源轉(zhuǎn)型，特別是電力轉(zhuǎn)型中，如何提升低碳發(fā)展、提高系統(tǒng)靈活性?

王志軒：

能源轉(zhuǎn)型的核心是低碳轉(zhuǎn)型，而低碳轉(zhuǎn)型的核心是可再生能源轉(zhuǎn)換為電能，可再生能源轉(zhuǎn)換為電能的核心是電能上網(wǎng)，能否有效解決可再生能源發(fā)電的隨機(jī)性、波動性、不穩(wěn)定性對電力系統(tǒng)造成的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性問題就成為電力轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。

決定電能質(zhì)量好壞從用戶來看除了用電的高保障性外，還體現(xiàn)在電壓、頻率的合格性，以及高精密用電的特殊質(zhì)量要求等。解決方法簡單講，發(fā)電側(cè)增加靈活性調(diào)節(jié)電源，如相對便于調(diào)節(jié)和調(diào)頻的燃?xì)廨啓C(jī)、靈活性火電機(jī)組、調(diào)節(jié)性能好的水電機(jī)組等，用電側(cè)通過電力需求側(cè)管理或者用戶的需求響應(yīng)來移峰填谷等，還可以通過電網(wǎng)大范圍優(yōu)化配置電能的功能進(jìn)行調(diào)節(jié)。還有一種重要的方式，就是在電力系統(tǒng)中增加儲能或者儲電裝置，如抽水蓄能電站、飛輪儲能、超級電容儲能、把電轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃獾幕瘜W(xué)儲能以及電池儲能等等。電力系統(tǒng)儲能的基本特點是能進(jìn)行電能與機(jī)械能、熱能、電化學(xué)能的雙向或者單向轉(zhuǎn)換，其中電力向其他能量進(jìn)行單向轉(zhuǎn)換主要解決電量總體上供大于求的情況下電能的消納問題;而進(jìn)行大量、快速的電能與其他能量的雙向轉(zhuǎn)換對于平抑可再生能源對電力系統(tǒng)造成的波動性影響，以及作為系統(tǒng)備用、黑啟動電源等更為有效。從實際應(yīng)用看，抽水蓄能不論從電力上還是電量上都是主要的方式，從裝機(jī)容量看約占全部儲能容量的95%以上。近年來，隨著材料和電池技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，電池儲能用于電力系統(tǒng)發(fā)展很快。隨著技術(shù)進(jìn)步、儲能技術(shù)成本下降，用于電力系統(tǒng)的不同儲能、儲電工程技術(shù)應(yīng)用將會越來越多，在可再生能源發(fā)電端、或者分布式能源端儲能也將會得到快速發(fā)展。

記者：儲能在能源發(fā)展中的機(jī)遇與挑戰(zhàn)有哪些?

王志軒：

國家發(fā)展改革委、財政部、科學(xué)技術(shù)部、工業(yè)和信息化部、國家能源局2017年聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確，“我國儲能技術(shù)總體上已初步具備了產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)”，高度概括了儲能在能源發(fā)展中的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。從機(jī)遇講，一是能源電力轉(zhuǎn)型的要求給儲能發(fā)展提供了廣闊的技術(shù)發(fā)展和市場空間;二是成熟的商業(yè)化儲能和具備了產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)的多種儲能工程，如抽水蓄能、電化學(xué)儲能、壓縮空氣儲能等的快速擴(kuò)大應(yīng)用會進(jìn)一步加快儲能技術(shù)走向成熟期和大規(guī)模應(yīng)用期，成本會進(jìn)一步降低，性價比進(jìn)一步提高，儲能產(chǎn)業(yè)會形成新的經(jīng)濟(jì)增長點;三是能源消費側(cè)的低碳轉(zhuǎn)型會加快促進(jìn)電動汽車的發(fā)展，從而促進(jìn)電動汽車電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提高電動汽車電池在電力系統(tǒng)中儲能作用的發(fā)揮。

從挑戰(zhàn)來講，主要有三個方面。一是發(fā)電側(cè)、需求側(cè)以及儲能方面都在進(jìn)行不同程度的技術(shù)開發(fā)和工程建設(shè)，如火電機(jī)組的靈活性改造以及電力需求響應(yīng)以提高電力系統(tǒng)的靈活性，不同儲能技術(shù)的競爭實際上是適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性競爭，必須要高度重視各種技術(shù)發(fā)展的動態(tài)，不能將雞蛋放到一個籃子里。二是電池材料技術(shù)、電池技術(shù)以及是電動汽車技術(shù)都在不斷發(fā)展，技術(shù)路線選擇不當(dāng)造成的系統(tǒng)性風(fēng)險仍然較高;三是政策風(fēng)險仍然較大，在一定程度上講，儲能發(fā)展的快慢、成敗決定于優(yōu)惠政策導(dǎo)向、以及電力輔助服務(wù)市場完善的程度。因此，對于儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展來講，既要有充足的信心，也要積極推進(jìn)政策落實，同時要因地制宜、因需制宜、科學(xué)決策選擇好技術(shù)路線，要形成穩(wěn)定的儲能商業(yè)模式。既要積極促進(jìn)，同時要防止“一刀切”和無序發(fā)展。(王雪辰)

原文首發(fā)于《電力決策與輿情參考》2018年12月14日第47期