煤電低碳化改造施工圖出爐

7月15日，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布《煤電低碳化改造建設(shè)行動(dòng)方案（2024—2027年）》（以下簡稱《行動(dòng)方案》），明確提出煤電低碳化改造建設(shè)的主要目標(biāo)、建設(shè)要求和保障措施。據(jù)了解，此次《行動(dòng)方案》的出臺(tái)，旨在統(tǒng)籌推進(jìn)存量煤電機(jī)組低碳化改造和新上煤電機(jī)組低碳化建設(shè)，推動(dòng)構(gòu)建清潔低碳安全高效的新型能源體系。

 

向煤電低碳化改造要效果

 

“煤電低碳化改造不僅重要，而且時(shí)間緊迫。”中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)首席專家陳宗法在接受《中國能源報(bào)》記者采訪時(shí)強(qiáng)調(diào)。

 

數(shù)據(jù)顯示，2023年，煤電以不足40%的裝機(jī)占比承擔(dān)了全國70%的頂峰保供任務(wù)，有力保障了我國民生用電和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求。不過，2023年，能源領(lǐng)域碳排放占全國碳排放總量的80%以上，其中電力碳排放在能源行業(yè)中的占比超過50%，且絕大部分來源于煤電。

 

一直以來，我國積極實(shí)施煤電節(jié)能改造，煤電機(jī)組碳排放水平逐步降低：“十一五”“十二五”“十三五”和“十四五”前三年全國平均供電煤耗分別下降37.0克/千瓦時(shí)、17.6克/千瓦時(shí)、9.9克/千瓦時(shí)和1.6克/千瓦時(shí)。

 

隨著新能源大規(guī)模并網(wǎng)，煤電調(diào)峰的深度和頻度持續(xù)增加，煤電運(yùn)行條件已經(jīng)發(fā)生深刻變化，亟需通過源端減碳、末端固碳等技術(shù)方式進(jìn)一步推動(dòng)煤電低碳化轉(zhuǎn)型。

 

近年來，我國大力發(fā)展可再生能源，加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，煤電將由主力電源逐步轉(zhuǎn)向基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源。陳宗法也指出，煤電是近中期能源保供的“頂梁柱”“壓艙石”，是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的“主要調(diào)節(jié)電源”“應(yīng)急備用電源”和關(guān)鍵支撐力，也是減污降碳、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的主要抓手。

 

“在應(yīng)對(duì)氣候變化、加快實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)的大背景下，需進(jìn)一步推動(dòng)煤電低碳化轉(zhuǎn)型，進(jìn)行專門部署，以取得實(shí)實(shí)在在的效果。”陳宗法強(qiáng)調(diào)。

 

《行動(dòng)方案》提出了煤電低碳化改造建設(shè)工作的目標(biāo)：到2025年，首批煤電低碳化改造建設(shè)項(xiàng)目全部開工，轉(zhuǎn)化應(yīng)用一批煤電低碳發(fā)電技術(shù)；相關(guān)項(xiàng)目度電碳排放較2023年同類煤電機(jī)組平均碳排放水平降低20%左右，顯著低于現(xiàn)役先進(jìn)煤電機(jī)組碳排放水平。到2027年，煤電低碳發(fā)電技術(shù)路線進(jìn)一步拓寬，建造和運(yùn)行成本顯著下降；相關(guān)項(xiàng)目度電碳排放較2023年同類煤電機(jī)組平均碳排放水平降低50%左右，接近天然氣發(fā)電機(jī)組碳排放水平。

 

因地制宜精準(zhǔn)施策

 

針對(duì)《行動(dòng)方案》的出臺(tái)，國家發(fā)改委有關(guān)負(fù)責(zé)人在接受采訪時(shí)表示，在充分調(diào)研、系統(tǒng)分析、深入論證的基礎(chǔ)上，《行動(dòng)方案》提出了三種改造建設(shè)方式，并明確了項(xiàng)目布局、機(jī)組條件、降碳效果三方面改造建設(shè)要求。

 

三種改造建設(shè)方式分別為：生物質(zhì)摻燒，充分利用農(nóng)林廢棄物、沙生植物、能源植物等生物質(zhì)資源，實(shí)施煤電機(jī)組耦合生物質(zhì)發(fā)電；綠氨摻燒，利用風(fēng)電、太陽能發(fā)電等可再生能源富余電力，通過電解水制綠氫并合成綠氨，實(shí)施燃煤機(jī)組摻燒綠氨發(fā)電；碳捕集利用與封存（CCUS），采用化學(xué)法、吸附法、膜法等技術(shù)分離捕集燃煤鍋爐煙氣中的二氧化碳，實(shí)施高效驅(qū)油、制備甲醇等資源化利用，或因地制宜實(shí)施地質(zhì)封存。

 

這三種改造建設(shè)方式適用場景也各不相同。陳宗法告訴記者，《行動(dòng)方案》相應(yīng)設(shè)定了實(shí)施條件與范圍。比如，生物質(zhì)同燃煤鍋爐摻燒技術(shù)，包括氣化后混合燃燒、間接混合燃燒和直接混合燃燒方式，可實(shí)現(xiàn)0%—100%的混合摻燒量，但生物質(zhì)的大量穩(wěn)定供應(yīng)是個(gè)問題。從經(jīng)濟(jì)性考量，除CCUS，煤電機(jī)組造價(jià)基本不變，性價(jià)比優(yōu)于燃機(jī)；從技術(shù)視角分析，技術(shù)挑戰(zhàn)高，但并非高不可及。

 

據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)規(guī)劃發(fā)展部主任張琳介紹，“十三五”以來，我國在山東十里泉、日照等地燃煤電廠實(shí)施生物質(zhì)直燃摻燒，有關(guān)技術(shù)已具備規(guī)?；痉兜幕A(chǔ)；摻氨燃燒屬于前沿發(fā)電技術(shù)，近年來，我國在廣東臺(tái)山等地進(jìn)行了工業(yè)級(jí)燃煤機(jī)組摻氨燃燒試驗(yàn)，有關(guān)技術(shù)已經(jīng)具備規(guī)?；痉痘A(chǔ)；而CCUS則是實(shí)現(xiàn)碳中和的兜底技術(shù)。

 

另據(jù)了解，針對(duì)煤電低碳化改造建設(shè)的三種方式，發(fā)電企業(yè)正不斷在技術(shù)與項(xiàng)目上進(jìn)行突破。7月14日，華能大型燃煤機(jī)組低溫法污染物一體化脫除技術(shù)（COAP）首套驗(yàn)證工程在華能臨沂電廠成功通過168小時(shí)試運(yùn)行。COAP技術(shù)和二氧化碳捕集技術(shù)深度融合的下一代“COAP+”技術(shù)，可以最終實(shí)現(xiàn)煙氣污染物和二氧化碳的高效協(xié)同脫除。這也是國際首套投入運(yùn)行的低溫法污染物一體化近零排放工程。

 

“降碳”更需創(chuàng)新實(shí)踐

 

陳宗法告訴記者，“十三五”以來，我國通過實(shí)施煤電超低排放改造，解決了“減污”問題，較好實(shí)現(xiàn)清潔發(fā)電，可媲美燃機(jī)，通過“三改聯(lián)動(dòng)”以及碳市場，煤電碳排放水平逐年降低。不過，要想在“降碳”問題上取得重大突破，仍需進(jìn)行技術(shù)研發(fā)、創(chuàng)新實(shí)踐。“根據(jù)煤電新戰(zhàn)略定位，打造性能媲美燃機(jī)的新型煤電，必須提升機(jī)組爬坡速率的新技術(shù)、增加機(jī)組啟停頻率的新技術(shù)，采用機(jī)組寬負(fù)荷高效新技術(shù)以及低碳技術(shù)。”

 

在加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用方面，《行動(dòng)方案》指出，加強(qiáng)煤電摻燒生物質(zhì)、低成本綠氨制備、高比例摻燒農(nóng)作物秸稈等技術(shù)攻關(guān)，加快煤電煙氣二氧化碳捕集降耗、吸收劑減損、大型塔內(nèi)件傳質(zhì)性能提升、捕集—發(fā)電系統(tǒng)協(xié)同、控制流程優(yōu)化等技術(shù)研發(fā)，補(bǔ)齊二氧化碳資源化利用、咸水層封存、產(chǎn)業(yè)集成耦合等技術(shù)短板。

 

另外，此次《行動(dòng)方案》還提出，對(duì)納入國家煤電低碳化改造建設(shè)項(xiàng)目清單的項(xiàng)目，在統(tǒng)籌綜合運(yùn)營成本、實(shí)際降碳效果和各類市場收益的基礎(chǔ)上，探索建立由政府、企業(yè)、用戶三方共擔(dān)的分?jǐn)倷C(jī)制，給予階段性支持政策。鼓勵(lì)符合條件的項(xiàng)目通過發(fā)行基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域不動(dòng)產(chǎn)投資信托基金、綠色債券或申請(qǐng)綠色信貸、科技創(chuàng)新和技術(shù)改造再貸款等渠道融資，吸引各類投資主體參與和支持煤電低碳化改造建設(shè)。

 

為有效激發(fā)煤電低碳化改造建設(shè)積極性，《行動(dòng)方案》還指出，推動(dòng)對(duì)摻燒生物質(zhì)/綠氨發(fā)電、加裝碳捕集利用與封存設(shè)施部分電量予以單獨(dú)計(jì)量。電網(wǎng)企業(yè)要優(yōu)化電力運(yùn)行調(diào)度方案，優(yōu)先支持碳減排效果突出的煤電低碳化改造建設(shè)項(xiàng)目接入電網(wǎng)，對(duì)項(xiàng)目的可再生能源發(fā)電量或零碳發(fā)電量予以優(yōu)先上網(wǎng)。