火电为何能做电力系统的“压舱石”?
发布者:admin | 来源:智慧电网think | 0评论 | 877查看 | 2021-11-10 10:22:29    

电力工业是国民经济发展的基础工业。电能是由一次能源(如石油、煤炭、天然气、水力、原子能、风能等)转化而来的二次能源。其中,火电在我国占据主力电源地位,起着保供托底的“压舱石”作用。


在“双碳”形势下,火电在电力系统中的“压舱石”地位会长期不变吗?我们来简单分析一下。


各类发电有何特点?


▲2015—2020年我国各类电源装机情况


我国的用电量存在明显的波峰波谷,冬季与夏季电网负荷较大。火电由于机组发电较为灵活,方便电网调峰。这是火电相比于其他发电方式最大的优势之一。火力发电相对其他发电方式建设周期短、选址灵活、机组受环境、天气、季节等不利因素影响较小。


*水能是一种取之不尽、用之不竭、可再生的清洁能源,对环境冲击较小。除可提供廉价电力外,它还发挥着控制洪水泛滥、提供灌溉用水、改善河流航运等作用。但水力发电建设所需时间周期长,科技成本高,丰水或枯水期会影响其发电能力。


*核能发电利用原子核分裂时产生的能量把反应器中的水加热产生蒸汽,以蒸汽推动汽轮发电机产生电能。核电发电的特点是核燃料体积小、运输量小、无灰渣,但缺点是一旦发生差错,很容易造成很大的事故。


*风力发电站是直接利用风力推动发电机来发电。它的优点是干净、灵活、分散且可再生。它的缺点则是地域性极强,只能在特定的地方发电,且受天气和季节影响大。


*太阳能发电一般有两种形式,一种是利用半导体的光电效应发电,称作光伏发电。另一种是利用阳光聚焦到蒸汽锅炉,产生蒸汽推动汽轮机发电,这个被称为光热发电。太阳能发电无需机械推动部件,没有噪声,稳定性好,维护保养比较简单,维护费用低。但太阳能发电容量比较小,发电量不高,并且光伏系统的造价也比较高,且太阳能发电受季节、天气和昼夜交替的影响。


通过对比上述几种常见的发电不难发现,火电稳定,受限制条件比较小。


从中期内,保障我国电力安全依然离不开火电



我国是一个煤炭资源十分丰富的国家。数据显示,2020年我国燃煤资源装机107900万千瓦,装机占比49.06%,总发电量达76200亿千瓦时,其中,火电46320亿千瓦时,占总发电量的60.79%。


我国火力发电技术起步较早,火电占领电力的大部分市场,行业发展处于成熟阶段。火电可以实现供需实时平衡,在没风、阴天、缺水或遇到其他突发事件时,依靠火电来弥补供电的缺口,是就目前的技术而言最为经济快捷的方式,


由此可见,火电仍是我国的主力电源,加上其稳定、受限制条件小的特点,“压舱石”作用很难被替代。


火电也在变“绿”


在“双碳”背景下,火电“压舱石”的作用应更多体现在保障电力安全、降低电力系统碳排放等方面。我国电力企业也在此基础上统筹实施火电改造,努力将火电升级为清洁、弹性、保安电源。


早在2015年12月,国务院常务会议决定,2020年前对燃煤发电机组全面实施超低排放和节能改造,大幅降低发电煤耗和污染排放。


煤电超低排放和节能改造,主要是对燃煤机组的烟气排放进行治理,降低烟尘、二氧化硫和氮氧化物的排放水平。我国燃煤电厂的烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放水平,已与燃气电厂相接近,这些排放限值比世界上其他发达国家的排放要求大概严50%以上。到2017年,煤电机组供电煤耗目前已从2012年的325克/千瓦时降至308克/千瓦时,达到世界先进水平。


近年来,我国燃煤清洁高效发电技术发展迅猛。部分发电央企90%以上的燃煤机组实现了超低排放。我国超超临界、二次再热超超临界发电技术已达到世界先进水平。业内专家指出,超低排放改造的成本电价约为0.5分/千瓦时至2.5分/千瓦时,国家对超低排放的电价加价是0.5分/千瓦时至1分/千瓦时,煤电超低排放改造后的发电成本仍低于燃气发电。


当然,尽管火电超低排放已取得重大进展,但重金属和废水废渣问题还未得到彻底解决,以煤电为主的发电结构决定了二氧化碳排放强度大。此外,我国西南地区高硫无烟煤机组实现超低排放仍存在一定困难,有待继续开展技术研发。还有专家认为,用生物质燃料来替代煤炭,欧洲在这方面已经做了大量工作,这是一个可行的方向。


保持适度火电,既能发挥火电对电力安全供应的兜底作用,也能为新能源大规模发展保驾护航。变“绿”的火电在服务“双碳”目标实现,构建新型电力系统都能起到重要的作用。

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