周鹤良：清洁能源发电的创新发展

电力18讯：    
　　导读： 截至2014年末，国内非化石能源发电装机仅为30%左右，占发电量的25%左右，与一些发达国家接近50%~60%的比重还有很大的差距。

    根据最新统计数据显示，截至2014年底，全国发电设备装机总容量达到13.6亿千瓦。

　　其中：煤电装机容量为9.16亿千瓦，占全部发电装机容量的67%；水电装机容量为3亿千瓦，占全部发电装机容量的22%；核电装机容量为2030万千瓦，占全部发电装机容量的1.3%；风电并网装机容量为9600万千瓦，占全部发电装机容量的6%；太阳能光伏并网容量为1060万千瓦，占全部发电装机容量的0.7%；燃气轮机装机容量为4500万千瓦，占全部发电装机容量的3%。

　　国情决定我国能源结构仍以煤为主

　　截至2014年末，国内非化石能源发电装机仅为30%左右，占发电量的25%左右，与一些发达国家接近50%~60%的比重还有很大的差距。

　　其主要原因在于：我国水电机组容量达到3亿千瓦，但是因为枯水期因素，发电量骤减，水电发电量年均占19%左右；风电容量达到9600万千瓦，但因为间歇性、波动性和弃风限电等因素，其发电量仅占火电发电量的3%左右；光伏容量达到1060万千瓦，其发电量仅占火电发电量的0.5%左右。

　　从以上数据可以看出，截至2014年底，全国54600亿度电的发电量，75%左右电量主要依靠火电。另外，专家预测，到2020年，燃煤发电机组所占比例将从目前的67%下降到60%左右，清洁能源机组容量比例达到40%左右。

　　因此，未来相当长的时期内，煤炭作为主体能源的地位、以煤为主的能源结构不会大幅度改变。

　　有序推进电力资源优化配置

　　为进一步有序推进电力资源优化配置，要优先开发水电，大力发展核电，有序推进风电，积极发展太阳能光伏发电，高效推进天然气发电。

　　优先开发水电。预测到2020年，水电装机容量将达3.5亿千瓦（其中，中小水电容量达到1亿千瓦），开发程度达到60%以上。据水利规划总院预测，到2030年水电技术可开发量接近饱和状态。正在建设的乌东德水电站，12台套、单机容量为85万千瓦等级。正在建设的白鹤滩水电站，16台套、单机容量为100万千瓦等级。

　　大力发展核电。2015年，核电装机容量将达3000万千瓦，在建28台；预计到2020年，核电装机容量将达5800万千瓦；预计到2025年，核电装机容量将达1亿千瓦；预计到2030年，核电装机容量将达1.5亿千瓦以上；目标是核电装机容量在电力装机中占10%的比重，达到2亿千瓦。

　　有序推进风电。预计到2020年，风电装机容量将达2亿千瓦。

　　积极发展太阳能光伏发电。预计到2020年，太阳能光伏发电装机容量将达1亿千瓦。

　　2015年6月3日，酒泉―湖南±800千伏特高压直流输电工程正式开工建设，计划2017年建成投运。重点是服务新能源风电、太阳能发电输出跨区域输电通道。该项目总投资约260亿元人民币，电气工程装备龙头企业将率先受益。

　　该线路途经甘肃、陕西、重庆、湖北、湖南五省，新建酒泉、湘潭两座换流站。换流容量为1600万千瓦，输电线路全长2383公里。线路建成后，年输送电量约为400亿千瓦时，相当于800万千瓦的火电装机容量，将为湖南省能源供应提供可靠的保障。

　　高效推进天然气发电。预计到2020年，天然气发电装机容量将达1亿千瓦。

　　据预测，到2020年，发电装机容量将达19亿~20亿千瓦；全社会用电量将达7.5万亿千瓦时，人均用电量突破5000千瓦时。

　　控制煤炭生产和消费总量。例如，北京为优化能源结构促进环境质量改善，新建了东南、西南、东北、西北四大燃气热电中心。目前，西北和西南两座热电中心已经投产，燃煤电厂全部关停。年削减燃煤1500万吨，到2020年北京市煤炭占能源消费比重下降到10%以下。

　　到2020年，我国西部、北部电源基地向中东部负荷中心送电的格局基本形成。其中，西南水电，西部、北部煤电及风电通过跨区电网送入华北、华中、华东及南方电网的负荷中心。从周边资源丰富的俄罗斯、蒙东、中亚、东南亚等国家和地区，可以向我国负荷中心地区送电。此外，可从吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦等国家进口石油和天然气，满足国内能源需求。

　　大力推进煤炭清洁高效利用

　　为大力推进煤炭清洁高效利用，应优化发展煤电，化石能源清洁高效利用等。

　　优化发展煤电。我国电源结构以煤炭作为主体能源地位、以煤为主的能源结构、以煤电为主的格局，短期内不会改变。因此，在能源结构短期内无法大规模调整的现状下，煤炭的清洁高效利用是解决我国能源和环境问题的核心。应该坚持优化发展煤电，高度重视煤炭清洁高效发电。

　　化石能源清洁高效利用。由黑色高碳向绿色低碳转变，逐步走向节能高效，煤炭和石油在一次能源结构中的占比将会逐步下降。习近平总书记于2014年6月13日在中央财经领导小组第六次会议讲话中指出，立足国内多元供应保安全，大力推进煤炭清洁高效利用，着力发展非煤能源，形成煤、油、气、核、新能源、可再生能源多轮驱动的能源供应体系；2014年8月18日，在中央财经领导小组第七次会议上讲话中特别指出，我国能源以煤炭为主，这是由我国国情所决定的，要逐步改变能源结构，减少煤炭燃烧所带来的污染。

　　煤炭清洁高效利用发展思路。如何解决煤炭清洁燃烧问题，就是要借鉴上海外高桥第三发电厂（以下简称上海外三）的节能减排经验。对此，央视已经进行过报道。

　　5年来，上海外三对百万千瓦机组实施多项重大技术创新，在传统的设备运行系统上进行工艺优化，提高蒸汽参数，采用二次再热、改进汽轮机通流部分结构、优化管道系统等措施，供电煤耗达到276克/kW.h。上海外三从而成为全球发电效率最高、煤耗和排放最低的绿色、清洁、高效发电厂。2014年9月，上海外三被国家能源局授予“国家煤电节能减排示范基地”称号。

　　2015年1~4月，上海外三平均供电煤耗为272.87克/kW.h，综合厂用电率为2.47%，粉尘、二氧化硫、氮氧化物排放分别达到0.74、15.11、17.2毫克/立方米，优于天然气燃气轮机的发电水平。

　　华润铜山电厂学习上海外三经验，先后投入2.8亿元人民币，对百万千瓦机组进行改造，也同样达到了上海外三的节能效果。供电煤耗在原设计参数287克/kW.h的基础上，下降到276克/kW.h以下，烟尘、二氧化碳、氮氧化物排放达到天然气发电的排放标准。每年节煤价值6000万元，预计5年内可以全部收回改造投资，成为清洁电厂。

　　上海外三和铜山电厂的实践证明，煤电的清洁高效利用有很大的潜力，节能有很大的空间，发展前景广阔。中央最近召开的第13次全面深化改革领导小组会议指出，积极探索实践，发挥改革试点示范突破带动作用。

　　20世纪80年代初，我国引进美国西屋公司的30万千瓦、60万千瓦技术。当时，美国西屋公司提供的技术为70年代末世界先进水平，供电煤耗分别为330克/kW.h和312克/kW.h。

　　30多年来，经过科技人员的努力，我国火电机组的供电煤耗、粉尘、二氧化碳、氮氧化合物排放逐年下降，出现了一批清洁高效运转、超低排放的电厂。但是，将来的任务依然艰巨。

　　截至目前，全国还有8000万千瓦超高压煤电机组，以及4亿千瓦亚临界煤电机组进入跨代升级改造阶段。国家能源局发文要求，2015~2020年煤电机组平均供电煤耗和污染物排放的实施目标为：

　　煤电机组供电煤耗从2014年的318克/kW.h下降到300克/kW.h；60万千瓦煤电机组从312克/kW.h下降到298克/kW.h；百万千瓦机组从287克/kW.h下降到276克/kW.h；全国现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310克/kW.h。

　　粉尘排放达到10毫克/立方米、二氧化硫排放达到35毫克/立方米、氮氧化物排放达到50毫克/立方米，大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值，或者优于天然气发电排放指标，培育成为清洁环保发电厂。

　　相关对策和建议

　　为深入推进中国清洁能源发电创新与发展，根据我国能源发展现状，现提出相关对策和建议。

　　一要大力发展新能源低碳经济；二要对传统火电机组进行清洁、节能、高效改造；三要继续发展更为清洁、节能、高效的燃煤电厂；四要把煤电的清洁高效和新能源低碳经济放在同等地位上，传统煤炭资源与新能源并重发展。

　　而要达到理想的目标，需要多方努力，同时要多策并举，包括创新驱动；市场驱动；政策驱动和舆论驱动等。