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我国煤电高质量发展的思考及“十四五”煤电技术发展方向

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  • 2020-05-27
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原标题:我国煤电高质量发展的思考及“十四五”煤电技术发展方向

世界能源领域正呈现多元化、清洁化、低碳化转型发展趋势。我国以煤为主的能源资源禀赋决定了未来一定时期内煤电仍是我国电力安全可靠供应的基石,也是构建党的十九大报告提出的“清洁低碳、安全高效”现代能源体系的重要基础。

近年来,我国新能源发展取得了举世瞩目的成就,未来仍将持续高速增长。在大规模低成本储能技术成熟应用之前,为应对新能源电力可信容量不足的问题,一方面,电力系统需要煤电充分发挥“兜底保障”的重要作用,以提高电力安全保障的能力;另一方面,煤电要积极“转变角色”,由传统提供电力、电量的主体性电源,向提供可靠电力、调峰调频能力的基础性电源转变,积极参与调峰、调频、调压、备用等辅助服务,提升电力系统新能源消纳能力,将更多的电力市场让渡给新能源,为新能源健康持续发展,提供强有力的支撑保障;同时,低成本的煤电是全社会降低用电、用热成本的基础,对促进经济社会发展、提升人民幸福感具有重要意义。

面对新时代对煤电功能定位转变的新要求,煤电应以科技创新和技术进步为动力,进一步提升“内功”,持续推动自身高质量发展。

煤电技术面临的挑战

(一)清洁低碳的更高要求

构建清洁低碳的能源体系使煤电技术面临着以下四个方面的挑战:一是对煤电全面超低排放、废水处理、重金属脱除等相关技术提出更高要求,煤电行业必须顺应清洁发展趋势,在污染物全面深度控制方面主动作为;二是全国现有数十亿吨低热值煤,并且伴随着煤炭开采,每年将新增几亿吨,大量堆积会释放有害气体、污染土壤,占用大量土地,我国现有数百亿吨的高硫无烟煤和上万亿吨储量的高碱煤,这些特殊煤种的清洁高效利用仍存在技术难点;三是农林废弃残余物和市政污泥的资源化、清洁化处置需求对煤电赋予更多新的功能,煤电需要不断主动作为,提升城乡固体废弃物协同处置的能力;四是应对全球气候变化,低碳化发展趋势,建设全球生态文明,构建我国低碳的能源体系,对煤电势必带来重大挑战。

(二)新能源的快速发展

新能源风电、光伏的大规模并网,其出力的间歇性和随机性,以及过高的渗透率,会影响系统电能质量,甚至威胁电网稳定运行。我国电力系统整体缺乏优质的灵活性电源,相比抽水蓄能、气电和储能,经灵活性改造之后的煤电是目前技术条件下最为经济的调峰电源。但是,煤电深度调峰对运行效率、污染控制甚至设备安全会产生不利影响,可谓“牵一发而动全身”。

因此,随着煤电功能定位的转变,低利用小时数、宽负荷运行、负荷跟踪、快速响应等新需求使得煤电在电力系统中的传统功能定位、设计理念、设备性能、高效运行和寿命等方面面临着新的问题和挑战。

(三)清洁供热需求的持续增长

随着城镇化和工业园区发展,我国热力需求不断增加,清洁高效热电联产集中供热稳步发展,2018年热电联产机组占火电机组比重达到41%。从2015年到2018年,全国集中供热面积增加34%、热电联产机组供热量增加31%,而发电量仅增加了15%,即便如此,北方部分地区电量消纳仍存在困难。预计“十四五”期间,北方地区清洁高效热电联产机组供热需求仍将持续增长,而电量的消纳仍面临着一定挑战,局部地区甚至可能产生“窝电”问题。

“十四五”我国煤电技术发展方向

随着我国能源电力转型发展,煤电需要通过自我变革和技术进步,充分发挥在能源和电力转型发展过程中“四个平台”的功能作用,即电热基础平台、灵活调峰平台、节能减排平台、耦合消纳平台, 为能源电力转型高质量发展“保驾护航”。“十四五”期间,我国煤电技术将朝着高效、清洁、灵活、低碳和智能的方向发展。

(一)提“内功”

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