國內(nèi)外燃煤發(fā)電現(xiàn)狀與對策
2017-02-22 15:23:59
摘要：自工業(yè)革命開始以來，煤炭作為全球主要能源長達上百年，即使在石油取代煤炭成為世界主要能源之后，煤炭仍然是全球最主要的基礎能源之一。
自工業(yè)革命開始以來，煤炭作為全球主要能源長達上百年，即使在石油取代煤炭成為世界主要能源之后，煤炭仍然是全球最主要的基礎能源之一。
近年來，隨著溫室氣體排放帶來的氣候變化問題成為全球議題，新興經(jīng)濟體的工業(yè)化進程開啟和加速，全球的資源供給和環(huán)境承載壓力日益突出，在能源需求總體增長的同時，世界開始向低碳未來轉(zhuǎn)型，能源結(jié)構(gòu)正在發(fā)生變化，高效清潔的低碳燃料的增速將超過碳密集型燃料。特別是隨著《巴黎協(xié)定》已經(jīng)對煤炭發(fā)出警告，各國的煤炭清潔高效利用迫在眉睫。
歐洲逐步淘汰燃煤電廠
在歐洲，歐盟領導嚴格執(zhí)行消減溫室氣體排放協(xié)議，逐步淘汰煤炭使用和燃煤電廠。
2014年10月，歐盟領導人同意，到2030年，將比照1990年水平削減40%的溫室氣體排放。這一行動伴隨著強有力的公眾活動，將逐步取消煤炭和煤炭投資，進而取消對以煤炭為燃料的煤電機組發(fā)電的政策、資金資助，并對其碳排放進行嚴格限制，乃至逐步淘汰燃煤電廠。
2015年9月，法國宣布將不再向不具有碳捕獲與儲存技術(shù)(CCS)的海外燃煤電廠提供金融支持;金融機構(gòu)法國巴黎銀行、法國興業(yè)銀行，以及法國農(nóng)業(yè)信貸銀行也在其2015年決議中宣布將不再向煤炭開采投資。
2015年11月，英國能源大臣安布爾˙拉德宣布，英國將在2025年前逐步淘汰煤炭使用。2010～2015年，英國沒有新的燃煤發(fā)電廠投產(chǎn)。在這一段時間大約有12.5吉瓦的燃煤發(fā)電裝機規(guī)劃被取消。2016年3月，蘇格蘭最后一座燃煤發(fā)電廠正式關閉。
2016年5月，德國環(huán)境部披露的文件顯示，為達到氣候目標，2050年前德國的燃煤發(fā)電廠將停止運行，同時應加快可再生能源發(fā)展。
芬蘭已經(jīng)承諾在2020年淘汰燃煤電廠。
美國多舉措脫離煤炭使用
美國多舉措脫離煤炭和逐步減少燃煤發(fā)電廠。
2016年1月，美國內(nèi)政部長薩莉˙朱厄爾宣布，美國決定暫停實施新的聯(lián)邦土地煤炭開采租賃。此舉旨在加強美國對化石能源的管理和利用，推動美國朝著清潔能源經(jīng)濟的方向發(fā)展。2016年3月，美國能源信息署公布了該國今年的電網(wǎng)增加計劃，其中燃煤發(fā)電廠的增加計劃為零。也就是說，2016年美國沒有新增燃煤電廠的計劃。
值得一提的還有美國環(huán)境保護署2015年8月出臺的清潔電力計劃(CPP)。這一計劃是美國第一個全國性的、對燃煤電廠的碳污染進行限制的方案。然而美國最高法院在2016年2月要求清潔電力計劃暫停，能否重啟，何時重啟尚是未知數(shù)。
另外，經(jīng)合組織(OECD)已減少燃煤發(fā)電廠政府資助，限制對燃煤電廠技術(shù)出口的補貼，部分銀行停止對燃煤發(fā)電廠的融資支持，經(jīng)合組織成員國對煤炭行業(yè)和燃煤發(fā)電廠的融資將會在4年內(nèi)進一步收緊。
2015年11月，經(jīng)合組織成員國達成歷史性協(xié)議，將嚴格控制對出口燃煤電廠技術(shù)的補貼。根據(jù)協(xié)議，鑒于燃煤電廠帶來大量導致全球氣溫上升的主要排放物，34個經(jīng)合組織成員國將限制對燃煤電廠技術(shù)出口的補貼。
各國燃煤發(fā)電標準差異明顯
就我國本身來說，當前日益增大的環(huán)保壓力，我國加快了環(huán)境治理步伐。根據(jù)國家環(huán)境保護部2011年7月發(fā)布的《火電廠大氣污染物排放標準》，各大發(fā)電集團積極響應新的國家環(huán)保政策，積極承擔社會責任。
為此，它們進一步大幅度削減燃煤電廠污染物排放總量，主動提出將燃煤電廠污染物排放標準向“燃氣輪機排放標準”看齊，即：煙塵、二氧化硫、氮氧化物三項排放限值分別為5mg/Nm3、35mg/Nm3、50mg/Nm3，通常在業(yè)內(nèi)將此限值定義為燃煤鍋爐“超凈排放”標準。
由于不同國家國情各異，基于環(huán)境保護的前提條件和基礎不同而頒布的國家排放標準也不盡相同，主要有三方面不同：“標準修訂頻次、針對重點、修訂依據(jù)。”我國火電廠現(xiàn)行排放標準遠高于主要發(fā)達國家。
以我國和日本為例：我國在重點地區(qū)執(zhí)行大氣污染特別排放限值，SO2、NOX及煙塵(mg/m3)的排放濃度分別為100、50、20;日本對二氧化硫的排放實行K值控制，在120個特別地區(qū)以及其他非特別地區(qū)中，K值在3.0~17.5范圍內(nèi)分成16個級別，相當于172mg/m3~3575mg/m3。
而從中美兩國電力污染物排放績效看，各類污染物排放績效隨年份呈下降趨勢。我國排放標準修訂頻次高和限值更嚴格，排放績效下降幅度更大，隨著新建和在役機組環(huán)保設施逐步改造完成，排放績效下降幅度變小。若需進一步降低排放績效，需實施更加高效的超凈排放協(xié)同控制技術(shù)。
我國燃煤發(fā)電有具體國情
從全球來看，到2040年燃煤電廠仍處于上升趨勢。國際能源署2015年也做出了類似的判斷：未來25年，與世界其他地區(qū)的趨勢相反，在亞洲這個經(jīng)濟增長最快的地區(qū)，煤炭在發(fā)電中的比重預計將從目前不到三分之一將增長到50%左右。如新興經(jīng)濟體如印度、越南等正處于快速發(fā)展的重工業(yè)化階段，其高耗能經(jīng)濟結(jié)構(gòu)離不開煤炭這種廉價能源。
另一方面，發(fā)達經(jīng)濟體美國、英國等歐美已進入后工業(yè)化時代的國家，其經(jīng)濟發(fā)展對高能耗的重工業(yè)依賴逐步減少，加之電力生產(chǎn)向綠色清潔方向轉(zhuǎn)變，因此發(fā)達經(jīng)濟體，以煤炭作為燃料的煤電市場都呈下降趨勢。在煤電機組發(fā)電相關政策上以減少項目資助、設定排放限制、淘汰使用為主基調(diào)。具體到國家，我國趨向慢慢持平，印度在增長，很多亞洲國家會繼續(xù)增長，而歐洲國家可能波動平穩(wěn)發(fā)展。
從我國的現(xiàn)狀來說，燃煤電廠的節(jié)能減排發(fā)展還存在著很多問題，須具體問題具體分析。
從脫硫方面：一是由于實際燃煤含硫量增大以及脫硫裝置設計裕量偏小;二是現(xiàn)有脫硫裝置運行性能下降，脫硫效率不能滿足國家標準要求;三是目前普遍采用的FGD濕法脫硫由于除霧器效率不高，在取消GGH后，加劇了“石膏雨”的形成。
脫硝方面：一是鍋爐產(chǎn)生的NOX排放濃度偏高，導致尾部SCR脫硝投資與運行成本增大;二是部分鍋爐在實施脫硝改造后，導致鍋爐排煙中的飛灰可燃物與CO含量增加，導致鍋爐熱效率下降。
煙塵方面：一是現(xiàn)有除塵器受實際燃煤和場地限制，大多難以達標排放;二是電袋除塵器等運維費用高、廢舊濾袋難以處理。所以，將各污染物排放技術(shù)實現(xiàn)整體優(yōu)化，形成一體化、協(xié)同控制，才是我國未來燃煤電廠節(jié)能減排的方向和實際意義。（中國節(jié)能服務網(wǎng) 陳媛）
