中电联行业发展与环境资源部副主任潘荔发布报告

时间:[2017-09-22 ] 信息来源:中电联行业发展与环境资源部
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  各位领导、来宾、媒体朋友们大家下午好,我现在发布中国电力企业联合会编制的《中国煤电清洁发展报告》。报告通过历史对比、国际比较的方法,客观描述了中国煤电清洁发展的历程、采取的行动和取得的成效。报告共五章15节,约8万字,将在中国电力出版社正式出版,今天发布的是报告PPT版。

  本报告所指煤电清洁发展的内涵主要是提高煤电发展效率,减少碳排放强度,控制煤电大气污染、水污染,减少烟尘、二氧化硫、氮氧化物及废水的排放,推进清洁生产,提高固废利用率的措施和成效。同时报告简要介绍了中国能源以及非化石能源的发展情况。第一章煤电发展状况。从能源与煤炭、电力与煤电、煤电与供热、煤电与电价四个方面介绍了中国电能占终端能源消费比重和煤炭转化为电力比重的情况,这两个比重是衡量一个国家现代化水平和煤炭清洁化利用的重要标志。中国以煤为主的资源禀赋决定了能源消费以煤为主的格局,也决定了以煤电为主的电力生产和消费结构。长期以来,煤电发挥着保障电力安全稳定供应、应急调峰、集中供热等重要的基础作用。同时,也是平衡电价水平的坚实基础。

  1978年改革开放以来,尤其是近十年以来,中国一次能源生产总量和消费总量快速提高。2016年中国能源生产总量达到34.6亿吨标煤、能源消费总量达到43.6亿吨标煤,其中原煤生产占能源生产总量的69.6%,煤炭消费占一次能源消费总量的62%。2016年世界一次能源消费中煤炭占比28.1%,凸显煤炭在中国能源消费中的主体地位。电力与经济社会发展密切相关,是经济发展的先行官,是重要的生产资料和生活资料,电力发展对国民经济的快速增长发挥了强有力的支撑作用。

  中国发电量从2010年开始居世界第一位,发展装机从2011年开始居世界第一位。2016年中国电力装机容量达到16.51亿千瓦,发电量6.02亿瓦时。从结构看,中国火电在总装机容量与发电量中占比高,在满足能源电力需求上发挥了重要作用。虽然近十年可再生能源发电迅猛增长,但煤电仍然是中国电力供应的主力电源和基础电源。从全国平均角度看,2016年每共1度电量中有0.66度电来自燃煤电厂。随着风电、太阳能灯新能源的加速发展和用电负荷特性的变化,系统对调峰容量的需求不断提高。在美国灵活性电源占比达到44%,中国仅有6%,里面不包括灵活性改造的煤电。在现有的资源条件下,煤电是中国最重要、最可靠的调峰电源。热电联产、煤电机组可以给周边的企业供应蒸汽,可以给居民供热。6000千瓦级以上供热机组的比例由2005年的14.2%提高到了2016年的37.4%,供热量增长了一倍。同时供热机组已经成为解决北方城市散煤污染的最有效方式。比如辽宁两台30万的供热机组热电联产项目,这个项目替代关停了供热范围内一台10万千瓦和两台2.5万千瓦的供热机组,十处锅炉放的27台燃煤锅炉。项目投产后区域二氧化硫、氮氧化物、烟尘的排放总量分别下降3934吨、3510吨、1325吨。

  煤电在支撑用电和用热需求的同时,还发挥了稳定当前电力价格水平的作用。尽管风电、太阳能发电等非化石能源发电的成本在逐年下降,但是与煤电相比,价格仍然较高。2016年,中国煤电平均标杆电价是0.3644元每千瓦时,这个标杆电价包括了脱硫、脱硝和除尘电价,其中西北煤电基地平均标杆电价0.2918元每千瓦时,煤电平均标杆电价与水电基本相当,略低于核电,但比气电、风电、光伏发电等具有明显的价格优势,有效抑制了高成本化石能源大规模发展所带来的用电成本的提升。

  第二章 煤电清洁发展行动。这一章是从装备技术水平、污染治理技术水平两个方面展示了电力行业为了实现煤电清洁发展所做的主要工作。中国作为煤电大国,长期致力于发电装备技术、污染治理技术的创新发展。在发电装备技术方面,中国的超超临界常规煤粉发电技术达到世界先进水平,空冷技术、循环流化床锅炉技术达到世界领先水平。在污染治理技术方面,中国燃煤电厂燃煤的煤质复杂,平均发热量与挥发份偏低,硫份和灰份偏高,二氧化硫、烟尘和氮氧化物的原始生成浓度较高,且大多数为环保技术改造项目。通过自主研发和引进吸收再创新,煤电大气污染物治理技术总体达到世界先进水平,部分领域达到世界领先水平。

  从1956年第一台国产6000千瓦煤电机组投运开始,经过数十年的不懈努力,中国在发电装备技术水平方面实现了从低效到高效、从高污染物排放到低污染物排放,从依靠进口到全面国产化的大跨越。30万千瓦及以上火电机组比例由1995年的27.8%,增长到2016年的79.1%,提高了53个百分点。“十一五”以来,累计关停小机组达到1.1亿千瓦,投产百万千瓦等级机组96台,中国燃煤电厂加权平均运行年限11.26年,美国平均运行年限约38年。随着煤电装备技术设备、污染治理技术水平的快速提高,煤电机组结构的持续优化,管理水平的特许进步,中国燃煤电厂实现了从设计、施工、投运到关停的全过程管理。实现了从供电煤耗、排放浓度、总量控制、监管、统计的全方位管理,实现了气、水、声、渣的全要素管理。近年来又大规模开展了煤电大气污染物超低排放即近零排放的改造,进一步降低了排放浓度和排放量,实现了煤电全面的清洁化发展。

  除尘技术快速更新换代,2016年电除尘器占68%,袋式和电袋除尘器占32%,平均除尘效率达到了99.9%以上,烟尘排放绩效由1979年的发一度电的25.9克下降到了2016年发一度电0.08克,下降了99.7%。自20世纪80年代后期,中国开始研究烟气脱硫技术。20世纪90年代先后从国外引进了各种类型的烟气脱硫技术,开展了示范工程建设,为大规模开展烟气脱硫奠定了技术基础。进入21世纪,火电厂二氧化硫控制步入以烟气脱硫为主的控制阶段,通过自主研发和在引进国外脱硫技术的基础上消化吸收再创新,中国已有石灰石石膏湿法、烟气循环流化床、海水脱硫、半干法等十多种烟气脱硫工艺技术,并得到应用。截至2016年底,中国已投运燃煤电厂烟气脱硫机组容量达8.8亿千瓦,占煤电机组容量的93.6%。加上具有脱硫作用的循环流化床锅炉,脱硫机组占煤电机组比例接近100%。2005到2016年间,累计新增脱硫设施8.3亿千瓦,脱硫装置年建设量含改造量创造了世界奇迹。目前燃煤电厂脱硫效率大部分大于97%,部分甚至达到99%以上,火电二氧化硫排放绩效由1980年的10.11克每千瓦时,降到2016年的0.39克每千瓦时,下降了96.1%。

  “十二五”开始大规模的烟气脱硝建设及改造,常规煤粉煤基本采用选择性催化还原也就是SCR技术,部分循环流化床锅炉即极少数的常规煤粉炉采用了选择性非循环还原的方法SNCR的技术,或者是SCR和SNCR的联合技术,截止到2016年底,中国已投运火电厂烟气脱硝机组容量约9.1亿千瓦,占火电装机容量的85.8比,其他为燃气机组或者是CFB锅炉。2011年到2016年累计新增脱硝机组8.2亿千瓦,年平均投运脱硝容量超过1亿千瓦。火电氮氧化物排放绩效由2005年的3.62克每千瓦时下降到2016年的0.36克每千瓦时。中国在火电厂用水优化设计、循环水高浓缩倍率水处理技术、超滤反渗透的应用边界拓展、高盐浓缩性废水处理等方面已经走在世界前列,燃煤电厂、脱硫石膏和粉煤灰得到了利用。

  第三章煤电清洁发展成效。在节能环保、法律法规的约束下,在国家节能减排政策的引导和支持下,在先进燃煤发电技术、污染治理技术的支撑下,中国煤电清洁发展成效巨大。大气污染物排放量、单位发电量污染物排放量大幅下降,废水排放控制、固体废物综合利用、供电煤耗、发电水耗等均达到世界先进水平,碳排放控制水平显著提升,为中国和全球环境保护事业作出了巨大贡献。大气污染物排放量快速下降,1979年到2016年火电发电量增长17.5倍,烟尘排放量比峰值600万吨下降的94%,二氧化硫排放量比峰值1350万吨下降了87%,氮氧化物排放量比峰值1000万吨下降了85%。“十一五”期间电力二氧化硫减排374万吨。“十二五”期间,电力二氧化硫、氮氧化物分别减排726万吨、770万吨,为全国实现“十一五”、“十二五”污染物减排目标作出了巨大贡献。

  煤电机组效率持续提高。效率是电厂综合技术水平的集中体现,中国一般采用供电煤耗的高低来表示煤电机组效率的高低。供电煤耗越低机组效率越高。随着煤电机组的上大压小,供热机组比重的提高和节能改造的广泛实施,火电供电煤耗持续下降。2016年6000千瓦级以上火电机组供电煤耗312克每千瓦时,比1978年下降了159克每千瓦时,降幅达到33.8%。不同容量等级机组供电煤耗均实现了下降,从各机组等级供电煤耗统计情况看,与2006年相比,2016年60万千瓦等级的火电供电煤耗下降了20克每千瓦时,30万等级机组下降了26克每千瓦时,20万等级的机组下降了45克每千瓦时,10万千瓦等级机组下降了56克每千瓦时,10万千瓦及以下等级机组下降了103克每千瓦时。碳排放强度不断下降,2005年以来通过采取结构调整、技术减排、管理优化等方面的措施,电力行业碳排放强度持续下降。经中电联初步统计分析,2016年全国单位火电发电量二氧化硫碳排放约822克每千瓦时,比2005年下降了21.6%。2015年全国火电单位供电二氧化碳排放比2010年下降近8%,超额完成国家应对气候变化规划2014到2020年提出的2015年全国火电单位供电二氧化碳排放比2010年下降3%左右的目标要求。耗水和碳排放强度逐年减少,2000年到2016年火电发电量增长了2.9倍,火电耗水量仅增长了24%,火电发电水耗由2000年的4.1千克每千瓦时降到了2016年的1.3千克每千瓦时,降幅达到了68%。在废水排放方面,2016年废水排放量约3亿吨,比2005年排放峰值20亿吨下降了85%,废水排放绩效由2000年发一度电1.38千克降至2016年发一度电0.06千克,降低了95.7%。

  固废综合利用水平不断提高,2016年全国燃煤电厂产生粉煤灰约5亿吨,综合利用效率约72%,脱硫、脱销约7250万吨,综合利用率约74%。煤电清洁发展国际比较。美国是全球第二大煤电国家,与美国比较,中国环保设施配置率明显高于美国。2015年中国燃煤发电量是美国的2.4倍,火电发电量是美国的1.5倍,烟尘、二氧化硫、氮氧化物三项污染物排放总量与美国基本持平。美国是437万吨,中国为420万吨。单位火电发电量、大气污染排放量指标是化石燃料电厂污染控制水平的重要指标,火电包括燃煤发电、燃气发电、燃油发电等,由于燃气机组主要排放氮氧化物、烟尘(颗粒物)和二氧化硫排放浓度很低,火力发电结构中燃气结构发电量占比比较大的国家排放绩效好。2015年美国气电发电量占火电发电量的比重是49%,中国为4%。但中国以煤为主的火电二氧化硫、氮氧化物排放绩效已经好于除日本以外的其他国家。单纯就煤电来进行比较,单位煤电发电量、二氧化硫、氮氧化物排放量已经达到世界先进水平。

  从发电效率的国际比较看,从2010年起,中国煤电效率仅略低于日本,高于德国、美国等国家。煤电机组的效率不仅与技术参与有关,而且与机组的运行负荷、煤炭的质量密不可分。当负荷降低10%时,机组的供电煤耗可增加3到5克每千瓦时,国外煤电机组一般在基本负荷和中间负荷,大容量机组一般都是高负荷发电,而中国30万千瓦及以上机组多数负荷率在60%到75%,综合考虑负荷因素对效率降低的影响,中国燃煤电厂的效率与日本持平。2005年以来,中国煤电碳排放强度持续呈下降趋势,中国煤电碳排放控制水平高于美国、德国、加拿大、法国、英国等国家。第四章煤电清洁发展展望。这一章从三个方面进行了展望,一是绿色低碳是能源发展大趋势。在人类共同应对气候变化的大背景下,世界各国纷纷制定能源转型战略,提出更高的能效目标,制定更加积极的低碳政策,推动可再生能源发展,加大温室气体减排力度,同时不断寻求低成本清洁能源替代方案,推动经济、绿色、低碳转型。降低煤炭在能源结构中的比重,大幅度提高非化石能源比重,实现单位国内生产总值碳排放量不断下降,是中国能源转型的战略取向之一。从煤电机组污染物排放量来看,预计烟尘、二氧化硫、氮氧化物三项污染物分别由2015年的40万吨、200万吨、180万吨降至2020年的20万吨、90万吨、90万吨。煤电供电煤耗由2015年的318克每千瓦时降到2020年的310克每千瓦时以下。

  第二个,展望。煤电将持续发挥基础性和灵活性电源作用。根据能源发展“十三五”规划、电力发展“十三五”规划,力争到2020年煤电装机容量控制在11亿千瓦以内,占比降至55%。随着可再生能源的发展,煤电的主体地位最终将被取代。但当前乃至二三十年内,煤电仍是提供电力、电量的主体。从发展趋势看,煤电将逐步转变为提供可靠容量与电量的灵活性、调节型电源,仍将发挥基础作用。随着煤电点位的变化,严控发展规模、加快淘汰落后产能和大力实施灵活性改造是煤电的重要工作。第三个展望,煤电清洁发展的任务依然艰巨,《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》明确指出,实现煤炭转型发展是中国能源转型发展的立足点和首要任务,其中实现煤炭集中使用并大力推进煤炭清洁利用是煤炭转型发展的主要内容,是迈向绿色、低碳能源发展道路的重要战略途径。从世界范围看,2015年世界电煤消费占煤炭消费比重平均56%,美国91%,澳大利亚91%,德国80%,加拿大78%,英国73%,印度也有70%,中国仅为49%,低于发达国家水平、主要发展中国家和世界平均水平,煤炭转型发展具有较大的空间。

  在未来较长时期内,大量压减散煤利用,降低煤炭在终端分散利用比例,大幅提高电煤在煤炭消费中的比重,可有效解决煤炭燃烧污染问题。煤电通过源头减排、过程控制、末端治理全过程管控污染物排放,常规大气污染物已经不是煤电发展的约束性因素,在这里需要特殊说明的是,在现有技术经济条件下无法解决煤炭带来的二氧化碳排放问题,碳减排将成为煤电发展重要制约因素。尽管煤电清洁发展取得了巨大成效,但煤电污染控制仍需进一步提高设备的稳定性、可靠性、经济性,减少二次污染产生。还要加大对其他微量元素污染物控制的研究和技术储备,还要在污染控制中高度注重针对性和协调性,因地制宜的选择技术路线。要充分发挥市场作用,协调好煤电与气电、煤电与可再生能源的关系,在推进电力市场化改革过程中确保电力供应清洁低碳发展。

  第五章主要结论。中国以煤为主的资源禀赋决定了能源消费以煤为主的格局,也决定了以煤电为主的电力生产和消费结构。第二个结论,煤电在当前电力安全稳定供应、应急调峰、集中供热、平衡电价中发挥着基础性作用。第三个结论,中国燃煤发电技术已经达到世界先进水平,部分领域达到世界领先水平。第四个结论,中国燃煤电厂污染物实现了严格管控,通过自主研发和引进消化吸收再创新,燃煤电厂大气污染物控制装置实现了全覆盖,烟尘、脱硫、脱销成为燃煤电厂标配装置,污染物治理技术总体达到世界先进水平,部分领域达到世界领先水平。第五个结论,中国煤电清洁发展取得了巨大成效,电力烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放量大幅度下降,排放绩效达到世界先进水平。第六个结论,绿色低碳是能源发展的大趋势,预计中国非化石能源占能源消费比重将由2015年的12%提高至2030年的20%,烟尘、二氧化硫、氮氧化物三项污染物排放总量将由2016年的360万吨降到2020年的200万吨左右。第七个结论,煤电将持续发挥基础性和灵活性电源作用,从发展趋势看,煤电将逐步转变为提供可靠容量与电量的灵活性、调剂性电源,仍将发挥基础作用。最后一个结论,煤电清洁发展的任务依然艰巨,常规大气污染物已不是煤电发展的约束性因素,碳减排将成为煤电发展重要制约因素。尽管煤电发展取得了巨大成效,但仍需继续努力,不断完善。最后说明一下,在报告的编制过程中我们多次征求了能源专家、环保专家以及发电企业的意见。但是由于时间有限,难免有所纰漏,希望大家及时的将意见反馈给我们,以便我们及时的反馈报告,谢谢大家。(本文内容根据新华网文字实录整理)