魏淼清:特高压输电能源经济环境效益巨大

关键词:[战略管理] 浏览:1337 发布日期:2016-01-20 网页收藏

  • 特高压输电能源经济环境效益巨大

    特高压电网“一头连着西部清洁能源开发利用、一头连着东中部雾霾治理”,形成能源资源输送和配置功能强大的跨区输电通道。

    发展特高压,助力大气污染防治,已形成广泛共识,成为改善大气环境质量的利器

    国家发展改革委、国家能源局和国家环境保护部联合发布了“能源行业加强大气污染防治工作方案”。重点对京津冀鲁、长三角、珠三角等地区的大气污染防治进行了部署,特别是对近中期的2015年、2017年,提出了具体的量化目标,并对远期指出了发展方向。例如,明确提出了“调整能源消费结构,压减无污染物治理设施的分散或直接燃煤,降低煤炭消费比重”;“到2017年,煤炭占一次能源消费总量的比重降低到65%以下,京津冀、长三角、珠三角等区域力争实现煤炭消费总量负增长”;“北京市、天津市、河北省和山东省净削减煤炭消费量分别为1300万吨、1000万吨、4000万吨和2000万吨”。

    减少煤炭消费的措施之一,就是限制新增煤电,关停小火电。工作方案提出,“京津冀、长三角、珠三角等区域新建项目禁止配套建设自备燃煤电站”;“除热电联产外,禁止审批新建燃煤发电项目”。一方面,这些地区电力需求未来还将有较大增长,另一方面,大气污染防治又要严格限制这些地区新增燃煤电厂。由此看来,提高外来电比例,就成为“保电治污”的不二之选。“工作方案”进一步明确了“在新疆、内蒙古、山西、宁夏等煤炭资源富集地区,按照最先进的节能环保标准,建设大型燃煤电站(群)。在资源环境可承载的前提下,推进鄂尔多斯、锡盟、晋北、晋中、晋东、陕北、宁东、哈密、准东等9个以电力外送为主的千万千瓦级现代化大型煤电基地建设。”并提出了近期需要加快建设特高压输电通道,“采用安全、高效、经济先进输电技术,推进鄂尔多斯盆地、山西、锡林郭勒盟能源基地向华北、华东地区以及西南能源基地向华东和广东省的输电通道建设,规划建设蒙西 天津南、锡盟 山东等12条电力外输通道”。

    加快电能替代,减少煤炭的终端分散燃烧,继续关停小火电,减排效果显著,同时呼唤跨区输电的更大规模发展

    关停小火电。我国东中部地区仍有相当规模单机容量30万千瓦以下的燃煤火电机组,相比大容量、高参数的火电机组,单位发电煤耗高、污染排放量大。逐步关停这些小火电,应成为东中部地区治理雾霾的抓手之一。据初步统计,国网公司经营区东中部12省份(华北的京津冀鲁、华中的鄂豫湘赣、华东的苏浙沪闽)目前单机容量30万千瓦以下的火电机组仍有接近1亿千瓦。其中除将自备电厂改造为燃气发电外,关停小火电,改由西部北部的晋陕蒙宁新五省区电源基地通过特高压电网供电,可大幅度减少东中部地区PM2.5排放量。据初步测算,这一举措可减少的PM2.5的排放量,约占目前东中部12省份火电PM2.5排放总量的38%。

    电能替代。东中部地区PM2.5成因复杂,来源多样,众说纷纭。但不管怎样,化石能源消费是PM2.5的主要来源是不容置疑的。煤炭消费,特别是终端分散燃烧的煤炭利用方式,污染物排放控制措施不力、效果差,因此,减少散烧煤,用电和燃气加以替代,将是大气污染治理重点内容。综合考虑技术可行性和经济性,采用电采暖替代燃煤锅炉、热泵替代燃煤锅炉、蓄热电锅炉替代燃煤锅炉、电炊具替代燃煤炉灶等以电代煤方式,具有较大节能减排潜力。交通等燃油排放是大型城市污染的顽疾,发展电动汽车等新型交通,将成为未来城市环境治理的有效手段。分析表明,电动汽车替代燃油汽车、电气化铁路替代内燃机铁路、城市轨道交通替代燃油公交、电窑炉替代燃油窑炉、电水泵替代油泵等,也有一定的潜力。初步研究表明,东中部12省份的“以电代煤”“以电代油”可增加用电量7000亿千瓦时左右,减少的PM2.5的排放量,约占目前东中部12省份火电PM2.5排放总量的76%。

    执行火电排放新标准。虽然近年来电力行业各类污染物排放绩效(单位发电量的污染物排放)均呈下降趋势,但目前的排放绩效与今年7月1日将开始全面实施的火电厂大气污染物排放新标准仍有较大差距,烟尘和二氧化硫与新标准相差3倍,氮氧化物相差7倍之多。因此,经过环保设施改造、加强火电机组排放监测,确保排放达标,火电PM2.5排放将较大幅度下降。测算表明,关停及改造30万千瓦以下机组后,东中部12省剩余火电严格执行火电排放新标准,PM2.5的减排量,约占目前东中部火电PM2.5排放总量的40%。

    综合来看,通过小火电关停及改造、存量机组执行火电排放新标准两项措施,可减少的东中部PM2.5排放量,占目前东中部火电PM2.5排放量的78%。再考虑电能替代后,三项措施合计减少的东中部PM2.5排放量,约占目前东中部PM2.5排放总量的56%。

    优化煤电布局,西部北部环境质量也将同步改善,全国人民将共享蓝天白云。改善东中部大气环境质量,国家已明确严控东中部地区新增燃煤发电,同时实施电能替代、继续关停小火电机组也对环境质量改善大有益处。这些都需要加大跨区输电规模,加大利用西部北部清洁的水电、风电等清洁可再生能源发电,同时也需要加快建设西部北部大型煤电基地。

    有人担心,加大跨区输电、建设大型坑口煤电基地,将增加西部北部地区污染物排放,是将污染转移到西部北部地区。实际并非如此。借鉴东中部地区的综合治理措施,西部北部地区的大气环境质量也将同步得到改善。

    以西部北部地区PM2.5减排为例加以说明,前述东中部地区小火电关停及电能替代,将需要合计约1万亿千瓦时的电量从西部北部能源基地通过特高压电网输送。随着风能和太阳能基地的大规模开发建设,西部北部外送清洁能源比例不断增加,同时考虑线损、厂用电等因素后,需要西部北部地区新增燃煤发电量约8000亿千瓦时,新增电煤消费量约2.5亿吨标煤。西部北部新增火电采用大容量、高参数、低能耗的空冷技术,并严格执行火电排放新标准,将新增一定量的PM2.5排放量,但考虑西部北部地区存量机组按照火电排放新标准进行减排改造后,西部北部地区电力行业PM2.5排放量将不增反降,初步测算,净减排量约达70万吨。

    实施小火电关停和电能替代,将需要在国家电网规划中原有跨区电力流的基础上,增加1亿千瓦以上的跨区输送需求。上述小火电关停和电能替代,在“十二五”及中长期国家电网规划中,已有所考虑;若要达到上述规模,经测算,东中部12省受入的电力流规模还将新增约1.1亿千瓦。

    我国特高压输电发展任重道远,综合效益显著,将成为拉动我国经济发展的重要引擎

    跨区域能源资源配置的需求巨大,只有特高压能够担当重任。在中长期国网规划中,以电力供应总成本最低为目标,统筹考虑能源结构调整、污染物及温室气体排放控制、综合运输体系建设等要求,根据送受端各省用电需求和电源结构和布局优化思路,优先安排水电、风电、太阳能、核电等清洁能源,并统筹输电走廊和路径,对西部北部送端各能源基地到东中部受端各省市的电力流进行优化,形成电力流优化方案和电源结构优化调整方案。经计算,到2020年,东中部12省份受入电力最优规模为3.5亿千瓦,2011 2020年十年间,新增电力流2.88亿千瓦。考虑大气污染治理新增的电力流需求,2020年东中部12省份受入电力流将需要提高到4.6亿千瓦。

    目前,东中部跨省跨区输电能力约9000万千瓦,考虑在建、取得路条跨区输电工程,以及国家大气污染防治行动计划提出的国网经营区11个输电通道,预计跨省跨区输电能力达1.92亿千瓦左右,远远不能满足4.6亿千瓦电力流的输送需求,亟需通过加大北部西部大型能源基地集约开发力度和加快特高压电网建设加以落实。

    由此可以预期,在国家大气污染防治行动方案中12条电力外输通道加快建设,争取在2017年全部投产后,为保证能源供应安全、提高能源供应经济性、进一步改善环境质量、履行温室气体减排国际承诺,我国未来仍将新增大批特高压输电通道,在2018 2020年,乃至更长时期内,特高压跨区输电将得到长足的发展。

    特高压跨区输电经济性好、综合效益显著。近年来,根据不断变化的外部条件及对未来趋势的判断,对特高压的经济性进行了不断的滚动测算,特高压输电经济性好的结论得到充分证实。最新测算表明,西部北部能源基地通过特高压电网送电东中部负荷中心地区,到网落地电价低于东中部受端地区标杆电价6 15分/千瓦时。

    特高压电网“一头连着西部清洁能源开发利用、一头连着东中部雾霾治理”,形成能源资源输送和配置功能强大的跨区输电通道和“三华”电网平台,电力系统运行的安全性和经济性将大幅提高,取得显著的水火互济、系统备用和调峰等综合效益。建成后可将西部和北部地区水电、风电及太阳能发电的开发规模和高效利用能力大幅提高,实现2020年规划发展目标,每年可减少弃水弃风弃光电量近1400亿千瓦时,同时,可增加西部北部地区就业和税收,实现区域经济协调发展。特高压电网投资对国民经济的拉动作用十分显著。

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