“后煤電時代”正逐步走來 煤電高質(zhì)量發(fā)展迎多層挑戰(zhàn)

“當前煤電在數(shù)量上已不可能有大的發(fā)展，而必須著重在質(zhì)量上提高。煤電的高質(zhì)量發(fā)展，需要堅持淘汰低效落后機組，大力改造提升大量亞臨界機組的性能，推動、鼓勵和示范最先進的技術、設計和工程。”在近日由中國電力科技網(wǎng)舉辦的第十三屆超超臨界機組技術交流2019年會上，中國工程院院士、清華大學原副校長倪維斗表示。

在倪維斗看來，現(xiàn)在，我國的煤電總裝機容量已經(jīng)超過10億千瓦，2018年的年發(fā)電利用小時數(shù)為4361小時，如果按照火電合理利用小時數(shù)5000小時計算，目前火電機組的富余容量達到29.5%。

中國電力科技網(wǎng)CEO魏毓璞

“在一個時期內(nèi)我們還提煤電機組的‘上大壓小’，現(xiàn)在‘壓小機組’還要繼續(xù)做，‘上大機組’要受到嚴格控制。在某種意義上講，在跨過了‘大干快上’的時代和近年的深度調(diào)整后，我們已進入高質(zhì)量發(fā)展的‘后煤電時代’。”中國電力科技網(wǎng)CEO魏毓璞在接受《中國電力報》記者采訪時表示。

當前，煤電在我國的電源結(jié)構(gòu)和發(fā)電量中仍然是主導者，煤電的高質(zhì)量發(fā)展將面臨如何對待存量和增量、如何處理技術和經(jīng)濟等多層挑戰(zhàn)。煤電發(fā)展或?qū)⒂瓉硇乱惠?ldquo;蛻變”。

“低碳煤電”成高頻詞

清華大學教授毛健雄

“現(xiàn)在中國煤電遇到的最大挑戰(zhàn)，就是如何實現(xiàn)‘低碳發(fā)展’，也就是‘減煤發(fā)展’，以應對氣候變化的挑戰(zhàn)，這首先就是最大限度地提高效率、降低煤耗。”清華大學教授毛健雄在上述會議上談道。

記者了解到，亞臨界機組目前已經(jīng)成為我國煤電機組中效率相對最低、煤耗相對最高的類型，成為我國煤電行業(yè)碳減排的“短板”。

上海外高橋第三發(fā)電有限責任公司副董事長、

上海申能電力科技有限公司總經(jīng)理、

淮北申能發(fā)電有限責任公司董事長馮偉忠

“煤電行業(yè)碳減排，亞臨界機組大幅提效改造勢在必行，通過改造達到高效，將會是我國煤電行業(yè)對全世界碳減排的巨大貢獻。”上海外高橋第三發(fā)電有限責任公司副董事長、上海申能電力科技有限公司總經(jīng)理、淮北申能發(fā)電有限責任公司董事長馮偉忠接受《中國電力報》記者采訪時談道。

徐州華潤電力有限公司3號機組采用上海申能電力科技有限公司的高溫亞臨界技術改造后，額定工況下的供電煤耗可降至287克/千瓦時。這被眾多院士專家看作是火電技術進步的里程碑。

中國能源建設集團規(guī)劃設計有限公司副總工程師龍輝

“下一步煤電主要工作是降碳，以高參數(shù)大容量機組代替亞臨界機組、大型燃煤鍋爐生物質(zhì)耦合燃燒、100萬千瓦超超臨界機組區(qū)域供熱、節(jié)能改造與火電靈活性改造將是‘十四五’的主線。”中國能源建設集團規(guī)劃設計有限公司副總工程師龍輝在上述會議上談道。

龍輝認為，隨著我國各種高效、低碳發(fā)電技術的發(fā)展，超超臨界燃煤機組+生物質(zhì)耦合燃燒+區(qū)域供熱等各種模塊組合將逐漸成為新建燃煤火電機組二氧化碳深度減排的主要技術路線。

在毛健雄看來，我國煤電的低碳發(fā)展方向包括繼續(xù)關閉淘汰約1億千瓦的落后低效機組;進一步大幅度提高現(xiàn)有超臨界機組的效率，示范更先進的超超臨界技術;對約3.5億千瓦的亞臨界機組升級改造，使之達到超/超超臨界的煤耗水平;生物質(zhì)與煤混燒直至燃煤電廠的生物質(zhì)轉(zhuǎn)換。“最大限度提高煤電的凈效率、混燒生物質(zhì)、生物質(zhì)轉(zhuǎn)換或CCS是煤電最終實現(xiàn)二氧化碳接近零排放的可能技術方向。”毛健雄認為。

記者注意到，已于2017年啟動的全國碳市場首批僅納入發(fā)電行業(yè)。目前，大部分電力集團成立了碳排放管理機構(gòu)。今年5月27日，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布通知，要求各省組織發(fā)電行業(yè)重點排放單位做好系統(tǒng)開戶準備工作。

華電國際電力股份有限公司向麗華

“企業(yè)如不合理考慮降碳，高額的履約成本將影響企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營，需分階段實施數(shù)據(jù)精益管理降碳和技術降碳。”華電國際電力股份有限公司向麗華在上述會議上講道。

煤電也需“精雕細琢”

華潤電力控股有限公司副總裁趙后昌

“精雕細琢，做精煤電”是華潤電力控股有限公司副總裁趙后昌在上述會議上發(fā)言主題。據(jù)趙后昌介紹，隨著可再生能源的快速發(fā)展，新建燃煤發(fā)電廠愈來愈少，華潤電力重新調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略，煤電采取“做優(yōu)增量，做精存量”戰(zhàn)略。

記者注意到，華潤電力從科技創(chuàng)新、技術改造、管理優(yōu)化、模式創(chuàng)新等多維度提升煤電運營質(zhì)量，不斷加大火電廠節(jié)能環(huán)保升級改造投入，能耗和排放指標持續(xù)改善，供電標準煤耗已低于299.5克/千瓦時，98%運營權益裝機容量達到了超低排放。

“超超臨界技術已經(jīng)是當前火電技術蒸汽參數(shù)最高和性能最好的技術，要在現(xiàn)有超超臨界技術的基礎上進一步提高質(zhì)量，也就是發(fā)展更高效率、更低煤耗、更低排放、更加低碳、更加靈活、更加智慧的超超臨界技術，就必須推動創(chuàng)新發(fā)展，用創(chuàng)新來引領質(zhì)量的提高。”倪維斗展望道。

據(jù)龍輝分析，在目前新的能源技術沒有全面發(fā)展的條件下我們國家有一段時間將是以電能發(fā)展平衡為主，就是火電機組在減少，核電、太陽能、生物質(zhì)能還在不斷增加。將來電能發(fā)展平衡被打破，變成能源發(fā)展平衡階段，氫能會在未來的能源發(fā)展中占據(jù)更為重要的地位。

華東電力設計院副院長葉勇健

華東電力設計院副院長葉勇健用“高效、綠色、智慧、美麗”這幾個關鍵詞來描述煤電的未來。在葉勇健看來，需要對于近1000吉瓦的煤電存量機組的技術提升，以滿足未來15年煤電定位的變化。因此，對煤電新技術的研究是十分必要的。

“今后煤電的發(fā)展不宜一味追求高參數(shù)、大容量，而是因地制宜結(jié)合地理環(huán)境、氣候條件、燃料供應、老機組特點選擇最佳可行技術。”葉勇健認為。

東方電氣集團東方汽輪機有限公司侯明軍

“未來電廠發(fā)電不僅是設備的升級換代，也是制造商、電廠和電網(wǎng)的深層次交流、融合、合作，全生命周期服務將助力超超臨界機組更上一層樓。”東方電氣集團東方汽輪機有限公司侯明軍如此表示。

“高效超超臨界”時代來臨

“我國成為世界上超超臨界煤粉爐機組容量最大和臺數(shù)最多的國家，我們已經(jīng)進入了高效超超臨界燃煤火電時代。”毛健雄在上述會議上表示。

2006年11月，華能玉環(huán)電廠1號百萬千瓦機組投運，標志著我國百萬千瓦超超臨界發(fā)電技術的重大突破。十多年來，超超臨界發(fā)電技術不斷創(chuàng)新，達到世界領先水平，“高效”已成為當前超超臨界發(fā)電技術的顯著特征。

華潤電力(唐山曹妃甸)有限公司總經(jīng)理李桂芳

“曹妃甸二期引進上海申能電力科技最先進的綜合節(jié)能減排技術和系列技術創(chuàng)新成果，優(yōu)化系統(tǒng)設計，深挖設備系統(tǒng)每0.1克煤耗，致力于建成‘中國最好，世界一流’的綠色高效、環(huán)境友好的標桿工程。”華潤電力(唐山曹妃甸)有限公司總經(jīng)理李桂芳在上述會議上表示。

曹妃甸二期是河北省首個百萬發(fā)電機組工程，3號機組已于今年7月正式轉(zhuǎn)入商業(yè)化運營，4號機組正在進行深度調(diào)試，預計年底可投入商業(yè)化運營。該工程采用一系列國際先進的高效清潔燃煤發(fā)電技術，并完成多項核心技術創(chuàng)新突破，刷新全球行業(yè)數(shù)據(jù)，被業(yè)內(nèi)專家稱作“外三的升級版”。

京能(錫林郭勒)發(fā)電有限公司總經(jīng)理助理兼安全總監(jiān)修立杰

“煙氣中的水蒸汽回收成為北方缺水地區(qū)燃煤火電機組節(jié)水技術的新突破口。我們電廠自今年5月15日到8月31日，實現(xiàn)累計103天發(fā)電零取水。”京能(錫林郭勒)發(fā)電有限公司總經(jīng)理助理兼安全總監(jiān)修立杰談道。

資料顯示，預計“十三五”末期，全國將有5.27億千瓦煤電裝機量位于缺水地區(qū)。而煙氣提水技術規(guī)?；瘧煤?，將有效突破富煤缺水地區(qū)煤炭清潔發(fā)電可持續(xù)發(fā)展限制。

國家能源集團循環(huán)流化床技術研發(fā)中心辛勝偉

“高效超超臨界循環(huán)流化床發(fā)電技術目前已經(jīng)核準建設，發(fā)展該技術面臨的高溫受熱面壁溫偏差和低成本(寬負荷)實現(xiàn)超低排放等關鍵性問題，均可通過技術開發(fā)進一步攻克。”國家能源集團循環(huán)流化床技術研發(fā)中心辛勝偉在上述會議上介紹道。

在相關專家看來，我國從2006年正式起步研發(fā)世界首臺超臨界60萬千瓦循環(huán)流化床鍋爐，在60萬千瓦和35萬千瓦超臨界循環(huán)流化床鍋爐設計制造的基礎上，開發(fā)高效超超臨界循環(huán)流化床鍋爐的技術難度及技術風險較小。

在面對氣候變化的嚴峻挑戰(zhàn)，能源正在快速進行清潔低碳轉(zhuǎn)型的大背景下，至今仍未能改變“煤為基礎，煤電為主，油氣進口”這一我國能源的基本格局。記者注意到，《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確指出：“堅持發(fā)展非煤能源發(fā)電與煤電清潔高效有序利用并舉。”根據(jù)我國以煤為主的能源資源稟賦，推動煤電清潔高效發(fā)展任重道遠。