眾所周知,我國(guó)既是一個(gè)能源生產(chǎn)大國(guó)又是一個(gè)能源消耗大國(guó),而能源的生產(chǎn)環(huán)節(jié)與消費(fèi)環(huán)節(jié)都會(huì)大量排放二氧化碳等溫室氣體。電力系統(tǒng)包含著一次能源向二次能源的轉(zhuǎn)換(即電能生產(chǎn)環(huán)節(jié))以及電能的輸配與使用(即電能消費(fèi)環(huán)節(jié)),因此,溫室氣體排放的壓力以及我國(guó)已經(jīng)或即將出臺(tái)的政策會(huì)給未來(lái)的我國(guó)電力行業(yè)帶來(lái)多方面的挑戰(zhàn)。如何才能夠達(dá)到這個(gè)減排目標(biāo),或者說(shuō),電力系統(tǒng)建設(shè)與運(yùn)行及其電力工業(yè)的市場(chǎng)化改革等方面在低碳發(fā)展環(huán)境下都會(huì)面臨哪些挑戰(zhàn),是我們必須進(jìn)行深入研究和探討的重要問(wèn)題。
低碳電力之路
為實(shí)現(xiàn)我國(guó)節(jié)能減排目標(biāo)及未來(lái)能源開(kāi)發(fā)、消耗轉(zhuǎn)化方式的轉(zhuǎn)變,須走出符合我國(guó)國(guó)情的、與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)的低碳電力之路。所謂低碳電力之路,即在未來(lái)的電力系統(tǒng),或者說(shuō),在一次能源向二次能源轉(zhuǎn)化以及終端對(duì)電能的使用整個(gè)過(guò)程中,利用技術(shù)層面和管理層面的多種手段,在發(fā)輸配用的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)電能生產(chǎn)、傳輸和利用的“去碳”化過(guò)程,使得電能的生產(chǎn)更為清潔,電能的利用更為高效,從而在整體上實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)在國(guó)家節(jié)能減排工作中的重要作用。
低碳電力之路的實(shí)現(xiàn),是一個(gè)短期措施和長(zhǎng)期機(jī)制相協(xié)調(diào)的、技術(shù)手段和管理手段相配合的、涉及到電能生產(chǎn)、傳輸和消費(fèi)等各個(gè)環(huán)節(jié)的、綜合系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展之路。具體來(lái)講,中國(guó)特色的低碳電力系統(tǒng)的建設(shè),是一個(gè)“1234”工程,即一個(gè)低碳電力市場(chǎng)環(huán)境,兩個(gè)智能化技術(shù)平臺(tái),三類短期減排措施和四項(xiàng)長(zhǎng)效低碳機(jī)制。也就是說(shuō),需要一個(gè)能夠讓可再生能源發(fā)電技術(shù)及其他低碳發(fā)電技術(shù)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的電力批發(fā)電力市場(chǎng),依托智能電網(wǎng)和智能用電這兩個(gè)智能平臺(tái)的大力發(fā)展,優(yōu)化管理模式、轉(zhuǎn)變管理思路,建設(shè)包括關(guān)停高排放源、提高終端能效和政策引導(dǎo)等三類短期減排措施,以及構(gòu)建低碳能源發(fā)展規(guī)劃、低碳電力技術(shù)發(fā)展、智能電網(wǎng)運(yùn)行和低碳智能用電等四項(xiàng)長(zhǎng)效低碳機(jī)制。
短期低碳機(jī)制
從短期來(lái)看,建設(shè)低碳電力系統(tǒng),重點(diǎn)是對(duì)減排效果好、整治見(jiàn)效快的一些具體問(wèn)題制定相應(yīng)的措施,當(dāng)然,其中這些措施在相當(dāng)一定時(shí)期內(nèi)還是非常有效的,短期的減排措施促進(jìn)了節(jié)能減排指標(biāo)的落實(shí)。歸納起來(lái),這些短期措施是從三個(gè)層面入手的,第一個(gè)層面是對(duì)直接排放源的關(guān)停和整改,具體措施如加大淘汰落后產(chǎn)能力度;嚴(yán)控高耗能、高排放行業(yè)過(guò)快增長(zhǎng)。2010年關(guān)停小火電機(jī)組1000萬(wàn)千瓦,淘汰落后煉鐵產(chǎn)能2500萬(wàn)噸、煉鋼600萬(wàn)噸、水泥5000萬(wàn)噸、電解鋁33萬(wàn)噸、平板玻璃600萬(wàn)重箱、造紙53萬(wàn)噸。這些目標(biāo)要在5月底前分解到各地,公布淘汰落后產(chǎn)能企業(yè)名單,并確保落后產(chǎn)能在第三季度前全部關(guān)停。第二個(gè)層面是在能效利用方面,通過(guò)各種節(jié)能技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)終端用能效率的提高,在一定程度上減少對(duì)能源消耗的需求,具體措施如加快實(shí)施節(jié)能減排重點(diǎn)工程,安排中央預(yù)算投資333億元、中央財(cái)政資金500億元,重點(diǎn)支持十大重點(diǎn)工程項(xiàng)目等,形成年節(jié)能能力8000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,新增城鎮(zhèn)污水處理1500萬(wàn)噸、垃圾處理能力6萬(wàn)噸;大力推廣節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品。第三個(gè)層面是政策的引導(dǎo),重點(diǎn)是價(jià)格政策以及一定的財(cái)稅扶持,具體包括完善節(jié)能減排經(jīng)濟(jì)政策,深化能源價(jià)格改革,調(diào)整天然氣價(jià)格,推行居民用電階梯價(jià)格,落實(shí)煤層氣、天然氣發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)和脫硫電價(jià)政策,出臺(tái)鼓勵(lì)余熱余壓發(fā)電上網(wǎng)和價(jià)格政策。
長(zhǎng)期低碳機(jī)制
未來(lái)的電力系統(tǒng)乃至整個(gè)能源系統(tǒng),需要一個(gè)更加長(zhǎng)期的、可持續(xù)的低碳發(fā)展方式。從電力工業(yè)角度來(lái)看,需要從四個(gè)方面構(gòu)建一個(gè)長(zhǎng)效低碳機(jī)制體系。
首先,從能源戰(zhàn)略規(guī)劃源頭抓起,轉(zhuǎn)變我國(guó)能源開(kāi)發(fā)和利用結(jié)構(gòu),加強(qiáng)對(duì)可再生能源和清潔能源發(fā)展的規(guī)劃統(tǒng)籌,按照“大規(guī)劃、低碳規(guī)劃和綠色規(guī)劃”的思路,構(gòu)建“低碳能源發(fā)展規(guī)劃?rùn)C(jī)制”。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)在能源系統(tǒng)的整體規(guī)劃方面是有所缺失的,但是,近幾年國(guó)家部委機(jī)構(gòu)的調(diào)整和增加,特別是國(guó)家能源委員會(huì)的成立,體現(xiàn)了我國(guó)對(duì)能源戰(zhàn)略及其發(fā)展規(guī)劃問(wèn)題的高度重視。因此,在面對(duì)節(jié)能減排以及實(shí)現(xiàn)溫室氣體排放等問(wèn)題上,各個(gè)相關(guān)部門應(yīng)該更加協(xié)調(diào)運(yùn)作,明確職能責(zé)任,在規(guī)劃思路上更多地考慮具有低碳特性的可再生能源的開(kāi)發(fā)利用,特別是風(fēng)能與太陽(yáng)能資源的發(fā)電利用規(guī)劃。當(dāng)然,在低碳能源發(fā)展規(guī)劃?rùn)C(jī)制的實(shí)施過(guò)程中,有必要注意“適時(shí)發(fā)展、適度發(fā)展”的問(wèn)題,要綜合考慮電力系統(tǒng)的整體接納能力,既要在一定程度上實(shí)現(xiàn)低碳能源在全部能源構(gòu)成中的比重,又要分析這些低碳能源進(jìn)入傳輸環(huán)節(jié)所需配套設(shè)施的成本效益問(wèn)題。
其次,以低碳發(fā)電技術(shù)為突破口,在已有基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究大規(guī)模開(kāi)發(fā)可再生能源發(fā)電技術(shù)(如風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、太陽(yáng)能光伏光熱發(fā)電技術(shù))以及常規(guī)火力發(fā)電的碳捕捉與封存技術(shù)(CCS),從試點(diǎn)運(yùn)行、推廣應(yīng)用、綜合布局的角度,構(gòu)建“低碳電力技術(shù)發(fā)展機(jī)制”。發(fā)電側(cè)是電力行業(yè)各環(huán)節(jié)中碳減排優(yōu)化空間最明顯的環(huán)節(jié),而低碳電力技術(shù)的引入,則是實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力工業(yè)低碳化發(fā)展的關(guān)鍵。為保證電力生產(chǎn)的低碳化可持續(xù)發(fā)展,必須提高一次能源利用效率,開(kāi)發(fā)清潔、高效的火力發(fā)電技術(shù),同時(shí)提高可再生能源開(kāi)發(fā)利用效率,走電力經(jīng)濟(jì)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的技術(shù)道路。高效清潔發(fā)電技術(shù)的發(fā)展、常規(guī)發(fā)電能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及實(shí)現(xiàn)發(fā)電能源的多樣化發(fā)展有利于緩解電力發(fā)展與環(huán)境之間的矛盾。大規(guī)模風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電并網(wǎng)規(guī)劃與運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)(并網(wǎng)規(guī)劃運(yùn)行技術(shù)、能量監(jiān)測(cè)與功率預(yù)測(cè)技術(shù)、運(yùn)行控制關(guān)鍵技術(shù))的成熟是風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源得以有效利用并逐步形成商業(yè)化規(guī)模的基礎(chǔ)。而生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)及設(shè)備的發(fā)展成熟可以提高生物質(zhì)低碳燃料的利用效率,大力開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中吸收二氧化碳的生物質(zhì)發(fā)電,可以減少大氣中的有害氣體含量,對(duì)于改善我國(guó)以火力發(fā)電為主的電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu),特別是為農(nóng)村地區(qū)提供因地制宜、清潔方便的電力,具有十分重要的意義。
第三,配套大規(guī)模可再生能源發(fā)電資源并網(wǎng)的需求,建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)統(tǒng)一智能電網(wǎng)體系,應(yīng)對(duì)和解決類似風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電所具有的明顯間歇性出力問(wèn)題,利用智能電網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建“低碳電力智能運(yùn)行機(jī)制”。電網(wǎng)是連接發(fā)電側(cè)和用電側(cè)的樞紐,在實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)低碳化發(fā)展中具有極為重要的作用。一方面,電網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)發(fā)電側(cè)與用電側(cè)低碳效益的重要載體,在低碳環(huán)境下,為了使得電網(wǎng)本身能夠更好地發(fā)揮這一樞紐作用,電網(wǎng)需要從自身智能化建設(shè)和升級(jí)入手,兼具更加靈活性的調(diào)度、控制和通訊能力,以便能夠接入大規(guī)模間歇性突出的可再生能源發(fā)電出力,并調(diào)控負(fù)荷端多樣的用電負(fù)荷模式;另一方面,智能高效的輸配電技術(shù)與優(yōu)化的低碳調(diào)度運(yùn)行方式可以賦予電網(wǎng)本身明顯的低碳效益。低碳發(fā)電技術(shù)的引入,尤其需要在綜合考慮經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保等因素的前提下,在統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)支持基礎(chǔ)上,以社會(huì)福利最大化為目標(biāo)的調(diào)度原則,能夠解決間歇性電源的引入對(duì)電能供應(yīng)的安全可靠性及電網(wǎng)調(diào)度所提出的新問(wèn)題,并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
第四,大量低碳發(fā)電資源的并網(wǎng)運(yùn)行,特別是可再生能源發(fā)電出力以及核電出力的模式與用電需求的模式不匹配,加之未來(lái)智能化城市的不斷發(fā)展,智能用能和智能交通體系的出現(xiàn),供熱業(yè)和交通業(yè)轉(zhuǎn)向使用電能,那么系統(tǒng)的用電需求模式將會(huì)發(fā)生明顯的變化。為了應(yīng)對(duì)上述用電模式的調(diào)整和變化所帶來(lái)的問(wèn)題,需要構(gòu)建“低碳電力智能用電機(jī)制”。通過(guò)實(shí)現(xiàn)智能用電,可以降低對(duì)于化石燃料發(fā)電容量的需求,也就可以降低電能消耗量并且減少對(duì)于進(jìn)口化石燃料的依賴,降低用戶的用電費(fèi)用支出,并且實(shí)現(xiàn)智能用電有助于對(duì)于供電可靠性進(jìn)行有效的管理。采取智能用電措施有助于使用電需求與間斷性發(fā)電比例越來(lái)越大的系統(tǒng)的電能供應(yīng)相匹配。但是我國(guó)目前的智能用電技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足這個(gè)要求,需要進(jìn)一步研發(fā)或技術(shù)升級(jí),以便更好地管理用電需求,尤其是更好地管理系統(tǒng)高峰用電期間的用電需求,這樣做也有助于實(shí)現(xiàn)碳減排及用戶低成本高效率地使用電能的目標(biāo)。
中國(guó)的低碳電力發(fā)展模式,應(yīng)以短期措施為保障,以長(zhǎng)效機(jī)制為目標(biāo),以發(fā)展智能技術(shù)為手段,以完善體制機(jī)制為依托。走出一條符合中國(guó)特色的低碳電力之路,是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的關(guān)鍵之路,也是我國(guó)能源與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
責(zé)任編輯: 江曉蓓