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国华电力董事长肖创英:煤基分布式能源是大气治理的重要途径

导读: 当前的分布式能源主要以天然气为主,而我国的能源禀赋是富煤贫油少气,随着技术的不断进步,以煤为主的煤基分布式能源项目逐渐走进了人们的视野。

  近年来,随着人民生活水平的提高,社会对能源的需求包括热、电、冷、气等越来越丰富,且对能源生产消费过程中的大气污染高度关注,而现有大型能源点的集中供应不能充分满足能源供应分散、多样化且经济环保的迫切要求,分布式能源由此而备受关注。当前的分布式能源主要以天然气为主,而我国的能源禀赋是富煤贫油少气,随着技术的不断进步,以煤为主的煤基分布式能源项目逐渐走进了人们的视野。

  煤基分布式能源是大气污染治理的有效途径

  (一)散烧煤是大气污染的主要因素散烧煤分布零散,总量巨大、污染严重、治理困难。2015年全国煤炭消费总量约为36.5亿吨,其中约20%是散烧煤(约7亿吨)。据统计,仅华北地区每年的散烧煤用量就在2亿吨以上;另据环保部统计,每年冬季5个月全国采暖用煤量会达到4.2亿吨。目前我国在运行的中小型锅炉(含窑炉)为47万台,每年耗煤量是约5亿吨,占全国煤炭总消费量的14%左右,此外,还有农民生产生活用散烧煤。这些煤炭燃烧排放的烟尘占全国排放总量的44.8%,排放的二氧化硫占全国排放总量的36.7%。约占全部煤炭消费总量20%的散烧煤,目前实际排放的大气污染物占比超过40%,真正成为了我国环境保护的“心肺之患”。

  (二)发展分布式能源可有效治理散烧煤尽管国家对京津冀鲁地区的燃煤锅炉严格管控,受用户成本承受力和地方政府工作力度等多方面的因素影响,替代散烧煤的措施仍难以落地。

  分布式能源以其能源的阶梯利用(能源利用率可以达80%以上)、“三废”(废气、废水、废渣)集中处理、近距离输送、布局灵活、价格较低的特点,成为提高能源利用效率和大气污染治理的有效解决方案。发展分布式能源是能源企业推进供给侧改革的重要阵地。

  (三)分布式能源逐步成为全球能源发展的新趋势:

  1.分布式能源在主要发达国家市场份额已经不低欧洲的分布式能源发展水平居世界领先地位。以德国为例,目前分布式能源总装机已超过75吉瓦,约占总装机容量的47%,其高效煤粉炉已经具备了煤基分布式能源的雏形。美国目前的分布式能源发电量约占全国总电量的14%,计划到2030年实现分布式能源装机占全美发电机组总装机容量的20%。日本的水平与美国差不多。

  2.我国分布式能源起步较晚,占比不高,潜力巨大我国目前已建成了40多个天然气分布式能源项目,分布式能源站总装机容量约500万千瓦,其规模和占比与发达国家  相距甚远。“十三五”规划全国分布式能源装机规模达到5000万千瓦,预计分布式能源会有更大的发展空间、更快的发展速度。

  当前,能源行业经过长期集中式为主的发展,正逐步进入到一个集中式与分布式相结合的阶段。今年以来,国家能源局陆续出台多个文件,鼓励通过分布式能源和能源智能微网等方式实现多能互补和协同供应,为用户提供高效智能的能源供应和相关增值服务,同时实施能源需求侧管理,推动能源就地清洁生产和就近消纳,提高能源综合利用效率。

  (四)发展煤基分布式能源是大气污染治理的有效途径“十三五”期间能源电力行业的发展机会,重点是分布式能源项目,尤其是煤基分布式能源项目。

  1.能源企业和地方政府存在合作发展分布式能源的共同愿望根据中电联公布的数据,今年1~8月份全国火电设备利用小时2727小时,同比降低228小时,为近10年来的同期最低水平。预计全年发电设备利用小时3750小时左右(其中火电设备利用小时将降至4050小时左右),比上年降低300小时左右。

  预计全年全国新增发电装机1.2亿千瓦左右,年底全国发电装机容量将达16.4亿千瓦,同比增长7.8%左右,高于预计的全年全社会用电量同比增长2.5%的增速。

  根据我国能源主管部门对2020年电力装机总量与结构的初步预测,整个“十三五”期间只有约1亿千瓦的煤电发展空间,而2015年年底在建及核准规模已经达到3亿千瓦。今年1~8月已投产火电装机容量2875万千瓦。

  发电装机的持续增长与发电设备利用小时的不断下滑让电力企业特别是火电企业经营艰难,必须寻求新的突破。而终端用户对能源的多样需求,也促使地方政府谋求更环保、更廉价、更便捷的能源解决方案。双方存有合作发展分布式能源的共同愿望。

  2.煤基分布式能源优势明显当前的分布式能源中一次能源以天然气为主,但我国的天然气供应不足,不少大力发展“煤改气”的城市,最后都因天然气  供应不足,运营难以为继。据统计,到2020年,即使签约各国的天然气实现全额供应,加上我国自采,也仅能占全国能源结构的10%,远低于25%的国际水平。

  煤炭长期作为我国的主要能源服务于经济社会发展,而随着煤炭的大规模利用,特别是直燃直排的中小锅炉和散烧煤,造成我国多个区域的雾霾,让人们“谈煤色变”。

  当前,技术不断进步,燃煤锅炉通过超低排放改造可以大幅减排(1吨散烧煤的大气污染物排放总量大约等同于20吨超低排放燃煤锅炉的排放量),燃料集中研磨,罐车配送,运输环节无污染且更加灵活;加之煤炭资源丰富、价格低廉,使煤基分布式能源相对天然气分布式能源优势明显。煤基分布式能源有望通过示范引领,改变人们对煤炭污染环境的旧有认识,进而快速推广,推动大气污染有效治理。

  煤基分布式能源治理大气污染的技术路径

  替代中小锅炉、治理散烧煤最大的难点在于被替代的市场都是价格极其敏感的中小企业和消费社会群体,所以发展分布式能源必须通过技术创新,降低成本、减少排放、提高效率来突显竞争力。

  (一)煤基分布式能源技术攻关的重点中小燃煤锅炉技术创新重点主要包括4方面:高效环保煤粉锅炉本体研究;中小高效环保煤粉锅炉超低排放研究;全厂自动控制研究;分布式燃煤多联供能源效率管理系统。

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