龍輝:大型煤炭基地電站群將成趨勢
日前,一場持續(xù)半年之久的煤電僵局剛被國家發(fā)改委的一紙“煤炭限價令”打破。不過,相信這又是一家歡喜一家愁。近些年來,“煤電頂牛”似乎沒完沒了,“煤電僵局”一場接著一場。中國電力工程顧問集團(tuán)公司研發(fā)中心副主任龍輝在接受本報記者采訪時表示,面對今后越來越大的環(huán)境資源壓力,電力行業(yè)和煤炭行業(yè)要想形成雙贏局面,不僅不應(yīng)該“頂牛”,還應(yīng)該加強(qiáng)聯(lián)合。例如,“大型煤炭基地電站群”的構(gòu)想就對雙方的深層次溝通、協(xié)調(diào)提出了很高要求。
煤炭基地的集約化開發(fā)將成為我國未來10年燃煤火電機(jī)組發(fā)展重點(diǎn),并形成以煤炭基地為主的電站群建設(shè)。
□本報記者 賀嬌
2020年火電機(jī)組比重將降低到62%
中國能源報:從電力行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的趨勢來看,今后燃煤火電機(jī)組在我國能源結(jié)構(gòu)中的比重是否會呈現(xiàn)下降的趨勢?
龍輝:隨著環(huán)境資源的壓力日益增大,能源行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整已成共識。根據(jù)我們的預(yù)測,我國火電機(jī)組總的比重會從2009年的74.6%降低到2020年的62%左右,但絕對值仍然將不斷增加,并且在今后很長一段時間,我國能源結(jié)構(gòu)以煤為主的火電結(jié)構(gòu)不會改變。
中國能源報:目前我國燃煤火電機(jī)組的發(fā)展情況怎樣,能否順應(yīng)結(jié)構(gòu)調(diào)整的趨勢?
龍輝:近十年來,我國在火力發(fā)電領(lǐng)域取得了巨大的進(jìn)步,表現(xiàn)在裝機(jī)容量和機(jī)組容量構(gòu)成、能源利用效率以及污染控制等諸多方面。
大型機(jī)組已占火電裝機(jī)容量的50%以上,而且高效率的超臨界、超超臨界機(jī)組已成為近年來安裝的主要機(jī)型,單機(jī)容量由300MW和600MW升級為600MW和1000MW。
目前,我國正在總結(jié)600℃超超臨界機(jī)組設(shè)計、制造、運(yùn)行及調(diào)試經(jīng)驗,提高超超臨界機(jī)組運(yùn)行的可靠性,使技術(shù)不斷成熟。重點(diǎn)發(fā)展的600MW及1000MW兩個容量等級600℃超超臨界機(jī)組和發(fā)達(dá)國家的效率差距大大減小。
在污染控制方面,截至2008年末,國內(nèi)已安裝煙氣脫硫裝置的火電機(jī)組容量約占總量的63%。同期國內(nèi)火電機(jī)組已建、在建煙氣脫硝裝置5745萬千瓦,預(yù)計這一趨勢將持續(xù)并逐漸達(dá)到廣泛應(yīng)用。
碳排放和水資源將成最大制約
中國能源報:隨著環(huán)境壓力日益增大,未來的燃煤火電機(jī)組設(shè)計將作出哪些重點(diǎn)調(diào)整?
龍輝:當(dāng)燃煤火電機(jī)組裝機(jī)容量不斷增加時,二氧化碳、粉塵、氮氧化物、二氧化硫排放也將有較大幅度的增加。但是只有二氧化碳排放由于捕捉技術(shù)和儲存技術(shù)不成熟,存在問題,其他幾種排放物的控制都可以通過目前國際上比較先進(jìn)的技術(shù)解決,因此未來10年碳排放總量增加將成為制約我國火電機(jī)組發(fā)展的最主要矛盾。
其次,水資源的限制也將成為主要矛盾。根據(jù)預(yù)測,我國未來新建火電機(jī)組將主要集中在北方地區(qū)的煤炭基地,而這些地區(qū)屬于高度缺水地區(qū),因此必須采取高度節(jié)水措施。節(jié)水就需要消耗能源,同時要考慮采取空冷機(jī)組等節(jié)水措施所帶來的機(jī)組效率降低等問題。
因此,如何在未來的燃煤火電機(jī)組設(shè)計中解決好碳排放控制和水資源制約之間的關(guān)系,應(yīng)該是今后工作的重點(diǎn)。
中國能源報:在這樣的形勢下,據(jù)您分析,我國未來的燃煤火電機(jī)組發(fā)展會呈現(xiàn)出哪些特點(diǎn)?會對煤炭行業(yè)的發(fā)展帶來什么影響?
龍輝:2020年前,我國燃煤火電機(jī)組高速發(fā)展的趨勢應(yīng)該不會改變。在這樣的前提下,我國燃煤火電機(jī)組將會促進(jìn)煤炭行業(yè)的發(fā)展。
另一方面,我國提出2020年單位碳排放強(qiáng)度比2005年下降40%-45%的目標(biāo)。因此擺在我們面前的主要難題是必須實現(xiàn)燃煤火電機(jī)組的節(jié)能減排和裝機(jī)容量的同步發(fā)展。
可以預(yù)見,未來10年,我國燃煤火電機(jī)組的發(fā)展重點(diǎn)是上大壓小,熱電聯(lián)產(chǎn)和建設(shè)高效、節(jié)能、節(jié)水和環(huán)保型電廠,布局特點(diǎn)是燃煤火電機(jī)組有從沿海地區(qū)向內(nèi)地煤炭基地發(fā)展的趨勢。煤炭基地的集約化開發(fā)將成為我國未來10年燃煤火電機(jī)組發(fā)展重點(diǎn),并形成以煤炭基地為主的電站群建設(shè)。
以內(nèi)蒙古、山西、陜西、寧夏、新疆為代表,這些地區(qū)儲存有我國最豐富的煤炭資源,除了為部分已建電廠提供煤源外,更重要的是,有可能將在未來10年或更長時間內(nèi)形成幾個超超臨界機(jī)組電站群,這將對煤炭基地發(fā)展形成重要影響。
可借鑒德國“BOA計劃”
中國能源報:您提到的建設(shè)“大型煤炭基地電站群”,有經(jīng)驗可以借鑒嗎?
龍輝:大型煤炭基地電站群概念首先由美國人提出,德國在這方面進(jìn)行了充分的實踐。德國1996年提出了在燃煤電站群建設(shè)中引入“BOA計劃”(lignite-based power generation with optimised plant engineering),即燃褐煤的超超臨界機(jī)組設(shè)計技術(shù)集成技術(shù)。包括:采用超超臨界參數(shù)、冷端優(yōu)化、褐煤干燥、鍋爐系統(tǒng)優(yōu)化、汽輪機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化、熱力系統(tǒng)優(yōu)化、區(qū)域供熱等設(shè)計技術(shù)的工程集成應(yīng)用。
“BOA計劃”發(fā)展路線分成3個步驟實施,最終將所有設(shè)計技術(shù)集成在 700℃蒸汽參數(shù)機(jī)組示范應(yīng)用。
中國能源報:德國的這個計劃對我們國家的借鑒意義體現(xiàn)在哪里?
龍輝:一是火電機(jī)組的技術(shù)發(fā)展緊跟國際和國家大的政策背景發(fā)展,采取包括褐煤干燥技術(shù)在內(nèi)的所有火電機(jī)組設(shè)計技術(shù)的集成,實現(xiàn)燃煤火電機(jī)組的節(jié)能減排。
二是以燃煤火電機(jī)組的技術(shù)發(fā)展促進(jìn)大型褐煤煤炭基地電站群的發(fā)展。例如德國“ BOA計劃”在煤炭基地運(yùn)營的5個電廠,裝機(jī)總?cè)萘抗灿?0,000MW,提供德國13%總供電量。電廠燃用的褐煤從3個露天礦開采,年燃用褐煤8700萬噸以上。我國內(nèi)蒙古等煤炭基地的褐煤占很大比重,這對我們很有借鑒意義。
三是煤炭和電力設(shè)計部門對煤質(zhì)的變化進(jìn)行長期的研究。除了進(jìn)行火電機(jī)組設(shè)計技術(shù)集成應(yīng)用外,還進(jìn)一步考慮了對煤的評價,長期評價露天煤礦的煤質(zhì)特性。使火電機(jī)組適應(yīng)各種褐煤煤質(zhì)特性。
兩個行業(yè)的聯(lián)合勢在必行
中國能源報:要使大型燃煤火電機(jī)組電站群從理論變?yōu)楝F(xiàn)實,應(yīng)該還需要很多的前期調(diào)研工作?
龍輝:煤炭基地重點(diǎn)開發(fā)大型燃煤火電機(jī)組電站群,并使設(shè)計技術(shù)集成化,將是我國未來的一個主要發(fā)展方向。但首先電力設(shè)計規(guī)劃部門需要對煤炭部門的規(guī)劃和發(fā)展有充分了解。在對煤電基地充分了解,對當(dāng)?shù)睾置哼M(jìn)行充分分析后,結(jié)合我國實際,采用各種設(shè)計技術(shù)集成,才能夠?qū)崿F(xiàn)建設(shè)高效、節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保型電廠的目的。
決策部門需要對我國煤炭基地進(jìn)行調(diào)研,分析可能形成電站群的煤炭基地煤炭儲量、煤種情況、水資源情況、電網(wǎng)發(fā)展情況,利用最新的技術(shù)成果或未來可能達(dá)到的新技術(shù)水平對電站群進(jìn)行前瞻性、基礎(chǔ)性、導(dǎo)向性研究,完成可能達(dá)到的電廠最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的分析,從而對未來中長期燃煤電站群技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略提出建議。
中國能源報:為了實現(xiàn)我國節(jié)能減排目標(biāo)下的火電和煤炭行業(yè)的共同發(fā)展,兩個系統(tǒng)應(yīng)該怎樣共同開展好今后的工作?
龍輝:首先,實現(xiàn)燃煤火電機(jī)組和煤炭行業(yè)跨行業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展,建議加強(qiáng)電力部門與煤炭行業(yè)特別是煤炭設(shè)計規(guī)劃部門、大型煤炭基地管理部門的溝通。包括對我國重點(diǎn)煤炭基地的開發(fā)、儲量、分布、煤質(zhì)變化情況的了解;實現(xiàn)火電機(jī)組燃用煤質(zhì)與機(jī)組的耦合;完成煤炭基地電站群供電煤耗、水耗指標(biāo)、環(huán)保指標(biāo)的優(yōu)化研究。
其次,一些新技術(shù)的應(yīng)用,也離不開兩個行業(yè)的聯(lián)合。例如褐煤干燥技術(shù)的應(yīng)用、缺水地區(qū)火電機(jī)組煤礦疏干水的利用等。其中研究電廠褐煤干燥技術(shù)是煤炭系統(tǒng)設(shè)計與電力工藝系統(tǒng)的結(jié)合,褐煤干燥技術(shù)對于各自獨(dú)立的技術(shù)而言都是成熟的,但在整體化設(shè)計方面存在欠缺。這些都需要兩個行業(yè)的聯(lián)合,特別是技術(shù)發(fā)展方面的結(jié)合。

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