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。
发展特高压输电,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
近期,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”(以下简称“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(600295,股吧)、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,国家电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。
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