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| 觀察| 以適應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展為目標(biāo)升級煤電 | |||
| 煤炭資訊網(wǎng) | 2024/10/18 11:18:29 頭條 | ||
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提及煤電，首先想到“壓艙石”“兜底”等詞，其在能源領(lǐng)域的戰(zhàn)略價值可見一斑。 日前，國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局印發(fā)《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024—2027年）》（以下簡稱《行動方案》），“新一代煤電升級行動”成為推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)取得實(shí)效的關(guān)鍵一環(huán)。 中國工程院院士楊勇平指出，煤電是我國電力系統(tǒng)的重要組成部分，發(fā)揮了保電力、保電量、保調(diào)節(jié)的關(guān)鍵作用。堅(jiān)持先立后破，統(tǒng)籌推進(jìn)存量和增量煤電轉(zhuǎn)型升級，推動煤電功能定位轉(zhuǎn)變，是提升煤炭清潔高效利用水平、加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要任務(wù)，是統(tǒng)籌實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)與保障能源安全的必由之路，是夯實(shí)中國式現(xiàn)代化能源保障基礎(chǔ)的關(guān)鍵舉措。 充分認(rèn)識煤電的戰(zhàn)略價值 作為傳統(tǒng)能源，煤電以可靠、穩(wěn)定著稱，這使得其在著力構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的當(dāng)下，愈加至關(guān)重要。 “要充分認(rèn)識煤電在積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和進(jìn)程的戰(zhàn)略價值。”楊勇平表示，考慮我國以煤為主的資源稟賦和目前大量優(yōu)質(zhì)存量煤電機(jī)組的現(xiàn)狀，在中長期電力需求持續(xù)增長的總體趨勢下，煤電在電力安全保供、規(guī)?；堤紲p碳、支撐新能源發(fā)展等方面仍將發(fā)揮舉足輕重的作用。我國現(xiàn)存煤電中約有6億—7億千瓦高參數(shù)、大容量、低排放煤電機(jī)組資產(chǎn)，且我國煤電平均服役期僅為15年，是我國電力系統(tǒng)保持安全穩(wěn)定運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)電力電量平衡、提供系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的“壓艙石”，在新能源尚未對傳統(tǒng)能源實(shí)現(xiàn)安全可靠替代之前，要用好用足這些戰(zhàn)略性資源，有序開展煤電機(jī)組清潔低碳化發(fā)展，積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和。 電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院副院長姜士宏指出，立足以煤為主的基本國情，煤電是我國能源電力供應(yīng)系統(tǒng)的主體支撐。在加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的進(jìn)程中，綜合考慮新能源電力的不穩(wěn)定性和新型儲能技術(shù)的較高成本，煤電在電力安全保障中仍發(fā)揮著“壓艙石”作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023年，煤電以不足40%的裝機(jī)占比，承擔(dān)了全國70%的頂峰保供任務(wù)，有力保障了我國民生用電和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求。 “此外，煤電是現(xiàn)階段較為經(jīng)濟(jì)可靠的調(diào)峰電源，面對極熱無風(fēng)、極寒無光、連續(xù)高溫、低溫雨雪冰凍等極端天氣導(dǎo)致的新能源出力受限等挑戰(zhàn)，煤電對維持電力系統(tǒng)安全發(fā)揮著重要支撐作用。”姜士宏補(bǔ)充道。 楊勇平提示，綜合中國科學(xué)院、中國工程院、國家電網(wǎng)、中國石油等多家權(quán)威科研機(jī)構(gòu)研判，到2060年碳中和期，煤電裝機(jī)容量仍要保留4億千瓦以上，才能滿足能源電力保供需求。 那么當(dāng)前我國煤電發(fā)展形勢如何？8月29日，國務(wù)院新聞辦公室發(fā)布《中國的能源轉(zhuǎn)型》白皮書。白皮書顯示，10年來，我國累計(jì)淘汰煤電落后產(chǎn)能超過1億千瓦。積極推進(jìn)煤電機(jī)組節(jié)能降碳改造、靈活性改造、供熱改造“三改聯(lián)動”，截至2023年底，95%以上煤電機(jī)組實(shí)現(xiàn)了超低排放，50%以上煤電機(jī)組具備深度調(diào)峰能力。 在白皮書新聞發(fā)布會上，國家能源局副局長萬勁松透露，“十四五”以來，全國累計(jì)完成煤電機(jī)組“三改聯(lián)動”規(guī)模超過7.4億千瓦。此舉意味著煤電的高效調(diào)節(jié)性能和清潔低碳水平在不斷提升。這已得到充分印證——白皮書披露，10年來，我國煤電平均供電煤耗降至303克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時，先進(jìn)機(jī)組的二氧化硫、氮氧化物排放水平與天然氣發(fā)電機(jī)組限值相當(dāng)。 國家能源局電力司主要負(fù)責(zé)同志就《行動方案》答記者問時指出，未來一段時期，煤電仍是我國電力可靠供應(yīng)的重要支撐電源。針對新型電力系統(tǒng)對煤電加快轉(zhuǎn)型升級的要求，《行動方案》以清潔低碳、高效調(diào)節(jié)、快速變負(fù)荷、啟停調(diào)峰為主線任務(wù)，開展新一代煤電試驗(yàn)示范。 《行動方案》要求，推動煤電機(jī)組深度調(diào)峰、快速爬坡等高效調(diào)節(jié)能力進(jìn)一步提升，更好發(fā)揮煤電的電力供應(yīng)保障作用，促進(jìn)新能源消納。 “由于風(fēng)光等新能源發(fā)電具有間歇性和波動性，電動汽車、分布式儲能等新型用能形式的廣泛接入，以及降溫采暖負(fù)荷占比逐步提升，源荷特性的變化客觀上需要電力系統(tǒng)具備更多的調(diào)節(jié)性資源，為電力系統(tǒng)提供更加充裕的調(diào)節(jié)能力。”楊勇平分析稱，煤電是我國技術(shù)相對成熟、成本相對較低、功能較為全面的常規(guī)電源，面向構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)要求，煤電在夯實(shí)電力保供基礎(chǔ)的同時，還需進(jìn)一步向支撐性調(diào)節(jié)性電源定位轉(zhuǎn)型，對快速變負(fù)荷、深度調(diào)峰、啟停調(diào)峰等功能特性提出了更高要求，平常時段為新能源發(fā)電讓出發(fā)電空間、風(fēng)光低出力與負(fù)荷高峰時段頂峰出力，支撐新能源高質(zhì)量發(fā)展。 楊勇平強(qiáng)調(diào)，應(yīng)積極有序提升煤電靈活高效運(yùn)行水平。“雖然我國大容量先進(jìn)煤電機(jī)組額定工況效率全球領(lǐng)先，但低負(fù)荷率下供電煤耗比額定工況大幅增加，機(jī)組安全性和壽命也受到影響，相應(yīng)地增加了碳排放。因此，為支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)，需統(tǒng)籌考慮煤電經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平和靈活高效運(yùn)行技術(shù)攻關(guān)，因廠制宜、因機(jī)制宜，積極有序推動煤電機(jī)組開展寬負(fù)荷高效調(diào)節(jié)能力建設(shè)、提升深度調(diào)峰和快速爬坡水平。值得注意的是，新一代煤電技術(shù)的突破，不僅需要關(guān)注傳統(tǒng)的調(diào)峰能力提升，還需要同步確保煤電機(jī)組調(diào)頻、轉(zhuǎn)動慣量、爬坡、備用等特性不劣化，甚至還應(yīng)著重加強(qiáng)，煤電改造升級應(yīng)向著不斷與新型電力系統(tǒng)構(gòu)建相適應(yīng)的方向發(fā)展。” 推進(jìn)煤電低碳化改造 《行動方案》要求，應(yīng)用零碳或低碳燃料摻燒、碳捕集利用與封存（CCUS）等低碳煤電技術(shù)路線，促進(jìn)煤電碳排放水平大幅下降。 “煤電低碳化改造建設(shè)是推動煤電行業(yè)轉(zhuǎn)型升級、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的應(yīng)有之義。”中國電力企業(yè)聯(lián)合會規(guī)劃發(fā)展部主任張琳表示，長期以來，我國積極實(shí)施煤電節(jié)能改造，“十一五”“十二五”“十三五”和“十四五”前3年全國平均供電煤耗分別下降37.0克/千瓦時、17.6克/千瓦時、9.9克/千瓦時和1.6克/千瓦時，煤電機(jī)組碳排放水平逐步降低。但隨著新能源大規(guī)模并網(wǎng)，煤電調(diào)峰的深度和頻度持續(xù)增加，煤電運(yùn)行條件已經(jīng)發(fā)生深刻變化，亟須通過源端減碳、末端固碳等技術(shù)方式進(jìn)一步推動煤電低碳轉(zhuǎn)型。 具體如何落實(shí)？ 記者梳理發(fā)現(xiàn)，今年6月國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)的《煤電低碳化改造建設(shè)行動方案（2024—2027年）》，已對存量煤電機(jī)組低碳化改造和新上煤電機(jī)組低碳化建設(shè)作出了系統(tǒng)安排，并列出了生物質(zhì)摻燒、綠氨摻燒、CCUS三種可行的路徑選擇。 生物質(zhì)摻燒方面，利用農(nóng)林廢棄物、沙生植物、能源植物等生物質(zhì)資源，綜合考慮生物質(zhì)資源供應(yīng)、煤電機(jī)組運(yùn)行安全要求、靈活性調(diào)節(jié)需要、運(yùn)行效率保障和經(jīng)濟(jì)可行性等因素，實(shí)施煤電機(jī)組耦合生物質(zhì)發(fā)電。改造建設(shè)后煤電機(jī)組應(yīng)具備摻燒10%以上生物質(zhì)燃料能力，燃煤消耗和碳排放水平顯著降低。 綠氨摻燒方面，利用風(fēng)電、太陽能發(fā)電等可再生能源富余電力，通過電解水制綠氫并合成綠氨，實(shí)施燃煤機(jī)組摻燒綠氨發(fā)電，替代部分燃煤。改造建設(shè)后煤電機(jī)組應(yīng)具備摻燒10%以上綠氨能力，燃煤消耗和碳排放水平顯著降低。 碳捕集利用與封存方面，采用化學(xué)法、吸附法、膜法等技術(shù)，分離捕集燃煤鍋爐煙氣中的二氧化碳，通過壓力、溫度調(diào)節(jié)等方式實(shí)現(xiàn)二氧化碳再生并提純壓縮。推廣應(yīng)用二氧化碳高效驅(qū)油等地質(zhì)利用技術(shù)、二氧化碳加氫制甲醇等化工利用技術(shù)。因地制宜實(shí)施二氧化碳地質(zhì)封存。 按照要求，2027年煤電低碳化改造建設(shè)項(xiàng)目的碳排放應(yīng)基本達(dá)到天然氣發(fā)電機(jī)組水平。 中國工程院院士劉吉臻表示，上述3種煤電低碳化改造建設(shè)方式，通過持續(xù)改造升級，推動煤電碳排放達(dá)到氣電水平，有助于減少煤炭使用和碳排放，是推進(jìn)煤炭清潔高效利用、加速構(gòu)建新型能源體系的必然要求，也是提升煤電行業(yè)核心競爭力、助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵舉措。 “天然氣發(fā)電是國際公認(rèn)的清潔能源，也是近年來美歐等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的支撐性電源和煤電替代電源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023年美國、歐盟天然氣發(fā)電量占比分別為43%、17%，而我國天然氣發(fā)電量占比僅為3.2%。”姜士宏指出，近年來，我國積極推進(jìn)煤電超低排放改造，現(xiàn)役煤電機(jī)組大氣污染物排放已普遍達(dá)到氣電排放水平。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步推動煤電低碳化改造建設(shè)，相當(dāng)于提高了我國清潔能源裝機(jī)和發(fā)電量占比。 張琳分析，對標(biāo)天然氣發(fā)電機(jī)組碳排放水平推動煤電低碳化改造建設(shè)，既可以更好發(fā)揮存量煤電效能，又可以有力支持新能源開發(fā)消納，還可以助推新興低碳技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是主動適應(yīng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)需要、加快能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵舉措。 “在煤電低碳化技術(shù)推廣過程中，應(yīng)緊抓工程示范這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)，掌握不同機(jī)組條件、不同工況下各類低碳化技術(shù)的建設(shè)和運(yùn)行成本，客觀全面論證技術(shù)的可靠性與經(jīng)濟(jì)性。”劉吉臻強(qiáng)調(diào)，要在實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)技術(shù)迭代和進(jìn)步，推動煤電低碳化技術(shù)從“實(shí)驗(yàn)室”踏入“應(yīng)用場”，走出一條技術(shù)成熟、成本可控、安全可靠的煤電行業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展的新路徑。 在楊勇平看來，CCUS是目前實(shí)現(xiàn)大規(guī)模化石能源零排放利用的主要技術(shù)選擇之一。“若CCUS不能實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破和規(guī)?；虡I(yè)應(yīng)用，從經(jīng)濟(jì)性角度看，2060年電力行業(yè)‘雙碳’轉(zhuǎn)型成本將增加約7%—10%。”他坦言，這迫切要求抓住碳達(dá)峰之前的關(guān)鍵窗口期，全力攻克煤電CCUS技術(shù)面臨的能耗高、成本高、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后等技術(shù)難題，同時加快布局一些前瞻性、顛覆性的未來CCUS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)二氧化碳的低能耗捕集，為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)提供支撐保障。 記者查閱《中國的能源轉(zhuǎn)型》白皮書發(fā)現(xiàn)，由國家能源集團(tuán)自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、建設(shè)的亞洲最大50萬噸/年煤電CCUS工程被寫入白皮書“加快構(gòu)建能源供給新體系”中，作為“在化石能源領(lǐng)域開展碳捕集、利用與封存（CCUS）試點(diǎn)”案例。該項(xiàng)目以國家能源集團(tuán)泰州電廠4號百萬機(jī)組煙氣為原料，進(jìn)行二氧化碳捕集、利用、封存，捕集率大于90%，每年可捕集消納二氧化碳達(dá)50萬噸，產(chǎn)出干基二氧化碳純度99.94%，示范工程于2023年6月正式投運(yùn)。截至目前，該項(xiàng)目已集捕集規(guī)模、綜合能耗、市場化消納占比、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時間等多項(xiàng)紀(jì)錄于一身，實(shí)現(xiàn)社會、經(jīng)濟(jì)“雙效益”，成為煤電CCUS技術(shù)、運(yùn)營“雙標(biāo)桿”。
國家能源集團(tuán)江蘇泰州電廠CCUS項(xiàng)目。國家能源集團(tuán)供圖 建立煤電容量電價機(jī)制 《行動方案》提出，以合理的政策、市場機(jī)制支持煤電機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行方式。 中國能源研究會能源政策研究室主任林衛(wèi)斌表示，面向新型電力系統(tǒng)，促進(jìn)煤電轉(zhuǎn)型發(fā)展，需要探索政策與市場協(xié)同發(fā)揮作用的有效機(jī)制，要著重機(jī)制的動態(tài)調(diào)整與優(yōu)化，要充分考慮中國的實(shí)際，在中國式能源治理體系下探索保障可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性有機(jī)統(tǒng)一的煤電轉(zhuǎn)型發(fā)展機(jī)制。 在這方面，去年便有重磅細(xì)則出臺——2023年11月，國家發(fā)展改革委、國家能源局正式印發(fā)《關(guān)于建立煤電容量電價機(jī)制的通知》（以下簡稱《電價機(jī)制》）。 白皮書也顯示，我國建立煤電容量電價機(jī)制，推動煤電由基礎(chǔ)性電源向支撐性調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)變。 中國電力企業(yè)聯(lián)合會黨委書記、常務(wù)副理事長楊昆表示，隨著我國可再生能源快速發(fā)展，煤電裝機(jī)占比和發(fā)電量占比已實(shí)現(xiàn)“雙降”。但在新型電力系統(tǒng)中，煤電將主要發(fā)揮支撐性和調(diào)節(jié)性作用，為快速發(fā)展的新能源發(fā)電“讓路”和“保駕護(hù)航”，自2020年以來，全國新能源新增裝機(jī)已連續(xù)3年超過1億千瓦，“十四五”末、“十五五”期間新能源將延續(xù)快速增長的發(fā)展態(tài)勢。燃煤發(fā)電利用小時數(shù)還在逐年下降，在此情況下，煤電為電力系統(tǒng)提供了持續(xù)穩(wěn)定的安全保障出力、靈活可控的電力調(diào)節(jié)能力和充足可靠的旋轉(zhuǎn)備用容量，提高了清潔能源的消納水平。 “《電價機(jī)制》充分考慮了電力系統(tǒng)運(yùn)行、煤電運(yùn)營和經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際，具有較強(qiáng)的可操作性。”楊昆總結(jié)稱。 “其一大亮點(diǎn)在于，建立了反映煤電電能量市場化價值和容量價值的兩部制電價機(jī)制。”楊昆指出，通過電能量電價的市場化形成機(jī)制，反映燃料成本變化和電力市場供需狀況；結(jié)合全國典型煤電機(jī)組投資成本，明確了煤電機(jī)組容量電價的適用范圍和國家補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，即煤電機(jī)組經(jīng)營期內(nèi)每年固定成本支出標(biāo)準(zhǔn)為330元/千瓦時，適用范圍涵蓋全部合規(guī)在運(yùn)的公用煤電機(jī)組。煤電機(jī)組可獲得的容量電費(fèi)，根據(jù)當(dāng)?shù)孛弘娙萘侩妰r和機(jī)組申報(bào)的最大出力確定。 楊昆認(rèn)為，完善煤電容量電價形成機(jī)制，能夠有效促進(jìn)電力市場建設(shè)、有利于新型電力系統(tǒng)電價機(jī)制的形成。“在電力市場中，不同電源在電力系統(tǒng)中發(fā)揮的功能和作用不盡相同，以往各類電源定價時通常以煤電基準(zhǔn)價為參照，各類電源的容量價值、靈活性調(diào)節(jié)價值和綠色環(huán)境價值沒有得到充分體現(xiàn)。煤電容量電價打破了單一制電價模式的桎梏，將煤電基準(zhǔn)價進(jìn)一步拆分為電量電價和容量電價兩部分，更有利于明確不同電源在電力系統(tǒng)中承擔(dān)的義務(wù)、應(yīng)當(dāng)享受的權(quán)利和應(yīng)當(dāng)獲得的合理收益。” 國家發(fā)展改革委有關(guān)負(fù)責(zé)人就《電價機(jī)制》答記者問時表示，長期看，建立煤電容量電價機(jī)制，首次實(shí)現(xiàn)對煤電這一主力電源品種電能量價值和容量價值的區(qū)分，可有力推動構(gòu)建多層次電力市場體系，引導(dǎo)煤電、新能源等市場參與者各展所長、各盡所能、充分競爭，全面優(yōu)化電力資源配置，提升整個電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。 該負(fù)責(zé)人進(jìn)一步分析稱，各地電力系統(tǒng)對支撐調(diào)節(jié)能力需求不同，煤電功能轉(zhuǎn)型進(jìn)度差異也較大。有的地方水電、新能源等可再生能源比重較大，煤電已主要發(fā)揮支撐調(diào)節(jié)作用；有的地方煤電則仍是主力電源，在提供電力和電量方面都是“頂梁柱”。因此，在確定容量電價回收固定成本比例時，將煤電轉(zhuǎn)型較慢、機(jī)組利用小時數(shù)較高的地方安排得低一些，煤電轉(zhuǎn)型較快、機(jī)組利用小時數(shù)較低的地方安排得適當(dāng)高一些，符合各地實(shí)際情況，有利于煤電加快實(shí)現(xiàn)功能轉(zhuǎn)型。 除了電價機(jī)制，楊勇平還建議，完善新一代煤電轉(zhuǎn)型升級的配套保障機(jī)制。“推動煤電轉(zhuǎn)型升級涉及從科技創(chuàng)新到應(yīng)用示范，再到產(chǎn)業(yè)發(fā)展的全鏈條，具有時間緊、任務(wù)重、難度大的特點(diǎn)，對組織管理、研發(fā)能力、資源配置均有很高要求，配套保障機(jī)制尤為重要。” 對此，楊勇平認(rèn)為，在技術(shù)研發(fā)階段，要充分發(fā)揮新型舉國體制的制度優(yōu)勢，成立國家實(shí)驗(yàn)室、全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、煤電龍頭企業(yè)、重點(diǎn)高校和科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合組成的創(chuàng)新聯(lián)合體，加大煤電轉(zhuǎn)型升級科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)力度，持續(xù)強(qiáng)化新一代煤電技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)能力；在示范應(yīng)用和推廣階段，要鼓勵示范驗(yàn)證所在地區(qū)制定細(xì)化首臺（套）重大技術(shù)裝備支持政策，推動新一代煤電設(shè)計(jì)及設(shè)備選型等標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，推動技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化以及標(biāo)準(zhǔn)國際化，持續(xù)提升我國在煤電清潔高效利用技術(shù)領(lǐng)域的國際先進(jìn)性。 這也與《行動方案》的要求相契合。在推動新一代煤電標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)方面，《行動方案》明確提出針對新一代煤電技術(shù)路線，推動開展煤電降碳效果核算標(biāo)準(zhǔn)制定。組織開展《大中型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》修編工作，重點(diǎn)完善新一代煤電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)備選型標(biāo)準(zhǔn)體系，更好適應(yīng)電力系統(tǒng)清潔低碳、靈活智能的發(fā)展要求。對行業(yè)亟須的先進(jìn)性指標(biāo)要求，先行研究制定文件予以規(guī)范，后續(xù)在標(biāo)準(zhǔn)修編中明確。
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