“隨著《巴黎協(xié)定》的生效，能源發(fā)展‘十三五’規(guī)劃的公布，煤電產(chǎn)能過剩主要表現(xiàn)在供給側(cè)與需求側(cè)結(jié)構(gòu)不匹配。”在日前的能源互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與技術(shù)應(yīng)用大會(huì)上，原機(jī)械工業(yè)部電工局局長周鶴良向中國工業(yè)報(bào)記者介紹道，從長遠(yuǎn)看，新一輪能源裝備技術(shù)變革、產(chǎn)業(yè)變革方興未艾，人類必將從化石能源走向非化石能源。

“但這個(gè)過程是漫長的，需要幾代人承上啟下、繼往開來努力奮斗。”他強(qiáng)調(diào)說，其核心是加快能源裝備轉(zhuǎn)型升級(jí)步伐，全面提高自主創(chuàng)新能力，提升能源裝備產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)兩手抓：一是傳統(tǒng)的煤電蒸汽發(fā)電能夠清潔高效；二是新能源發(fā)電能夠大規(guī)模有效、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。

煤的清潔高效利用是基礎(chǔ)

“截至2015年12月31日，全國31個(gè)省市共有425家燃煤電廠，包含地方中小機(jī)組在內(nèi)，裝機(jī)容量約9.9億千瓦，占全部發(fā)電裝機(jī)容量67%。”周鶴良介紹說，全世界電力中40%的電量來自燃煤電廠，其中有65%~70%來自中國。從中國的國情看，以煤為主體的能源結(jié)構(gòu)在短時(shí)期內(nèi)不會(huì)大幅度改變，煤電機(jī)組占全部發(fā)電量的73%左右，但隨著非化石能源的比重逐年增長，煤電的比重正在逐年下降，低碳電力是未來能源發(fā)展的方向。

他進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)說，燃煤發(fā)電本身就是要不斷提高燃煤發(fā)電效率，降低煤耗，降低排放，而且煤電仍有發(fā)展空間。

在煤電的清潔高效利用方面，我國有讓人信服的例子。上海外高橋第三發(fā)電公司對(duì)其百萬千瓦機(jī)組實(shí)施了多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，在傳統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)上進(jìn)行了工藝優(yōu)化，如提高蒸汽參數(shù)，采用二次再熱，改進(jìn)汽輪機(jī)通流部分的結(jié)構(gòu)以及優(yōu)化管道系統(tǒng)等，經(jīng)過改造，其供電煤耗達(dá)到276克/千瓦時(shí)，發(fā)電效率在滿負(fù)荷工況下達(dá)到46.5%，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放分別達(dá)到10毫克/每立方米、35毫克/每立方米、50毫克/每立方米，優(yōu)于天然氣發(fā)電排放標(biāo)準(zhǔn)。

“目前，上海外三已成為全球發(fā)電效率最高、煤耗和排放最低的綠色、清潔、高效發(fā)電廠。”周鶴良說，在采用了上海外三的節(jié)能減排經(jīng)驗(yàn)后，經(jīng)過升級(jí)改造的華潤徐州銅山電廠兩臺(tái)百萬千瓦機(jī)組，其大氣污染物排放優(yōu)于國內(nèi)燃?xì)鈾C(jī)組，二氧化硫的排放總量大大減少。

事實(shí)上，早在2014年9月26日，上海外三已被國家能源局授予國家煤電節(jié)能減排示范基地稱號(hào)，而在2016年6月26~30日于美國北卡羅萊納州舉行的美國ASME電力與能源大會(huì)上，其大會(huì)主席還邀請(qǐng)上海外三總經(jīng)理馮偉忠出席并作演講，介紹上海外三節(jié)能減排的經(jīng)驗(yàn)。“美國ASME委員會(huì)的高層成員和出席會(huì)議的學(xué)者及專家非常關(guān)注、重視、欽佩上海外三提供發(fā)電效率，降低煤耗和排放的經(jīng)驗(yàn)，該會(huì)議還為馮偉忠頒發(fā)了個(gè)人最佳創(chuàng)新者獎(jiǎng)。”周鶴良告訴記者說。

“30多年來，我國煤電機(jī)組的發(fā)電效率不斷提高，供電煤耗、污染物排放逐年下降。”周鶴良表示，如供電煤耗由1980年的448克/千瓦時(shí)，到2015年降到315克/千瓦時(shí)，保持接近世界先進(jìn)水平，而且還出現(xiàn)了一批包含35萬千瓦及60萬千瓦超臨界循環(huán)流化床在內(nèi)的節(jié)能減排、清潔高效、綠色低碳、超低排放的電廠。

多元化發(fā)展新一代清潔能源

習(xí)近平總書記在2014年6月13日的中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第6次會(huì)議講話中指出，大力推進(jìn)煤炭清潔高效利用，形成煤、油和新能源、可再生能源多輪驅(qū)動(dòng)的能源供應(yīng)體系。

在煤的清潔高效利用方面，國務(wù)院常務(wù)會(huì)議曾明確要求，京津冀、長三角、珠三角地區(qū)，除了“熱電聯(lián)產(chǎn)”外嚴(yán)禁新建燃煤發(fā)電等高耗能、高污染項(xiàng)目，到2020年現(xiàn)役電廠平均供電煤耗低于310克/千瓦時(shí)；新建電廠平均供電煤耗低于300克/千瓦時(shí)；對(duì)落后產(chǎn)能和不符合相關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求的則淘汰關(guān)停；此外，還要求沿海東部及湖北、湖南、河南等中部地區(qū)提前在2017年和2018年達(dá)標(biāo)等。

根據(jù)國家能源局2016年11月7日發(fā)布的電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃，到2020年我國煤電累計(jì)裝機(jī)容量規(guī)模力爭(zhēng)控制在11億千瓦以內(nèi)，“十三五”期間改造熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組規(guī)模達(dá)到1.5億千瓦，改造常規(guī)煤電機(jī)組量大約8600萬千瓦。

“我國的發(fā)展方針是既要發(fā)展新能源大規(guī)模集中并網(wǎng)，向負(fù)荷中心輸送電量，更要大力快速發(fā)展分散式、分布式新能源微電網(wǎng)發(fā)電技術(shù)，就近消納自發(fā)自用，余電上網(wǎng)。”周鶴良提供了一組美國2016年7月發(fā)布的數(shù)據(jù)：上半年的發(fā)電量比重中，煤電占28%，核電占20.5%，天然氣占33.5%，水電及可再生能源占16.5%，燃油占1.5%。

預(yù)測(cè)到2020年我國的非化石能源———水電、核電、風(fēng)電、太陽能以及燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝機(jī)容量加在一起，將從現(xiàn)在的5億千瓦增加到8億千瓦左右，屆時(shí)清潔能源的發(fā)電裝機(jī)容量比重將達(dá)到40%左右；到2025年，非化石能源發(fā)電裝機(jī)容量比重達(dá)到45%左右；到2030年，非化石能源發(fā)電裝機(jī)容量比重達(dá)到50%左右；到2050年，非化石能源發(fā)電裝機(jī)容量比重達(dá)到65%以上，我國將邁入世界強(qiáng)國行列。

他分析說，我國發(fā)展新能源發(fā)電技術(shù)，從當(dāng)前來看需要著力解決以下幾個(gè)突出問題：

一是必須要努力提高設(shè)備的運(yùn)行利用小時(shí)、降低損耗、提高能效。目前我國核電設(shè)備的年均運(yùn)行利用小時(shí)為7300~7500小時(shí)，煤電為4000~4300小時(shí)，水電為3600~3800小時(shí)，風(fēng)電為1600~1900小時(shí)，太陽能為1000~1100小時(shí)。

二是要著力解決在風(fēng)電、太陽能新能源安全并網(wǎng)、電量消納、調(diào)峰電源以及提高儲(chǔ)能裝備技術(shù)，儲(chǔ)能系統(tǒng)集成技術(shù)，儲(chǔ)能系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)，微電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)壓技術(shù)水平等方面的問題，保障風(fēng)/光穩(wěn)定運(yùn)行。

三是在確保安全和生態(tài)環(huán)境下，核電要合理布局，科學(xué)發(fā)展。

四是陸地上以天然氣為燃料的重型燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)該實(shí)行大、中、小并重發(fā)展，軍民融合的方針，其中包含發(fā)展分布式清潔能源中心及熱電冷三聯(lián)供，它們適用于機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、酒店、醫(yī)院、寫字樓、科技園區(qū)等。

“必須要在燃機(jī)的整機(jī)研發(fā)、關(guān)鍵零部件———壓氣機(jī)、燃燒室、高溫部件、渦輪機(jī)控制技術(shù)攻關(guān)及公共基礎(chǔ)技術(shù)方面加大投入，加快實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)自主研發(fā)制造生產(chǎn)，實(shí)施‘兩機(jī)’重大專項(xiàng)，遵循研發(fā)—試驗(yàn)—樣機(jī)—修改設(shè)計(jì)—再制造—再試驗(yàn)—小批量—規(guī)?；瘧?yīng)用—反復(fù)試驗(yàn)的原則。”周鶴良強(qiáng)調(diào)說。

五是發(fā)揮重大工程、重大裝備、重大項(xiàng)目、重大決策-啟動(dòng)示范工程、依托工程的作用，其中國家決策、政府推動(dòng)力是主導(dǎo)，執(zhí)行力是關(guān)鍵。

六是要注重發(fā)展質(zhì)量，強(qiáng)調(diào)質(zhì)量為先、設(shè)備高性能、高可靠性、免維護(hù)、減少故障率，提升工業(yè)基礎(chǔ)創(chuàng)新能力、關(guān)鍵技術(shù)材料，核心基礎(chǔ)零部件立足自主化、突破質(zhì)量瓶頸，形成具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的國際品牌。“比如堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的杭州汽輪機(jī)有限公司，已躋身世界先進(jìn)行列，成為全球知名工業(yè)汽輪機(jī)制造商。”

修建空中電力高速路

“我國能源與負(fù)荷的逆向分布決定了遠(yuǎn)距離、大容量輸電是我國電網(wǎng)發(fā)展的長期戰(zhàn)略。”周鶴良表示，我國西南有水電資源，北部有煤炭資源，西部和北部還有風(fēng)能、太陽能光伏發(fā)電資源，當(dāng)前跨區(qū)輸電需求的增加和環(huán)境承載能力的下降，對(duì)輸電效率和資源利用水平提出了更高的要求。

據(jù)介紹，當(dāng)前正在運(yùn)行的有“四交四直”特高壓輸電線路，即晉東南線：1000千伏晉東南—南陽—荊門(交流);淮上線：1000千伏淮南—南京—上海(交流)；浙福線：1000千伏浙南—福州(交流)；靈紹線：±800千伏靈州—浙江紹興(直流)；哈鄭線：±800千伏哈密南—鄭州(直流)；錦蘇線：±800千伏四川錦屏—蘇南(直流)；向上線：±800千伏向家壩—上海(直流)；溪浙線：±800千伏溪洛渡左岸—浙江金華(直流)。

正在建設(shè)的有“五交八直”特高壓輸電線路：內(nèi)蒙古蒙東錫盟—山東棗莊(1000千伏交流)；內(nèi)蒙古西—天津南(1000千伏交流)；陜北榆恒—山東濰坊(1000千伏交流)；新疆哈密—重慶(1000千伏交流)；準(zhǔn)東—皖南(1000千伏交流)；內(nèi)蒙古東錫盟—江蘇泰州(±800千伏直流)；內(nèi)蒙古上海廟—山東臨沂(±800千伏直流)；新疆昌吉—安徽古泉(±1100千伏直流)；內(nèi)蒙古扎魯特—山東青州(±800千伏直流)；山西晉北—江蘇南京(±800千伏直流)；甘肅酒泉—湖南湘潭(±800千伏直流)；云南普洱—廣東紅門(±800千伏直流)等。

“‘十三五’末上述特高壓輸電線路將全部建成投入運(yùn)營，通過特高壓輸電方式，增加遠(yuǎn)距離受電的比例。”周鶴良說。當(dāng)前，東北首個(gè)向華北送電的特高壓輸電工程也已開工建設(shè)。其中內(nèi)蒙古、甘肅、新疆、陜西缺水地區(qū)采取風(fēng)火捆綁、西南地區(qū)采用水火捆綁方式，分別向中東部輸送電量。

到“十三五”末期，甘肅酒泉的風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到2000萬千瓦，甘肅酒泉—湖南湘潭的±800千伏直流輸電線路建成以后，向湖南輸送的清潔能源電量可以達(dá)到400億千瓦時(shí)，相當(dāng)于替代800萬千瓦的火電裝機(jī)容量。

“中國的特高壓直流輸電發(fā)展前景廣闊，必須要盡快提高調(diào)峰電源比重，加快抽水蓄能等調(diào)峰電源建設(shè)，將一部分有條件的煤電機(jī)組改造成為調(diào)峰機(jī)組，提升電力系統(tǒng)綜合調(diào)峰能力，提升高參數(shù)大容量機(jī)組運(yùn)行效率。”周鶴良認(rèn)為，被稱為空中電力高速通道的特高壓電網(wǎng)建設(shè)是落實(shí)清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略，治理大氣污染，促進(jìn)新能源送出保障東中部電力供應(yīng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。

“未來10~15年，一直到2050年，我國的能源結(jié)構(gòu)將逐漸從以化石能源為主轉(zhuǎn)向以清潔能源為主，從高碳能源為主轉(zhuǎn)向低碳能源為主———逐年降低二氧化碳排放，最終徹底改變能源結(jié)構(gòu)。”周鶴良稱，這場(chǎng)能源轉(zhuǎn)型，將以電力為中心，到2020年全國社會(huì)用電量將達(dá)到6.8萬億~7.2萬億千瓦時(shí)，到2020年全國人均用電量將達(dá)到5000千瓦時(shí)。

備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。