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| 我國電力行業(yè)節(jié)能關鍵技術發(fā)展現狀 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 發(fā)布日期：2011-10-29 13:28:07 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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從全球范圍來看，電力生產占到化石燃料使用總量的32%，占到與能源相關的CO2排放的41%。根據IEA數據，如果全球化石燃料發(fā)電都能夠達到現行最佳效率（按技術可行性估算），則每年可節(jié)能7.16億～9.89億噸標煤（501～692Mtoe），減排18億～25億噸CO2，其中潛力最大的當屬燃煤發(fā)電（可節(jié)能5.12億～7.16億噸標煤，減排14億～20億噸CO2）。在我國，電力工業(yè)是國民經濟的基礎產業(yè)和主要能源行業(yè)，同時也是主要的能源資源消耗和污染物排放行業(yè)之一。根據《中國環(huán)境統計年鑒2010》數據，2009年電力部門煤炭消耗量占工業(yè)部門煤炭消耗總量的一半以上，二氧化硫排放量占全國排放總量的55%。“十一五”期間，我國電力行業(yè)節(jié)能減排取得了突出成就，主要體現在以下幾個方面： 一是電力結構不斷優(yōu)化。根據國家能源局《2010年能源經濟形勢及2011年展望》數據，“十一五”期間我國累計關停小火電7210萬千瓦，提前并超額完成“十一五”關停小火電機組5000萬千瓦目標。全國在役火電機組中，30萬千瓦及以上機組比重提高到70%以上，其中60萬千瓦及以上機組占33%，全國在運百萬千瓦超超臨界火電機組達到33臺，在建11臺。截至2010年底，我國非化石能源電力裝機比重合計占26.5%，比2009年提高1.1個百分點，累計發(fā)電量7862億千瓦時，按發(fā)電煤耗折算約合2.63億噸標準煤；二是節(jié)能效率不斷提升。2010年，全國60萬千瓦及以上火電機組平均供電煤耗335g/kWh，比2009年下降5g/kWh，“十一五”期間累計下降超過35g/kWh，在2008年即提前兩年實現“十一五”末供電煤耗目標（355g/kWh）。2010年，全國電網線損率為6.49%，比2009年減少0.23個百分點，優(yōu)于英國、加拿大、澳大利亞等國，全國平均線損總體處于同類資源與負荷密度條件國家中的先進水平；三是污染物排放控制成效顯著。根據《2009年電力企業(yè)節(jié)能減排情況通報》統計數據，2009年，在全國火電發(fā)電量比2005年增長47.4%和電煤消耗增長41.9%的情況下，全國火電廠煙塵排放總量315萬噸，比2005年下降45萬噸。截至2009年底，安裝脫硫裝置的燃煤電廠總裝機4.7億千瓦，約占煤電機組的76%（美國2008年為41.5%）。全國電力二氧化硫排放量約為948萬噸，提前一年達到“十一五”末電力SO2排放總量控制在1000萬噸的目標，2009年全國SO2排放量比2005年下降334萬噸，電力SO2排放量下降352萬噸，即電力工業(yè)不僅完成了新增機組SO2減排任務，而且通過存量機組的減排承擔了其他行業(yè)的總量指標。 但電力行業(yè)在節(jié)能減排中還存在著以下問題，主要包括節(jié)能減排潛力有待進一步挖掘，電力企業(yè)節(jié)能減排管理水平有待進一步提高，運用經濟手段推動節(jié)能減排的作用有待進一步發(fā)揮，脫硫設施運行管理水平仍有待提高，煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統（CEMS）作用有待進一步發(fā)揮，脫硫石膏綜合利用存在地區(qū)差異等。推進電力行業(yè)節(jié)能減排的途徑主要有三種：一是制度或管理手段；二是技術創(chuàng)新；三是產業(yè)結構調整。目前，電力行業(yè)節(jié)能關鍵技術手段主要有四個方面：即現有電廠技術改造、潔凈燃煤發(fā)電技術、熱電聯產和非化石能源發(fā)電技術。 一、現有電廠技術改造 通過現有電廠進行技術改造可推動我國節(jié)能減排步伐，具體來講有如下幾個發(fā)展方向：一是加快燃煤小機組退役；二是通過監(jiān)控、檢修等技術設備的改進以及機、電、爐一體化控制技術和廠級自動化系統的推廣，提高電廠自動化水平；三是通過風粉監(jiān)測、完善吹灰及在線分析系統等減少鍋爐漏風和凝汽器泄漏；四是對10萬～30萬千瓦汽輪機組高、中、低壓缸通流部分等進行改造，提高效率；五是采用轉動機械電機變頻改造等措施降低廠用電率；六是對火電機組利用等離子點火、少油點火、小油槍點火和低負荷穩(wěn)燃等技術進行改造，減少燃油的投用；六是推廣火電節(jié)水技術，包括循環(huán)冷卻水濃縮倍率達到4.5以上的處理技術及相關防腐技術、廢水處理回用技術和城市生活污水再生水再利用的深度處理技術、更高濃度的水除灰技術、灰渣的干除（干輸、干儲）和綜合利用技術、海水及苦咸水淡化技術、大型高效空冷技術、廢水零排放技術、節(jié)水型發(fā)電系統和新型發(fā)電技術等。 二、潔凈煤發(fā)電技術 潔凈煤發(fā)電技術有利于提高發(fā)電效率、推動環(huán)保和利用多品質資源。先進的煤炭燃燒發(fā)電技術主要包括：超臨界與超超臨界燃煤發(fā)電技術，大容量、高參數循環(huán)流化床技術，整體煤氣化聯合循環(huán)及多聯產技術等。 潔凈煤發(fā)電技術分析
三、熱電聯產/熱電冷聯產 熱電聯產（CHP）具有節(jié)約能源、改善環(huán)境、提高供熱質量、增加電力供應等綜合效益。熱電聯產可充分利用電力生產過程中損失的熱量，全球火電站平均熱效率為35%～37%，而CHP一般可達75%～80%，較之高出40%以上，節(jié)能效果突出。從國外情況來看，截至2008年的統計，全球熱電聯產裝機容量約為330 GW，占到電力裝機總量的9%。歐洲的丹麥、芬蘭、荷蘭是領先國家，其中丹麥CHP裝機容量占到電力裝機容量的52%。從我國情況來看，至2007年底，我國60萬千瓦及以上CHP裝機容量9917萬千瓦，占同期全國火電機組裝機總量的17.9%。 從未來發(fā)展方向來看，一是用熱電聯產集中供熱為主的方式替代城市燃煤供熱小鍋爐，提高熱電聯產在供熱中的比例，擴大集中供熱范圍；二是燃煤熱電廠發(fā)展20萬千瓦以上的大型CHP機組，城市附近的30萬千瓦以下純凝汽發(fā)電機組改為CHP機組三是鼓勵建設熱電冷聯供機組；四是北方小城市和工業(yè)開發(fā)區(qū)工業(yè)生產用熱建設背壓式CHP機組熱電廠；五是建設分布式CHP和熱電冷聯供機組；六是因地制宜建設低熱值燃料和秸稈等綜合利用CHP熱電廠。 四、非化石能源發(fā)電技術 大力發(fā)展包括水能、核能、風能等在內的非化石能源發(fā)電技術是未來電力行業(yè)節(jié)能減排的重要措施。未來10年我國將致力于調整以煤為主的能源結構，增加清潔能源比重，使我國水電、核電、風電等非化石能源占一次能源消費總量的比重由目前的僅為8.3%，提高至2015年的11.4%，再到2020年實現我國向國際社會承諾的15%。 非化石能源發(fā)電技術發(fā)展分析
五、智能電網技術 建設智能電網在客觀上為調整、優(yōu)化電力和能源結構提供了有利條件和機遇，并且可為電力企業(yè)提高運行效率及可靠性、降低成本。通過對電力生產、輸配、用電各個環(huán)節(jié)的優(yōu)化管理，可以節(jié)省電費、實現智能管理、具有更強的可靠性和使用效率、增加可再生能源的使用、支持混合動力車的接入等。 從全球范圍來看，20世紀80年代以來，屬于當前智能電網范疇的一些技術如電子控制、數字化計量和監(jiān)控開始得到應用。20世紀90年代中后期，人們將適應未來需要的現代化電網作為一個整體開始進行全面系統的研究，一些電力公用事業(yè)機構在小范圍內對電網進行改造和升級，以獲取實踐經驗，提高運營績效。2008年全球經濟危機后，世界各主要國家紛紛加大了智能電網建設的力度，并投入大量公共資金予以扶持，將其提升到國家能源、環(huán)境與經濟可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的高度來全力推行。目前，國際電氣和電子工程師協會（IEEE）、國際電工委員會（IEC）和美國國家標準與技術研究院（NIST）等組織機構已經或正在加緊制定與智能電網相關的國際標準。 我國國家電網公司以“堅強智能電網”為目標，提出了到2020年的三階段發(fā)展規(guī)劃，提出建設以特高壓為骨干網架、各級電網協調發(fā)展的堅強智能電網。過去兩年，國家電網全面推進智能電網試點工程建設，全面啟動了21類228項試點工程，制定了15項智能變電站標準，已經建成陜西750千伏、延安、江蘇220千伏等8個智能變電站。加快技術標準制定和關鍵設備的研發(fā)應用，加強清潔能源發(fā)電并網技術研究，提高電網優(yōu)化配置能力，研發(fā)重點領域集中在智能化電力電子設備、智能化傳感技術、可再生能源并網、儲能技術和分布式能源。 |
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