對我國高質量低碳發電的幾點建議
習近平總書記在主持中共中央政治局4月30日下午,就新形勢下加強我國生態文明建設進行第二十九次集體學習學習時深刻指出:“實現碳達峰、
碳中和是我國向世界做出的莊嚴承諾,也是一場廣泛而深刻的經濟社會變革,絕不是輕輕松松就能實現的。各級黨委和政府要拿出抓鐵有痕、踏石留印的勁頭,明確時間表、路線圖、施工圖,推動經濟社會發展建立在資源高效利用和綠色低碳發展的基礎之上”。為貫徹習近平總書記的講話精神,實現低碳煤電的目標,筆者根據我國現實和客觀的條件,建議煤電高質量低碳發展的線路圖需要在四個方面、分三步走的方式開展:
1. 首先是采用已經經過示范運行的煤電升級改造創新技術,對現有在役的煤電機組進行升級改造,除了將落后低效率高煤耗的機組進行淘汰外,對所有在役的煤電機組,包括30萬千瓦、60萬千瓦和100萬千瓦等級的亞臨界、超臨界和超超臨界機組,制定具體的供電煤耗要求和
碳排放強度標準,以及靈活性低負荷性能要求,限時完成,否則不許上網運行。力爭在“十四五”期間盡可能完成對所有在役的煤電機組的升級改造。實現在役煤電機組的高效和低煤耗發展,實際上這是實現煤電與生物質耦合發電的基礎和前提。
2. 生物質的碳排放強度只有18克CO2/千瓦時,是燃煤碳排放強度的0.018,因此,通過生物質與煤耦合混燒,并不斷增加生物質混燒比, 就可以大幅度降低煤電的碳排放。生物質耦合發電實際上是推動煤電向可再生能源發電的過渡,也是在推動風光電的加速與可靠地發展的保障,制定相應
政策推動煤電在高效低煤耗基礎上的耦合混燒生物質發電,是煤電低碳轉型的重要舉措,鼓勵在役的大容量高效率的煤電機組盡可能采用生物質燃料與煤耦合混燒發電,就可以進一步更大幅度地降低煤電的碳排放,實現煤電的低碳發展。
3. 制定系列政策,推進在邊際土地上種植灌木、草類等能源植物以及有林地的改造,建立農、林廢棄物和能源植物收、儲、運和初加工的產業鏈。推動建立全國性的生物質燃料供需
市場。生物質發電利用由小型直燃發電廠逐漸轉為以大型燃煤電廠混燒利用為主。
4. 大力推動碳捕集利用和封存(CCUS)技術的創新研發示范和應用,在“3060”雙碳目標的推動下,CCUS技術的研發和示范正在取得重要進展,相信在2025至2045年期間,CCUS技術將會逐步得到大面積的推廣應用,使煤電達到近零排放。那時,如果實行與生物質混燒的燃煤機組,在采用了CCUS技術后,就可實現負的碳排放。
對煤電高質量低碳發展提出三步走的建議:即進一步淘汰煤電的落后產能;對仍然需要繼續服役的非最先進機組自身的升級改造;大型高效煤電機組生物質耦合混燒發電和推進CCUS技術的研發和利用。其中,首先是對在役機組的升級改造,以進一步降低煤耗
減排二氧化碳;二是使煤電的生物質耦合混燒發電起到承上啟下的作用,在煤電自身通過創新改造成為高效率低煤耗靈活性機組的基礎上,再進一步降低其碳排放。這樣就能創造一個時間窗口,為采用CCUS等技術最終實現煤電的碳零排放打下基礎。而我國推動發展煤和生物質耦合混燒發電的關鍵,是“完善綠色低碳政策和市場體系”,“制定和實施相應的扶持激勵生物質混燒政策”和“建立和發展生物質燃料的供需市場體系,實現國內和國際兩個生物質顆粒燃料市場的雙循環”。我們相信,只要堅定地按照黨中央和習近平總書記關于“3060”雙碳目標的戰略決策的一系列指示和要求,千方百計走煤電低碳發展的道路,我們的目標就一定會實現。(清華大學1 倪維斗,毛健雄,李定凱 中國農業大學2 石元春,程序,朱萬斌)
本文作者:
1. 倪維斗,中國工程院院士,清華大學原副校長;毛健雄,李定凱均為清華大學能源與動力工程系教授;
2. 石元春,中國科學院院士,中國工程院院士,原
北京農業大學校長;程序,原北京農業大學副校長,中國農業大學農學院教授;朱萬斌,中國農業大學農學院教授