火電“低碳突圍”路線(xiàn)圖

編者按：碳排放—氣候變化—全球性災難。

打破這一鏈條的唯一出路是：從現在開(kāi)始，減少二氧化碳的排放量。

但誰(shuí)應當承擔更多的減排責任？這從來(lái)不是一個(gè)簡(jiǎn)單的技術(shù)問(wèn)題。“氣候變化對策，既是科學(xué)問(wèn)題，更是政治問(wèn)題。”

縱觀(guān)整個(gè)人類(lèi)社會(huì )發(fā)展史，大氣中的二氧化碳，主要是由西方國家的工業(yè)化帶來(lái)?；诠皆瓌t，造成這一后果的西方國家，應首先承擔起更多責任。減排，不應成為限制發(fā)展中國家繼續發(fā)展的藉口。

當然，作為全球第三大經(jīng)濟體，中國也將承擔起“共同但有區別的責任”。目前，中國是全球二氧化碳排放量最大的國家之一，占全球碳排放總量的20%。

中國已在努力，避免重走西方工業(yè)化的污染老路。

在這場(chǎng)中國必須參與的“全球碳戰爭”中，中國的主要能源供應部門(mén)“電力”，以及主要工業(yè)部門(mén)“鋼鐵”，將扮演重要角色。

因為，中國80%的二氧化碳排放來(lái)自燃煤，超過(guò)50%的煤炭又用于發(fā)電，而超過(guò)70%的發(fā)電量用于工業(yè)。其中，鋼鐵業(yè)為四大高耗電行業(yè)之首。

11月26日，中國五大電力集團之一，華能集團邀請國家氣候變化專(zhuān)家委員會(huì )副主任何建坤教授，作了一個(gè)題為“低碳經(jīng)濟的發(fā)展趨勢及對我國的挑戰與機遇”的講座。

當天，中國公布了2020年控制溫室氣體排放的行動(dòng)目標：?jiǎn)挝籊DP二氧化碳排放將比2005年下降40%-45%，并將其作為約束性指標，納入了國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展中長(cháng)期規劃。

“講座的目的是，幫助員工學(xué)習了解低碳經(jīng)濟發(fā)展狀況，并促進(jìn)公司清潔能源的發(fā)展。”一位華能集團人士對本報記者表示，華能在大力發(fā)展清潔能源的同時(shí)，也將通過(guò)綠色煤電(IGCC)及碳捕獲(CCS)等技術(shù)，力求降低二氧化碳排放。

目前，中國80%的二氧化碳排放來(lái)自燃煤，而超過(guò)50%的煤炭消費用于火力發(fā)電。在中國的減排大計中，包括華能在內的傳統火電企業(yè)責任重大。

而新能源替代和清潔煤技術(shù)，已成為華能這樣的“碳排大戶(hù)”，向低碳轉型的兩種主要途徑。除了不斷提高燃煤發(fā)電的能源效率，各電力集團都在主動(dòng)調整電源結構，增加水電、核電、風(fēng)電、光伏發(fā)電等再可生能源比例。

追逐“零排放”

用“零排放”的新型能源，取代燃煤發(fā)電，是一個(gè)理想的選擇。

國家電監會(huì )研究室研究員吳疆表示，新能源技術(shù)應用，以風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源直接替代常規化石燃料，不僅能效接近百分之百，而且直接污染物排放趨近于零。

在接受本報記者采訪(fǎng)時(shí)，中電投總經(jīng)理陸啟州也表示：中電投今年火電投資比例已從原來(lái)的70%-80%下降到44%，而水電、核電、風(fēng)電等清潔能源投資比例大幅上升至56%。

據本報了解，目前，各電力集團都正在加緊制訂的“低碳經(jīng)濟發(fā)展戰略”，最核心的部分正是“大力發(fā)展可再生能源，并逐步降低火電比例”。

其中，風(fēng)電發(fā)展最為迅猛，連續三年增長(cháng)速度都超過(guò)100%，各電力集團也加快了“跑馬圈風(fēng)”步伐，紛紛提高了風(fēng)電計劃裝機比例。

以華能集團為例，華能酒泉風(fēng)電基地一期于今年8月份開(kāi)工建設，是該千萬(wàn)千瓦級風(fēng)電基地“十一五”380萬(wàn)千瓦風(fēng)電場(chǎng)項目中規模最大的風(fēng)電場(chǎng)，總裝機50萬(wàn)千瓦，計劃于2010年上半年建成投產(chǎn)，二期工程規劃裝機100萬(wàn)千瓦，前期工作已在進(jìn)行。

據上述華能集團人士介紹，華能酒泉風(fēng)電基地150萬(wàn)千瓦風(fēng)電機組全部投產(chǎn)后，年上網(wǎng)電量32億千瓦時(shí)，這些與火力發(fā)電相比，相當于每年可節約標準煤約112萬(wàn)噸，節水857萬(wàn)噸，減排溫室效應氣體二氧化碳337萬(wàn)噸，減排二氧化硫1.25萬(wàn)噸，減少向大氣排放粉塵1.5萬(wàn)噸。

這與國家大力發(fā)展再可生能源的政策遙相呼應。根據最新規劃，到2020年，風(fēng)電、光伏發(fā)電以及核電總裝機容量將分別從3000萬(wàn)千瓦、180萬(wàn)千瓦和4000千瓦大幅調高至1億千瓦、2000萬(wàn)千瓦和7000萬(wàn)千瓦。

不過(guò)，在中國一次能源供應中，煤炭的占比超過(guò)70%(全球平均水平低于30%)，而新能源存在規?；l(fā)展瓶頸，中國能源“煤炭當家”的格局，短期之內尚難改變。

因此，對于傳統電力企業(yè)來(lái)說(shuō)，靠可再生能源替代減排，仍是一個(gè)遙遠的目標?；痣娖髽I(yè)仍需在改變燃燒技術(shù)上下功夫。

尋找“高效煤”

火力發(fā)電廠(chǎng)，是世界排放二氧化碳的最大行業(yè)，火力發(fā)電廠(chǎng)燃燒化石燃料后排放的二氧化碳，占全球燃燒同種燃料排放量的30%，大約占全球人類(lèi)活動(dòng)排放二氧化碳的24%。

由于中國火電比例偏高，“二氧化碳排放量占到40%”，廈門(mén)大學(xué)中國能源經(jīng)研究中心主任林伯強告訴本報。

截至2008年年底，中國電力[2.04 -0.97%]裝機容量79253萬(wàn)千瓦，而其中火電裝機容量占總裝機容量的75.7%，導致二氧化碳等污染物的大量排放，火電行業(yè)節能減排形勢嚴峻。

除了直接排放污染物，火電發(fā)電的能效水平也較低(大約為38.5%，高達78%的能量損耗在這個(gè)環(huán)節發(fā)生)，因此，降低火力發(fā)電比例，是促進(jìn)節能減排效益空間最大的環(huán)節之一，同時(shí)也是國家完成2020年減排行動(dòng)目標最為關(guān)鍵的領(lǐng)域。

“火電企業(yè)仍需在改變燃燒技術(shù)上下功夫。”在吳疆看來(lái)，化石燃料的新型燃燒技術(shù)，在現有基礎上降低能耗、減少排放的空間都非常大；而碳捕捉和封存技術(shù)，可直接減少污染物排放。

近年來(lái)，國家加快了火電廠(chǎng)“上大壓小”替代，關(guān)閉大量效率低、污染重的小機組。而新核準的火電項目，基本都為超臨界和超超臨界和熱電聯(lián)產(chǎn)的環(huán)保機組，而電網(wǎng)企業(yè)的節能調度(越環(huán)保的機組，分配電量越多)，也加快了發(fā)電企業(yè)小機組的關(guān)閉。

而從目前情況來(lái)看，最環(huán)保的清潔煤發(fā)電技術(shù)還數IGCC(整體煤氣化[24.18 2.03%]聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統)。據了解，其發(fā)電效率可達48%，脫硫效率達99%以上，同時(shí)收集與處理二氧化碳，被認為代表著(zhù)未來(lái)清潔能源發(fā)展的主要趨勢。

今年7月，由華能集團牽頭的華能天津IGCC示范電站，在天津臨港工業(yè)區開(kāi)工，目前該項目仍在建設階段，預計2011年建成投產(chǎn)發(fā)電。是國內第一家、世界第六家IGCC電廠(chǎng)。

據華能集團副總經(jīng)理烏若思介紹，IGCC技術(shù)有兩個(gè)主要特點(diǎn)，一是使煤炭發(fā)電達到包括二氧化碳在內的污染物近零排放，二是大幅度提高煤炭發(fā)電效率。

除IGCC外，CCS也即碳捕獲與碳封存，也是目前世界上研究減少二氧化碳排放的方向之一。但該技術(shù)尚處于研究開(kāi)發(fā)和示范階段，我國在這一領(lǐng)域的研發(fā)也剛剛起步。

國內電力企業(yè)開(kāi)展這項試驗的，仍為華能集團，這也是配合IGCC中收集與處理二氧化碳而開(kāi)展的。在北京奧運會(huì )前夕，華能的IGCC示范工程、北京熱電廠(chǎng)二氧化碳捕集示范工程建成投產(chǎn)，成功捕集出純度為98%的二氧化碳,達到設計標準。

據華能方面介紹，該技術(shù)采用由華能控股的西安熱工研究院的技術(shù)，現二氧化碳回收率大于85%，年可回收二氧化碳為3000噸。捕集二氧化碳后，由精制系統提存成高純度的食品級二氧化碳，可用于飲料、食品行業(yè)。

突破“成本”瓶頸

不過(guò)，新能源技術(shù)、清潔煤技術(shù)和碳捕獲技術(shù)等，目前仍受到高成本的制約。

以風(fēng)電為例，吳疆指出，與火電對比，風(fēng)電的確具有無(wú)燃料成本的先天優(yōu)勢的，但在目前上網(wǎng)價(jià)格高于火電54%的條件下，風(fēng)電依然沒(méi)有財務(wù)方面的競爭優(yōu)勢，關(guān)鍵原因還是“技術(shù)落后、粗放發(fā)展造成固定成本過(guò)高”。

在他看來(lái)，按照目前的發(fā)展狀況，我國風(fēng)電基本不具備獨立生存、發(fā)展、競爭的能力，完全依賴(lài)政策扶持與多方利益輸送，一旦各種優(yōu)惠取消，將喪失可持續發(fā)展動(dòng)力。

林伯強也指出，國內的成本承受能力并不強，包括政府補貼能力、企業(yè)成本承壓能力和用戶(hù)電價(jià)接受能力，所以，對企業(yè)來(lái)說(shuō)，在積極利用國內和國際各種補貼的同時(shí)，更重要是實(shí)現技術(shù)突破和降低成本，這樣新能源才有可持續發(fā)展動(dòng)力。

“環(huán)保減排是時(shí)尚、高尚而昂貴的，發(fā)展新能源必須從環(huán)保減排總體戰略的高度，統籌考慮其開(kāi)發(fā)利用成本、橫向比較成本、替代鎖定成本、壽命周期成本，最終不能突破社會(huì )承受能力的底線(xiàn)。”吳疆強調說(shuō)。

而IGCC與CCS，目前，都還沒(méi)有商業(yè)化運營(yíng)案例，其高昂的成本決定了目前并不具備商業(yè)化運營(yíng)的條件。

林伯強直言，他并不看好CCS未來(lái)的開(kāi)發(fā)前景。“首先是發(fā)電成本增加20%-30%，而國內電價(jià)機制決定其無(wú)法通過(guò)電價(jià)補平；第二，碳捕獲也是耗能行業(yè)，與節能相違背，會(huì )增加能源需求；第三，儲存技術(shù)很難解決，而如果產(chǎn)品直接用于其它行業(yè)，就存在是否真正減排的爭議。”

但他同時(shí)認為，作為技術(shù)儲備，國家仍然應該支持和補貼類(lèi)似新技術(shù)的發(fā)展，發(fā)達國家也應通過(guò)技術(shù)和資金支持發(fā)展中國家，以使包括IGCC和CCS在內的減排技術(shù)能最終實(shí)現技術(shù)突破、規?；\營(yíng)以降低成本，最終實(shí)現低碳發(fā)展。