火電行業(yè)的超低排放改造雖然明顯降低了二氧化硫、氮氧化物和顆粒物，但是火電行業(yè)新增裝機(jī)和發(fā)電量的繼續(xù)增加，帶來了電煤的增長，造成碳排放總量上升態(tài)勢。能源基金會環(huán)境管理項(xiàng)目主任劉欣在一次沙龍上表示，“十三五”期間，電力供熱部門PM2.5等常規(guī)污染物排放下降了59%，但CO2排放增長了22%，呈現(xiàn)出顯著的負(fù)效應(yīng)。
下一步，火電行業(yè)應(yīng)如何推動減污降碳協(xié)同增效？記者梳理了多位專家觀點(diǎn)，從不同角度對協(xié)同路徑進(jìn)行了分析。
開展綜合整治，優(yōu)化煤電結(jié)構(gòu)
“目前，我國90%以上煤電裝機(jī)已實(shí)現(xiàn)超低排放，建成了世界最大規(guī)模的清潔煤電供應(yīng)體系。然而，電力行業(yè)大氣污染物排放量在工業(yè)行業(yè)中的占比，以及二氧化碳排放在能源行業(yè)中的占比依然較高。”生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院大氣所副所長寧淼指出。
針對影響火電行業(yè)減污降碳的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，寧淼表示，有六個方面需要注意。
從空間上看，大氣污染防治三大重點(diǎn)區(qū)域布局了全國將近55%的煤電機(jī)組；從結(jié)構(gòu)來看，目前還有一定比重的低效高排放煤電機(jī)組，這些小機(jī)組大部分都是自備機(jī)組，不承擔(dān)公共發(fā)電機(jī)組的社會責(zé)任，污染物排放強(qiáng)度比較大；從燃料消費(fèi)使用上看，火電行業(yè)使用低碳或者零碳燃料比例相對較低；從運(yùn)輸方式上看，火電行業(yè)大宗物料清潔方式運(yùn)輸比例達(dá)到70%左右，其它物料包括粉煤灰、石膏、石灰石、氨水等還是以非清潔方式運(yùn)輸；從末端治理上看，治理設(shè)施能效水平、靈活性水平均有待提升，以確保滿足最低技術(shù)出力以上全負(fù)荷范圍達(dá)到超低排放要求；此外，CCUS技術(shù)尚未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化應(yīng)用也是影響因素之一。
寧淼認(rèn)為，新階段下，火電行業(yè)減污降碳協(xié)同增效更加注重統(tǒng)籌協(xié)調(diào)減排和降碳、全過程控制、系統(tǒng)施治。“具體來講，要持續(xù)優(yōu)化煤電行業(yè)的布局和結(jié)構(gòu)，打破就地平衡，加快淘汰煤電落后產(chǎn)能；強(qiáng)化源頭管控，推進(jìn)火電行業(yè)燃料低碳化改造，加強(qiáng)機(jī)組靈活性改造，促進(jìn)新能源消納；推進(jìn)煤電行業(yè)實(shí)施節(jié)能降耗改造和供熱改造；全面實(shí)施自備燃煤機(jī)組綜合整治，分類施策，確保自備電廠平等的承擔(dān)社會責(zé)任；全面完成超低排放改造；開展綜合能源基地一體化集成技術(shù)應(yīng)用示范。”寧淼說。
分類分區(qū)施策，推動“三改聯(lián)動”
“基于我國資源稟賦特點(diǎn)、能源安全和環(huán)境形勢，超低排放是我國大氣改善和能源安全的重大戰(zhàn)略需求。事實(shí)證明，其實(shí)施也為打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)作出了重大貢獻(xiàn)，提前超額完成了減排目標(biāo)。在此過程中超低排放技術(shù)持續(xù)取得突破。”國家能源集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司研究員級高工許月陽介紹道。
許月陽表示，圍繞“電”和“袋”，本體構(gòu)造改進(jìn)和工藝優(yōu)化、高頻脈沖等新型技術(shù)發(fā)展及高精材料的開發(fā)，使煙塵治理從最早的簡易除塵發(fā)展到基于電除塵、袋式除塵、電袋除塵的主流煙塵超低技術(shù)。同時，還介紹了其他超低技術(shù)成果。例如，在SO2治理方面，目前主要采用雙pH值分區(qū)、一塔雙區(qū)、旋匯耦合等復(fù)合塔技術(shù)，未來重點(diǎn)要加強(qiáng)智能控制、低碳運(yùn)行、靈活調(diào)整等方面的研究。在NOX治理方面，主要采用低氮燃燒、SCR、SNCR及其組合。在碳捕集方面，礦化、吸附再生、吸收再生、膜分離是當(dāng)前的主流技術(shù)。
“‘雙碳’目標(biāo)、碳排放‘雙控’以及保障能源安全要求的提出，標(biāo)志著煤電從超低排放時代向‘雙碳’時代過渡。煤電在能源體系發(fā)展地位也將從主導(dǎo)型轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)型、保障型，支撐新能源為主的新型電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，煤電減排的重心也從減污轉(zhuǎn)向降碳。”許月陽說。
在此背景下，許月陽認(rèn)為，煤電機(jī)組的“三改聯(lián)動”中，節(jié)能降碳改造應(yīng)實(shí)施一體化綜合節(jié)能降碳技術(shù)改造方案，滿足深調(diào)前提下的安全節(jié)能；靈活性改造必須滿足全工況綜合能源供給的安全可靠，兼顧提升提負(fù)荷運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性；供熱改造應(yīng)兼顧可靠性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性。
許月陽建議，未來，開展“三改聯(lián)動”應(yīng)注重分類分區(qū)實(shí)施——“一機(jī)一策”，不能一刀切。可以按照區(qū)域協(xié)同、調(diào)度調(diào)節(jié)，進(jìn)行有重點(diǎn)方向的改造實(shí)施。應(yīng)積極推進(jìn)污染物資源化減排，鼓勵跨行業(yè)資源整合的循環(huán)經(jīng)濟(jì)治理模式。要深入研究燃煤電廠的粉煤灰、石膏等固廢的高值利用問題，以應(yīng)對煤電未來可能面臨的灰、渣、石膏等傳統(tǒng)利用途徑滯銷問題。應(yīng)不斷拓展多元化煤電功能，探索源頭降碳、統(tǒng)籌儲能配置。
加強(qiáng)技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)減污降碳
圍繞減污降碳協(xié)同增效，近年來，很多企業(yè)也在積極探索綠色發(fā)展。
以汾渭平原的臨汾為例，其擁有豐富的煤炭資源，很多焦化廠、洗煤廠建設(shè)于此，但其盆地地貌不利于污染物擴(kuò)散。
“我們必須立足實(shí)際、遵循減污降碳的內(nèi)在規(guī)律、強(qiáng)化源頭治理、系統(tǒng)治理、綜合治理。”山西大唐國際臨汾熱點(diǎn)有限責(zé)任公司環(huán)保高級主管郭萬海表示。
“這幾年，我們在減污降碳方面進(jìn)行了一些技術(shù)改造，取得了很多成效。”郭萬海說。
“2015年和2016年分別完成了2臺30萬亞臨界機(jī)組的超低排放改造，實(shí)現(xiàn)年削減二氧化硫排放量1095噸，氮氧化物排放量507噸，粉塵類排放量228.5噸。”郭萬海介紹，“根據(jù)國家節(jié)能減排規(guī)劃和節(jié)能降耗的要求，2017年，我們對1號機(jī)組進(jìn)行高背壓改造，使機(jī)組供熱能力提高了120兆瓦，可以接帶供熱面積1650萬平方米，年節(jié)約標(biāo)煤量2.42萬噸，年減少二氧化碳排放量6.2萬噸、二氧化硫排放74噸、氮氧化物排放量35噸、煙塵排放量5.8噸，包括灰渣排放減少了1.6萬噸。”
據(jù)了解，2019年，該公司還對2號機(jī)組進(jìn)行了機(jī)組供熱增容的改造，主要采用低壓缸切缸的方式，節(jié)能減排效果較為顯著。
郭萬海表示，通過改造，在供熱量不變的情況下，機(jī)組調(diào)峰能力顯著增加。根據(jù)測算，每年可以增加供熱量約75萬GJ，電廠供熱能力增加了110兆瓦，新增供熱能力相對熱電分產(chǎn)的機(jī)組每年可以減少標(biāo)煤9千多噸。采暖季的發(fā)電標(biāo)煤耗，每千瓦時能降低10克左右，年減少二氧化硫排放量54.3噸，氮氧化物的排放量減少54.3噸，煙塵排放量減少12.6噸。
通過一系列節(jié)能改造，該公司的綠色轉(zhuǎn)型低碳發(fā)展之路不斷加深踏實(shí)。“未來，我們還將積極開展對碳市場的政策研究，并積極參與，針對能源管理、能源計(jì)量、人員能力方面加強(qiáng)培訓(xùn)，從而穩(wěn)步推進(jìn)各項(xiàng)工作。”郭萬海說。
