國內外燃煤發電現狀與對策 2017-02-22 15:23:59
摘要:自工業(ye) 革命開始以來,煤炭作為(wei) 全球主要能源長達上百年,即使在石油取代煤炭成為(wei) 世界主要能源之後,煤炭仍然是全球最主要的基礎能源之一。
自工業(ye) 革命開始以來,煤炭作為(wei) 全球主要能源長達上百年,即使在石油取代煤炭成為(wei) 世界主要能源之後,煤炭仍然是全球最主要的基礎能源之一。
近年來,隨著溫室氣體(ti) 排放帶來的氣候變化問題成為(wei) 全球議題,新興(xing) 經濟體(ti) 的工業(ye) 化進程開啟和加速,全球的資源供給和環境承載壓力日益突出,在能源需求總體(ti) 增長的同時,世界開始向低碳未來轉型,能源結構正在發生變化,高效清潔的低碳燃料的增速將超過碳密集型燃料。特別是隨著《巴黎協定》已經對煤炭發出警告,各國的煤炭清潔高效利用迫在眉睫。
歐洲逐步淘汰燃煤電廠
在歐洲,歐盟領導嚴(yan) 格執行消減溫室氣體(ti) 排放協議,逐步淘汰煤炭使用和燃煤電廠。
2014年10月,歐盟領導人同意,到2030年,將比照1990年水平削減40%的溫室氣體(ti) 排放。這一行動伴隨著強有力的公眾(zhong) 活動,將逐步取消煤炭和煤炭投資,進而取消對以煤炭為(wei) 燃料的煤電機組發電的政策、資金資助,並對其碳排放進行嚴(yan) 格限製,乃至逐步淘汰燃煤電廠。
2015年9月,法國宣布將不再向不具有碳捕獲與(yu) 儲(chu) 存技術(CCS)的海外燃煤電廠提供金融支持;金融機構法國巴黎銀行、法國興(xing) 業(ye) 銀行,以及法國農(nong) 業(ye) 信貸銀行也在其2015年決(jue) 議中宣布將不再向煤炭開采投資。
2015年11月,英國能源大臣安布爾˙拉德宣布,英國將在2025年前逐步淘汰煤炭使用。2010~2015年,英國沒有新的燃煤發電廠投產(chan) 。在這一段時間大約有12.5吉瓦的燃煤發電裝機規劃被取消。2016年3月,蘇格蘭(lan) 最後一座燃煤發電廠正式關(guan) 閉。
2016年5月,德國環境部披露的文件顯示,為(wei) 達到氣候目標,2050年前德國的燃煤發電廠將停止運行,同時應加快可再生能源發展。
芬蘭(lan) 已經承諾在2020年淘汰燃煤電廠。
美國多舉(ju) 措脫離煤炭使用
美國多舉(ju) 措脫離煤炭和逐步減少燃煤發電廠。
2016年1月,美國內(nei) 政部長薩莉˙朱厄爾宣布,美國決(jue) 定暫停實施新的聯邦土地煤炭開采租賃。此舉(ju) 旨在加強美國對化石能源的管理和利用,推動美國朝著清潔能源經濟的方向發展。2016年3月,美國能源信息署公布了該國今年的電網增加計劃,其中燃煤發電廠的增加計劃為(wei) 零。也就是說,2016年美國沒有新增燃煤電廠的計劃。
值得一提的還有美國環境保護署2015年8月出台的清潔電力計劃(CPP)。這一計劃是美國第一個(ge) 全國性的、對燃煤電廠的碳汙染進行限製的方案。然而美國最高法院在2016年2月要求清潔電力計劃暫停,能否重啟,何時重啟尚是未知數。
另外,經合組織(OECD)已減少燃煤發電廠政府資助,限製對燃煤電廠技術出口的補貼,部分銀行停止對燃煤發電廠的融資支持,經合組織成員國對煤炭行業(ye) 和燃煤發電廠的融資將會(hui) 在4年內(nei) 進一步收緊。
2015年11月,經合組織成員國達成曆史性協議,將嚴(yan) 格控製對出口燃煤電廠技術的補貼。根據協議,鑒於(yu) 燃煤電廠帶來大量導致全球氣溫上升的主要排放物,34個(ge) 經合組織成員國將限製對燃煤電廠技術出口的補貼。
各國燃煤發電標準差異明顯
就我國本身來說,當前日益增大的環保壓力,我國加快了環境治理步伐。根據國家環境保護部2011年7月發布的《火電廠大氣汙染物排放標準》,各大發電集團積極響應新的國家環保政策,積極承擔社會(hui) 責任。
為(wei) 此,它們(men) 進一步大幅度削減燃煤電廠汙染物排放總量,主動提出將燃煤電廠汙染物排放標準向“燃氣輪機排放標準”看齊,即:煙塵、二氧化硫、氮氧化物三項排放限值分別為(wei) 5mg/Nm3、35mg/Nm3、50mg/Nm3,通常在業(ye) 內(nei) 將此限值定義(yi) 為(wei) 燃煤鍋爐“超淨排放”標準。
由於(yu) 不同國家國情各異,基於(yu) 環境保護的前提條件和基礎不同而頒布的國家排放標準也不盡相同,主要有三方麵不同:“標準修訂頻次、針對重點、修訂依據。”我國火電廠現行排放標準遠高於(yu) 主要發達國家。
以我國和日本為(wei) 例:我國在重點地區執行大氣汙染特別排放限值,SO2、NOX及煙塵(mg/m3)的排放濃度分別為(wei) 100、50、20;日本對二氧化硫的排放實行K值控製,在120個(ge) 特別地區以及其他非特別地區中,K值在3.0~17.5範圍內(nei) 分成16個(ge) 級別,相當於(yu) 172mg/m3~3575mg/m3。
而從(cong) 中美兩(liang) 國電力汙染物排放績效看,各類汙染物排放績效隨年份呈下降趨勢。我國排放標準修訂頻次高和限值更嚴(yan) 格,排放績效下降幅度更大,隨著新建和在役機組環保設施逐步改造完成,排放績效下降幅度變小。若需進一步降低排放績效,需實施更加高效的超淨排放協同控製技術。
我國燃煤發電有具體(ti) 國情
從(cong) 全球來看,到2040年燃煤電廠仍處於(yu) 上升趨勢。國際能源署2015年也做出了類似的判斷:未來25年,與(yu) 世界其他地區的趨勢相反,在亞(ya) 洲這個(ge) 經濟增長最快的地區,煤炭在發電中的比重預計將從(cong) 目前不到三分之一將增長到50%左右。如新興(xing) 經濟體(ti) 如印度、越南等正處於(yu) 快速發展的重工業(ye) 化階段,其高耗能經濟結構離不開煤炭這種廉價(jia) 能源。
另一方麵,發達經濟體(ti) 美國、英國等歐美已進入後工業(ye) 化時代的國家,其經濟發展對高能耗的重工業(ye) 依賴逐步減少,加之電力生產(chan) 向綠色清潔方向轉變,因此發達經濟體(ti) ,以煤炭作為(wei) 燃料的煤電市場都呈下降趨勢。在煤電機組發電相關(guan) 政策上以減少項目資助、設定排放限製、淘汰使用為(wei) 主基調。具體(ti) 到國家,我國趨向慢慢持平,印度在增長,很多亞(ya) 洲國家會(hui) 繼續增長,而歐洲國家可能波動平穩發展。
從(cong) 我國的現狀來說,燃煤電廠的節能減排發展還存在著很多問題,須具體(ti) 問題具體(ti) 分析。
從(cong) 脫硫方麵:一是由於(yu) 實際燃煤含硫量增大以及脫硫裝置設計裕量偏小;二是現有脫硫裝置運行性能下降,脫硫效率不能滿足國家標準要求;三是目前普遍采用的FGD濕法脫硫由於(yu) 除霧器效率不高,在取消GGH後,加劇了“石膏雨”的形成。
脫硝方麵:一是鍋爐產(chan) 生的NOX排放濃度偏高,導致尾部SCR脫硝投資與(yu) 運行成本增大;二是部分鍋爐在實施脫硝改造後,導致鍋爐排煙中的飛灰可燃物與(yu) CO含量增加,導致鍋爐熱效率下降。
煙塵方麵:一是現有除塵器受實際燃煤和場地限製,大多難以達標排放;二是電袋除塵器等運維費用高、廢舊濾袋難以處理。所以,將各汙染物排放技術實現整體(ti) 優(you) 化,形成一體(ti) 化、協同控製,才是我國未來燃煤電廠節能減排的方向和實際意義(yi) 。(中國節能服務網 陳媛)