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2050年中国煤电发展的战略思考

发布时间:2013-09-29

     2050年距今只有37年,而煤电的生命周期可达四五十年。如目前美国有60%的燃煤电厂运行年限超过40年,2012年退役的燃煤电厂平均运行年限达53年。可见,今天中国燃煤电的发展,直接影响着2050年中国电力工业和能源工业的格局。

    一、中国煤电发展在现代电力系统中的定位

    第1、煤电发展的三大关键性约束

    一是温室气体排放控制要求构成硬约束。当中国受到温室气体排放总量的限制时,温室气体的减排目标将由相对量的减排过渡到相对量减排与绝对量减排并存的状况,对煤电发展形成硬约束条件。

    二是能源独立要求将成为硬约束。中国在未来的发展中需要一个以能源独立为基础、以广泛国际能源合作为补充、可进可退的能源系统作为国家发展的坚实基础。对能源独立程度和进程的判断决定着煤电发展的战略。

    三是中国页岩气开发的进展是煤电发展的关键性不确定制约因素。中国页岩气的发展对煤电并不直接构成硬约束条件,但却直接影响煤电的规模、布局、功能和利用率等。但是深受大众关注的燃煤电厂污染物的排放控制要求并不构成关键性约束。

    第2、煤炭的清洁利用是必然选择煤

    工业化过程中,煤烟型污染是大气污染的基本特征,传统观念中形成了煤是“肮脏”能源的概念,另外煤炭的高碳特性又成为众矢之的。但这都不是煤炭自身的问题,而是人类利用方式的问题。

    随着技术的不断进步,煤电的概念由传统清洁煤电向绿色煤电的概念转化,煤电概念的外延将由常规机组、超临界、超超临界机组向更高效率的IGCC、700℃机组以及多联供机组(并在具备条件时增设CCUS设备)、新型燃煤发电方式扩展,燃煤发电技术一直朝着能效高、污染少、资源能够得到综合利用的方向发展。

    即使从现有的技术经济性来看,常规污染物的控制已不构成对煤电发展的关键性约束条件。燃煤电厂大气污染物控制技术将逐步由先除尘、再脱硫、再脱硝的单元式、渐进式控制向常规污染物加脱除重金属及气溶胶等深度一体化协同控制技术发展,逐步使大气污染物排放接近于零。电厂产生的废水及固体废物也将参与到循环经济体系之中或进行无害化处理。据预测,到2050年,中国即使每年有40亿吨原煤用于发电,而烟尘年排放量可控制在50万吨,二氧化硫、氮氧化物年排放量都可控制在500万吨以内甚至200万吨以内。从控制成本来看,每千瓦时大气污染物控制成本和相关防止二次污染物的治理成本,再加上为满足废水、固体废物以及噪声、生态保护等进一步严格控制的要求,每千瓦时的环境保护成本大致平均需要0.1元人民币左右。毫无疑问,达到这样要求的未来绿色燃煤电站将不再是人们传统观念中作为工业污染象征的燃煤电站。

    第3、从更广泛的视角审视煤电定位

    未来燃气电站则主要为居民供气作基础调节、为清洁能源调峰和为城市、城镇提供分布式发电供热等,而煤电则起到大范围优化配置能源的基础作用和支撑清洁能源和循环经济发展的作用。如果没有强有力的煤电作为供电安全性和稳定性的支撑和调节,也就不可能有中国清洁能源发电的大规模应用,因此,对中国现阶段来说,放弃或者忽视煤电的发展将是有害的甚至是危险的

二、当前煤电发展中需要考虑的几个问题

    第1、进一步明确中国煤电的战略定位

    应把加快提高煤炭转换为电力的比重和电能占终端能源消费的比重,确定为解决中国能源优化利用和环境保护的重大、基础战略,尤其是20年内不可动摇。从长期来看,大力发展可再生能源发电就是中国能源和中国电力的未来,但若没有煤电在近、中期阶段的强力支撑,可再生能源发电就没有坚实的基础,也就没有未来。

    第2、高度重视煤电机组的“锁定”效应

    2050年基本上是现有煤电机组运行寿命的终结期,因此,2050年左右将是中国电力结构进入新一轮调整的关键时期。正如美国现在正处于页岩气替换煤电的时期一样,我们要有一个长期的替代计划。

    在目前大量煤炭散烧的情况下,不应继续盲目提前关停火电机组尤其是关停供热火电机组,而应从全社会的节能减排效果、从电力系统的整体效率、从电力系统的安全、从火电机组的全生命周期等方面进行综合性评价,防止形成关停了小供热机组用供热锅炉替代供热、用大机组替代小机组进行调峰的现象,从而降低整体效率。如果不具备以天然气替代煤电的能源结构,不具备以更新、更高的燃煤发电技术替代现有发电技术的条件,就应当减缓用新煤电替代老煤电的速度。减缓煤电“锁定”效应形成的电力发展和全社会的影响。

    第3、统筹安排好煤电的厂址资源

    应当将厂址资源等视为中国能源和电力发展的战略资源之一,发展煤电应当优先挖掘现有的厂址资源和规划好新的厂址资源。

    要与时俱进,从思想上破除对煤电“有罪推定”的先验论和经验论,应分清燃煤多不等于排放多,排放多不等于影响大的简单推论,在环境容量的优化上进行科学规划,确保煤电建设控制在社会和环境影响许可的范围之内。

    第4、加大煤炭为基础、电力为中心、各种产业循环发展的区域循环经济的发展

    必须转变传统的发展模式,以因地致宜的循环发展作为推动煤炭和电力发展的模式,从产业链的规划设计上、从宏观调控的手段上、从区域经济发展上将煤、电和其他产业同步规划,但同时要避免为“循环”而循环,“循环”而不经济的蛮干方式。

    第5、加大能量系统的优化。煤电应起到能量系统优化中的主力军作用。把以电代煤、代油、代气、代柴、以气代煤做为解决中国雾霾天气和城市生活型污染的核心手段之一。

    法规约束、政策引导、市场调节、政府监管、中央政府和地方政府要协调。在天然气气源不足,成本很大的前提下,慎重决策气替代清洁煤电。

    第6、科学合理制定燃煤电厂的污染控制水平

    应当与时俱进,采用最佳可行技术(BAT)来确定污染排放标准,不科学的排放标准不论宽严都是不正确的,排放标准绝不是越严越“正确”、越严越“环保”,不能做过犹不及、劳民伤财的事。

    第7、煤电科学发展需要有科学的燃气发展战略作支撑

    天然气的首要使命是替代民用及工业燃煤,其次是通过电力用气以稳定燃气负荷提高民用的经济性,再次是用于发电调峰,最后才是用于发电。天然气发电替代煤电是需要一个历史的过程,中国的电力工业要经历由煤电为主的“黑色”结构向“褐色”结构再向“绿色”结构的转变。

    第8、加快推进与科学电力发展相匹配的电价市场化改革

    电价市场化改革已经成为决定电力能否科学发展的最重要因素,成为能源战略的核心和前提。这个问题不解决,其他重大的电力发展问题就难以解决。如果我们能够科学推进煤电发展,煤炭即使成不了能源中的天使,但它也不会是恶魔,而是忠实服务于经济社会发展的力量。

     第9、政府不要将管理上的失误毫无责任推卸到发展速度上

    实际上是可以做到协调发展的,而是由于管理上的失误没有做到。如总量控制的要求就是一例,只管SO2、COD而不管其他;只抓电力而放弃其他;只管集中而放弃分散。




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