煤炭市场化改革春风劲吹 发展高效燃煤发电正当其时
日前,国家发改委向国务院提交了《关于取消重点合同,推进电煤价格并轨》的报告。业内人士指出,明年电煤价格有望实现并轨,届时国家将不再干预电煤价格。另一方面,十八大将生态太文明建设提升至与至与经济、政治、文化、社会四大建设并列的高度,绿色发展、循环发展、低碳发展将成为主流。对国内广大火电企业而言,不仅寻找要一款成本低廉的燃煤技术,还需要考虑清洁和高效。
高效燃煤发电技术成为不二之选。该技术是把满足供电需求、提高效率、控制环境三位一体进行综合考虑,可使供电效率提高到42%-45%,供电煤耗下降到293-246克/(千瓦·小时),SO2、NO的排放量减少95%以上,CO2降低20%,基本上没有粉尘排放。所以,又被称作清洁煤发电技术或是清洁煤电技术。
高效燃煤发电是发展方向
由于我国煤炭资源丰富,以煤炭为主要原料的火力发电一直是我国发电的首要组成部分,占据了电力装机大约75%的份额。不过煤燃烧在释放热量的同时还会带来大量有害气体,对环境影响较大,随着国内环保意识的增强,火电份额的上升势头从2006年起受到遏制。
截至2011年底,全国发电设备容量10.56亿千瓦,比上年增长9.25%;其中,火电76546万千瓦(含煤电70667万千瓦、常规气电3265万千瓦),占全部装机容量的72.5%。
2005-2011年火电期末装机份额(单位:%)
资料来源:前瞻产业研究院《2011-2015年中国高效燃煤发电行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》
虽然未来几年里火电份额还会继续稳步下降,但由于国内电力需求大,“十二五”期间煤电的装机量仍然可观。
据中电联2012年发布的《电力工业“十二五”规划滚动研究报告》指出,到2015年,我国煤电装机将达到9.28亿千瓦。“十二五”期间,开工3亿千瓦,其中煤电基地机组占66%;投产2.85亿千瓦,其中煤电基地机组占53%。2020年我国煤电装机达到11.7亿千瓦。“十三五”期间开工2.6亿千瓦,其中煤电基地机组占62.7%;投产2.65亿千瓦,其中煤电基地机组占55%。
值得注意的是,在我国建设节约环保型社会、发展循环经济的进程中,寻找清洁高效的燃煤发电技术已经成为发电企业的当务之急。
2011年12月,国务院下发了《国家环境保护“十二五”规划》(简称:《规划》)。《规划》指出,2015年,化学需氧量排放总量为2347.6万吨,较2010年下降8%;氨氮排放总量为238.0万吨,较2010年下降10%;二氧化硫排放总量2086.4万吨,较2010年下降8%;氮氧化物排放总量2046.2万吨,较2010年下降10%。
《规划》还指出,持续推进火电行业污染减排。新建燃煤机组要同步建设脱硫脱硝设施,未安装脱硫设施的现役燃煤机组要加快淘汰或建设脱硫设施,烟气脱硫设施要按照规定取消烟气旁路。加快燃煤机组低氮燃烧技术改造和烟气脱硝设施建设,单机容量30万千瓦以上(含)的燃煤机组要全部加装脱硝设施。加强对脱硫脱硝设施运行的监管,对不能稳定达标排放的,要限期进行改造。
高效燃煤发电采取“先治理后发电”的污染物控制策略,高效脱除二氧化硫、氮氧化物、粉尘和汞等多种污染物,进一步将二氧化碳这种温室气体作为资源回收利用,从而真正实现污染物和二氧化碳的近零排放,形成燃煤发电的循环经济发展模式。《规划》的出台无疑进一步推动了高效燃煤发电行业的发展。
与此同时,2007年以来,我国的电煤供应日趋紧张。而高效燃煤发电能够大幅度提高能效,将从一定程度上减小电煤供需矛盾。
据介绍高效燃煤发电首先以煤气替代天然气,研发整体煤气化联合循环发电技术,通过不断优化和改进,使净效率达到50%左右。在此基础上,再集成制氢、燃料电池发电等先进技术,形成新一代的燃煤发电技术体系,努力将能效提高到55%-60%。
由此可见,高效燃煤发电已经成为燃煤发电未来发展的趋势,前景广阔。
技术创新是关键
我国高效燃煤发电行业起步较晚,行业技术主要从欧美国家引进,经过几十年的发展,高效燃煤发电行业的技术逐步在走向国产化。
目前我国高效燃煤发电已有部分技术完全实现国产化,甚至能够超越欧美国家,但是由于欧美国家的技术积累时间较长,经验丰富,因此,国内企业一旦减少研发投入,就有可能在未来的市场竞争中处于劣势。
前瞻产业研究院高效燃煤发电行业研究小组特就加强高效燃煤发电技术创新给出如下建议。
一是,聚焦国家战略,依托重点工程,开展清洁高效煤电技术“十二五”规划研究,推进自主创新。
围绕国家经济社会发展和能源安全的战略需求,通过“十二五”规划的研究制定,安排和启动清洁高效煤电成套装备的国家重大装备研制计划和国家重大科研计划,加大技术创新的支持力度。
在清洁高效煤电设备高温高强材料和大型铸锻件国产化设计制造核心技术、成套设备系统集成和优化等方面的关键技术实现突破,增强自主创新能力,改变国内制造行业技术对外依存度高,综合竞争能力较弱的不合理局面。
要加大力度开展对700℃超超临界机组技术的前瞻性研究,提出我国发展700℃等级超超临界火电机组的技术路线和实施建议方案;开展F级IGCC发电装置的系统集成及关键技术研究,扩大研究规模,完善试验基地,掌握IGCC燃气轮机关键技术,逐步形成自主开发的技术实力。
二是,构建新型行业共性技术创新体系,增大关键共性技术供给能力。
建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系,充分发挥清洁高效煤电技术领域的国家工程研究中心、国家工程实验室、国家认定企业技术中心的技术开发平台作用。
利用大型企业集团和转制研究所的优势资源,围绕重点发展的领域和优势项目,建立共性技术研发和转化的产业技术创新联盟和技术创新平台,集全国之力,加快推进清洁高效煤电机组技术的消化吸收和自主开发,加强关键共性技术研究开发,实现一批核心技术的突破,形成一批拥有自主知识产权的科研成果,提高重大技术装备关键共性技术的供给能力。
三是,培养技术创新领军人才和创新团队,构建高端人才聚集优势。
人才是第一资源,科技创新关键在人才。通过清洁高效煤电设备重大装备研制计划和重大科研项目的实施,支持发电设备制造企业引进清洁高效煤电技术的领军人才和技术团队,聚集领域高端人才,集中优势力量突破技术瓶颈,掌握核心技术。
四是,利用多种方式与国外合作,以引进技术消化吸收再创新为重点,加快缩短与国际先进水平的差距。
我国能源领域重大装备制造业自主创新能力与跨国公司相比有较大差距,引进消化、吸收、再创新是我国能源领域重大装备制造业尽快提高自主创新能力、进行自主创新的主要途径和有效方法。
但事实说明先进的核心技术是引进不来的,当前一些跨国公司进入中国市场的战略出现重大调整,许可证贸易输出技术已转变为资本输出,独资化趋势明显增强,我国企业应加大研发投入,增强自主创新意识,提高自身的创新能力,彻底打破“落后-引进-再落后-再引进”的恶性循环。
五是,加快发展现代化产业体系。
促使能源领域重大装备制造业的经济增长由主要依靠物质资源消耗向主要依靠科技进步、劳动者素质提高、管理创新转变,提高科技含量,发挥管理效能。以重大装备系统集成和设备成套为主体,带动产业链的上下游产品、系统配套设备研究、开发、制造水平的提高。
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