专访清华大学原副校长、北京能源与环境学会名誉会长倪维斗院士: 煤电提效潜力巨大,新能源多样化发展需政策支持
时间:2021-11-05 00:00:00来自:21世纪经济报道字号:T  T

中国工程院院士、清华大学原副校长、北京能源与环境学会名誉会长倪维斗表示,比起退煤减煤,更重要的是更加快速地提高发电效率,在保障供应的同时减少煤炭使用量。

电力是能源转型的关键,随着“双碳”目标的提出和推进,建设新型电力系统的压力不断增加。这一过程中,不仅是将电源从煤电为主转向以可再生能源为主,还涉及提高发电效率、储能、电网改造、数字化等一系列复杂转型改造。

11月3日,国家发展改革委、国家能源局印发《全国煤电机组改造升级实施方案》提出,供电煤耗在300克标准煤/千瓦时以上的煤电机组要么“加快实施节能改造”,要么“组逐步淘汰关停”。按特定要求新建的煤电机组,原则上都需要采用超超临界且供电煤耗低于270克标准煤/千瓦时的机组。

中国工程院院士、清华大学原副校长、北京能源与环境学会名誉会长倪维斗在接受21世纪经济报道专访时表示,当前电力转型的重中之重,一方面是尽快提高煤电效率减少耗煤量,另一方面则应尽快摸清风电、光伏发电等快速发展的新能源的环境影响,避免不必要的环境损害。

他表示,近些年电力领域新技术不断涌现,但大多还未形成产业化发展。这需要政策支持,也需要大型电力企业提高自身的改造积极性。

电力转型先要提高煤电效率

《21世纪》:电力行业是能源改革的重点,近年来我国积极推进电力低碳转型,加强对燃煤发电机组的管理对转型十分重要,目前在煤电方面的工作重点是什么?

倪维斗:电力转型面临的挑战,我认为目前来看并不是该怎么将煤电关停,第一要务是需要大幅提高煤电的效率。目前我们还有很多30万千瓦及以下的小容量机组,效率是不高的,如果在这方面好好下功夫的话,也可以大量减少煤的使用。

根据国家统计局发布的数据,2020年,全国发电量77790.6亿千瓦时。其中,火电发电量53302.5亿千瓦时。现在100万千瓦及以上的大功率煤电机组,我们已经可以做到供电煤耗量在270余克标准煤/千瓦时的水平,相比同等机组300克标准煤/千瓦时左右的量,每度电能减少30克耗煤量。根据国家能源局公布的数据,全国6000千瓦及以上电厂供电标准煤耗已达到305.5克。由此减少的相应的二氧化碳排放量大约10亿吨左右。

虽然我国大型发电站的发电效率已经提到了相当高的水平,但中小型的机组还有很大效率提升空间。以全球发电效率最高、最清洁环保、单位发电煤耗最低的发电厂之一——上海高桥第三发电厂为例,在2013年就实现了276克标准煤/千瓦时的年平均供电煤耗。而国家煤电示范工程安徽淮北平山电厂的135万千瓦机组,其发电数据能达到251克标准煤/千瓦时,效率能达到46%。

目前我国至少30万千瓦上下的中等机组大概有4.5亿千瓦装机容量,还有大量5万千瓦左右的小型电站和中石化、中石油等自备电厂,效率相对来说都可以大大提高。

不论大中小型的电厂,在效率提高上都还大有潜力可挖,要大幅度、大面积、大规模降低现有电厂的煤耗或者提高效率。如果每度电能降低几十克的煤耗,将对二氧化碳的减排非常有利。在这件事上国家应该有统一的规划,用先进技术来改造亚临界的技术,实现“提温不提压”的技术措施。

除此之外,降低负荷和调峰,也是今后至少10到20年内需要重视的方面,因为煤电将来可能转变成给波动性较大的可再生能源调峰的角色。低负荷运行达到20%对煤电机组发挥调峰功能有很大益处,煤电机组改造后最重要的就是低负荷稳定高效运行。目前,许多机组无法调峰的主要原因正是无法低负荷运行。一般电厂达到50%以下运行就不太稳定了,需要使用喷油助燃等方法,这会耗费高价的燃油。这方面已经有了成功经验,比如徐州铜山电厂三号机组在改造后就能够在20%的负荷内稳定运行,且效率基本没有像超临界大型机组一样大幅度降低。

《21世纪》:在最近几年的能源转型过程中,可再生能源在装机量、价格等方面都已经取得了相当可观的成果,这方面还有哪些问题?

倪维斗:可再生能源这几年的确发展得很快,但是最大的问题是出力变动比较大、不稳定。从地球物理和化学的角度来说,可再生能源的发电情况很大程度上取决于是否有风、有太阳等自然条件,间歇性较大。虽然最近几年我国可再生能源发展得很快,但是要按照此前我校李政教授研究团队的研究结果来看,用风电来替代煤电的话,发电量要成几十倍地增加。

目前,风电和光伏建设本身对生态环境也有一定影响。我支持风电的发展,但是几十倍地增加风电建设,很可能会对某些生态系统造成显著影响。比如鸟类迁移可能会受到影响,鸟类本身与森林虫害鼠类控制有关。可能会由此造成害虫变多、老鼠变多,又对其他生态系统产生影响。可以说,目前在风电光伏的生态影响这方面还没有研究透彻。

生态系统潜移默化的转变是需要引起重视的。1950年我刚来到北京时,冬天风很大很冷,现在北京冬天没以前那么冷了,风也相对减弱了,对于人来说可能相对舒服一些,但是对经过长时间形成的稳定的生态环境,还是有一定负面影响的。可再生能源的确要发展,但发展到什么程度还需要国家通过相关课题好好研究和分析,我

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