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16位院士联名倡议鞭策燃煤发电财产晋级促进节能减排
工夫:2018-07-17 16:47    滥觞:    点击:次

 

中国工程院院士关于鞭策燃煤发电财产晋级,强化机组深度调峰才能,提高可再生能源消纳程度,以促进节能减排的倡议。

长期以来,燃煤发电为我国的节能减排奇迹做出了严重奉献。基于我国电力产业和能源构造的开展情况,订定燃煤发电产业节能减排的中长期发展战略计划意义严重。为此,中国工程院和国家自然科学基金委员会结合赞助了“国外燃煤发电机组节能减排战略研究”项目。该项目由清华大学倪维斗院士牵头,产、学、研、用等差别范畴的50多位专家学者参与。项目经由过程对海内次要发电集团20余家燃煤电站的现场调研、40余次跨专业技术钻研,分离文献阐发、理论研究、电话征询等多种方法,对国外燃煤发电所触及的节能、减排和智能电站等三个方面展开了深化研讨和体系论证,获得一系列主要熟悉。在此基础上,进一步钻研凝炼,构成本倡议。

(一)我国燃煤发电节能减排事情获得明显效果

在已往相称长的期间内,国外燃煤发电的能耗程度不断落伍于发达国家。跟着电力工业的快速开展,国外燃煤发电的供电能耗不断连续降落。2017年,天下火电机组的均匀供电煤耗已到达309g/kWh,比拟于1949、1978和2002年分别低落了73%、34%和19%;曾经较着优于美国和世界平均水平,与欧洲相称。当前,我国先辈燃煤发电机组的供电煤耗曾经低270g/kWh,引领了世界燃煤发电的发展方向。

自1996年燃煤发电行业开端片面施行污染物排放掌握以来,国度排放尺度历经数次修正,排放尺度愈来愈严,当前超低排放要求SO₂、NOₓ和烟尘的排放限定别离为50、35、10mg/Nm3,为汗青排放尺度最高、世界最严的国外尺度。燃煤发电污染物排放绩效连续降落,污染物排放量近几年在装机容量持续增长的状况下实现大幅降落。2015年燃煤发电行业的SO₂和NOₓ的排放量别离低落至200和180万吨;燃煤发电的污染物排放总量已低于美国,靠近欧洲。

(二)我国燃煤发电节能减排仍有宏大的潜力

1)节能潜力阐发经由过程系统分析已往近七十年来燃煤发电产业的开展过程,获得燃煤电站节能降耗的主要原因包罗开展高参数大容量先辈机组、裁减落伍产能、优化电源构造、接纳先辈节能手艺、提拔运营管理水平等主要结论。进一步经由过程理论研究,成立了燃煤电站能源转化的热量/㶲比照阐发办法,并绘制了差别容量品级典范燃煤发电机组热量丧失和㶲丧失图谱,进而肯定了燃煤电站的能量丧失/节能潜力的物理散布状况。

经由过程对开展高参数大容量先辈燃煤机组的影响研讨发明,2006-2015间新增装机对天下火电机组均匀供电煤耗降落的奉献累计达20g/kWh阁下。而限于高温铁素体和镍基合金等质料研发进度的影响,更高参数机组的开展难以促进。

经由过程对裁减落伍产能的影响研讨,获得 2006-2015 时期,裁减中小高能耗机组对天下火电机组均匀供电煤耗降落的影响累计到达 27g/kWh,比新增装机的影响还大。若片面关停200MW 及以下品级小机组,最少还可低落煤耗 20g/kWh 以上。但是,燃煤发电的落伍产能容量小、数目多、分离广、触及行业宽,且大部分属于自备电厂,关停需下大力气才行。

经由过程对燃煤电站节能潜力的分析研究,发明分级预热提高热风温度、优化汽轮机通流构造、强化空冷冷端传热、缸体上下位安插等节能步伐,可响应低落供电煤耗5-10、4-8、2-4和2-3g/kWh。

经由过程对燃煤电站能量丧失的系统分析,发明热电联产是蒸汽轮回能量操纵服从最高的情势。停止2017年天下热电联产装机已到达5.5亿千瓦,约占火电装机的一半,年节约标准煤约4000万吨,对天下火电机组均匀供电煤耗降落的奉献约9g/kWh。若接纳节能型热电联产手艺停止革新,还可节省标煤1800万吨,响应低落天下火电机组均匀供电煤耗4g/kWh阁下。

基于以上阐发,当前燃煤发电范畴节能降耗方面最少还有2530g/kWh的开展空间。若将来胜利研发高温铁素体和镍基合金材料,兴修700℃品级燃煤发电机组的供电煤耗可比当前最先辈的600℃品级燃煤发电机组供电煤耗降落约15-20g/kWh。

2)减排潜力阐发

按照海内差别产业排放的比照,燃煤发电曾在已往相称长时间内是SO₂和NOₓ的排放大户。跟着电力行业近年来的不懈努力以及超低排放尺度的逐渐施行,燃煤发电的SO₂和NOₓ排放占比在2015年就曾经低于10%,减排空间十分有限。而燃煤发电排放与能耗/本钱的冲突凸起,应重点低落燃煤发电净化掌握的本钱。比拟而言,热力、钢铁和水泥等产业范畴因排放尺度仍然较低,已成为我国SO₂、NOₓ和烟尘排放的次要泉源,应协同订定严厉的排放尺度,重点治理。按照预算,若热力、钢铁和水泥等燃煤产业接纳与燃煤发电行业不异的超低排放尺度,则每一年可别离低落SO、NOₓ和烟尘的排放约750、770、800万吨阁下。

3) 可再生能源电力消纳潜力阐发

跟着可再生能源发电的快速增长,以燃煤发电为根底的电网难以消纳“阴晴不定”的可再生能源电量,弃风、弃光的电量逐年增长,燃煤发电面对史无前例的调峰和灵活性革新的压力。而当前约5.5亿千瓦装机的热电联产机组次要采纳以热定电的方法运转,调峰才能受限。本项目基于体系研讨,提出了热电联产机组加装大旁路,实现热电解耦的手艺路线,可使热电联产机组全负荷调峰。若片面推行,可开释3-4亿千瓦的调峰才能,大幅提高对可再生能源电量的消纳才能。按年调峰500小时计,可年节约标准煤4000万吨以上。相当于低落供电煤耗9g/kWh,响应低落燃煤发电行业污染物排放约总量的3%阁下。

4) 电站运转管理潜力阐发

因为燃煤电站的节能和减排受运转管理影响较大,本项目进一步研讨了电站信息掌握手艺的开展状况。在集散掌握手艺(DCS)、管理信息系统(MIS)、厂级监控体系(SIS)等基础上,操纵燃煤电站毛病监测手艺、数字电站、大数据、云计较、在线优化等先进技术,提出了将来燃煤电站智能化的开展设想与施行框架,可望实现燃煤电站的及时优化、自动决议计划、自立保护与检验,以及基于智能电站的智能化设备管理服务和多源消费合作。

(三)倡议

1) 静态对标裁减落伍产能,鞭策燃煤装机财产晋级

接纳供电煤耗差额静态对标裁减落伍产能。即以当前海内先辈燃煤发电机组的供电煤耗为基准,关于退役年限还剩10年以下的机组,若供电煤耗高于对标煤耗40g/kWh,则倡议裁减;关于退役年限还剩10-20年的机组,若供电煤耗高于对标煤耗50g/kWh,则倡议裁减。深度调峰机组在通例机组的对标差额基础上增长10g/kWh。

2) 增强根底和使用研讨,促进燃煤发电技术发展

倡议重点研发氛围分级预热手艺,促进热电联产,展开大旁路供热机组树模,深化研发熄灭、热力体系等历程的静态特性,鞭策掌握、信息技术的标准化以增进智能电站开展,放慢高温铁素体和镍基合金材料研发以进一步提高蒸汽参数,实现燃煤电站的深度节能减排。

3) 优化电源构造,鼓舞电量买卖,增进新能源电量消纳

倡议大力发展调峰机组,优化电源构造。并成立电量自立交易平台,成立、健全差别电源构造之间的电量代发机制,鼓舞特定区域内(如地区电网)差别电源构造之间的电量及时、自立买卖。经由过程市场机制高效、安康地发掘燃煤发电机组,特别是供热机组的深度调峰才能,以处理新能源的消纳成绩。

4) 鼓舞排放买卖,实现污染物排放的片面掌握

倡议参照煤电排放尺度,按照热力、钢铁、水泥等行业的特性逐渐订定严厉的污染物排放尺度。操纵煤电与其它行业排放尺度的差别,成立污染物排放买卖市场机制,以增进减排手艺的推行和资源配置优化,从而低成本大幅低落非发电产业的燃煤净化排放,实现全社会的节能减排。

(倡议人名单略)



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