“雙碳”目標(biāo)下,煤電低碳化改造是一道必答題。近段時(shí)間,國家能源集團(tuán)天津盤山電廠延壽改造項(xiàng)目引發(fā)關(guān)注。通過升級(jí)改造,兩臺(tái)俄制超臨界機(jī)組變身為國產(chǎn)高效超超臨界機(jī)組,不僅機(jī)組壽命延長了30年,且供電煤耗大幅降低,供熱能力顯著增強(qiáng)。相比新建煤電機(jī)組,對(duì)老舊機(jī)組延壽升級(jí)改造更為經(jīng)濟(jì)高效,這為我國煤電低碳化發(fā)展提供了新思路,也讓我們看到了煤電綠色發(fā)展的巨大潛力。
煤電作為我國電力供應(yīng)的主體,其地位短期內(nèi)難以撼動(dòng)。盡管新能源裝機(jī)規(guī)模已超煤電,但煤電在發(fā)電量、電網(wǎng)高峰負(fù)荷支撐及供熱任務(wù)上,仍發(fā)揮著不可替代的作用。然而,煤電也是我國碳排放的主要來源。我國要實(shí)現(xiàn)碳中和、保障能源安全,必須加大資金投入、創(chuàng)新技術(shù),啃下煤電低碳化改造這塊硬骨頭。
今年7月,國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《煤電低碳化改造建設(shè)行動(dòng)方案(2024—2027年)》,把煤電升級(jí)改造推向了新高度。煤電企業(yè)通過低碳化改造,履行碳排放合約,將由以前的“選修課”變成不得不做好的“必修課”。根據(jù)行動(dòng)方案,煤電低碳化改造分為三大路徑:前兩大路徑是生物質(zhì)摻燒和綠氨摻燒,即讓煤電機(jī)組從原來只吃煤炭一種“主糧”,轉(zhuǎn)為補(bǔ)充一定比例的可再生燃料“雜糧”,優(yōu)化“飲食”結(jié)構(gòu)。另一大路徑是碳捕集利用與封存,即借用附加技術(shù)裝置,將煤炭燃燒產(chǎn)生的二氧化碳捕捉起來,并加以工業(yè)化轉(zhuǎn)化利用或埋入地下。三味“藥方”無一例外都是借助煤電之外的力量進(jìn)行轉(zhuǎn)型。
中長期看,以上三大路徑將是我國煤電深度脫碳的主要路徑,但短期內(nèi)這些外部技術(shù)尚存明顯短板,更多是起到引領(lǐng)示范作用,難以大規(guī)模鋪開。
生物質(zhì)摻燒需要大量生物質(zhì)燃料,但目前我國農(nóng)業(yè)秸稈等資源有限,難以滿足大規(guī)模煤電摻燒需求。即使通過發(fā)展超級(jí)能源植物等方式增加生物質(zhì)燃料供應(yīng)量,也需較長時(shí)間建立完整產(chǎn)業(yè)鏈。相當(dāng)長時(shí)期內(nèi),在我國火電廠摻燒生物質(zhì)強(qiáng)勁需求下,生物質(zhì)燃料供求都將面臨“僧多粥少”的局面。此外,生物質(zhì)燃料價(jià)格較高,對(duì)高能耗電廠來說,成本負(fù)擔(dān)較重。
綠氨摻燒則面臨價(jià)格高、運(yùn)輸安全以及數(shù)量有限等問題。在我國大多數(shù)地區(qū),目前綠氨很難與生物質(zhì)燃料競(jìng)爭(zhēng)。在西北“沙漠、戈壁、荒漠”等缺水地區(qū),新能源資源富集,生物質(zhì)資源匱乏,綠氨摻燒具備一定可行性,但其全流程經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)仍需進(jìn)行深入分析和評(píng)估。
碳捕集利用與封存技術(shù)(CCUS)同樣挑戰(zhàn)重重。CCUS一般需要增加20%甚至更多的能耗,且封存成本甚至可能超過煤價(jià)本身。此外,每年發(fā)電用煤的二氧化碳排放量巨大,如何將這些二氧化碳封存到地下,是一個(gè)難以想象的任務(wù)。在利用方面,我國工業(yè)及民用二氧化碳消耗量非常有限,相對(duì)全國煤電碳排放量而言是杯水車薪。
面對(duì)現(xiàn)階段外部低碳化改造路線的局限性,煤電行業(yè)仍需從內(nèi)部挖潛,通過“內(nèi)修”實(shí)現(xiàn)低碳化發(fā)展。實(shí)踐證明,煤電機(jī)組通過大幅提效和深度調(diào)峰等技術(shù)改造,能夠顯著降低單位煤耗,從而減少碳排放,降低燃料成本并增加深調(diào)收入,從而為下一步全面推廣應(yīng)用可再生燃料和CCUS創(chuàng)造良好基礎(chǔ)條件。
以盤山電廠為例,該廠通過延壽升級(jí)改造,使機(jī)組供電煤耗降低了14%,供熱能力提高了兩倍以上,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的有機(jī)結(jié)合。再如華潤徐州電廠,通過綜合升級(jí)改造,使亞臨界機(jī)組達(dá)到了超超臨界機(jī)組能效水平,并具備長期深度調(diào)峰能力。
近年來,為推動(dòng)煤炭清潔高效利用,我國高度重視煤電節(jié)能降耗改造工作,全國平均供電煤耗持續(xù)下降。從技術(shù)角度看,通過內(nèi)部技術(shù)升級(jí)降低煤電機(jī)組煤耗仍有較大空間,不容忽視。單就煤耗最高的亞臨界機(jī)組而言,其規(guī)模約占煤電總裝機(jī)容量的三分之一。若能通過技術(shù)改造大幅提升其運(yùn)行效率,將有效緩解煤電行業(yè)低碳化改造壓力。
煤電低碳化改造是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵舉措。對(duì)于現(xiàn)有煤電機(jī)組升級(jí)改造,要通過技術(shù)創(chuàng)新和迭代升級(jí),向更大幅度的節(jié)能目標(biāo)沖擊。主管部門可通過制定相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn),提供資金支持和稅收優(yōu)惠等措施,鼓勵(lì)煤電企業(yè)繼續(xù)攀登節(jié)能高峰,在“內(nèi)修”過關(guān)的基礎(chǔ)上,合理有序推進(jìn)“外補(bǔ)”,最終實(shí)現(xiàn)煤電機(jī)組深度脫碳。(本文來源:經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào) 作者:王軼辰)