陳華
(深圳市鵬能電力職業培訓學校,廣東 深圳 518068)
論電力行業節能減排政策及技術
陳華
(深圳市鵬能電力職業培訓學校,廣東 深圳 518068)
在全球能源形勢日益嚴峻的背景下,電力行業的能耗問題越來越突出,尤其是電力生產中大量應用了煤炭等不可再生能源,同時,在輸配電線路上產生的能耗也十分可觀,不僅影響了能源的利用率,增加了電力生產傳輸成本,且對環境造成了巨大的污染和破壞。由此可見,能耗問題儼然已經成為了制約電力行業發展的關鍵,實施節能減排已然刻不容緩。論述了電力行業節能減排的政策和主要的技術措施,以期實現電力行業節能減排目標,推動電力行業的可持續發展。
電力行業;節能減排技術;產業結構;生產技術
近年來,我國陸續出臺了一些關于節能減排的政策法規,比如“十一五規劃”“十二五規劃”等,在各個行業得到了大力的支持和推廣,取得了十分明顯的成效,不僅生產技術與產業結構得到了優化,且大幅度提升了能源的利用率,改善了生態環境,對于我國經濟的平穩發展也起到了極大的推動作用。電力行業也應積極響應國家的號召,重視研發和應用節能減排技術,制訂科學、合理的節能減排目標和工作計劃,并采取完善的保障措施促使節能減排的各項工作得到貫徹落實,增加電力生產的綜合效益,為電力行業的健康發展奠定堅實的基礎。
眾所周知,《節能減排“十二五”規劃》是從宏觀角度提出的節能減排戰略理念,詳細闡述了節能減排的目標、任務、重點工程、保障措施、實施計劃,為各個行業的節能減排工作提供了重要的指導依據。
如今,為了保證電力行業節能減排工作的有效開展,環保、電力等相關部門又攜手出臺了一系列的新政策,比如《關于加強燃煤電廠二氧化硫污染防治工作的通知》《國家發展和改革委員會關于燃煤電站項目規劃和建設有關要求的通知》《關于加快關停小火電機組若干意見的通知》等,明確指出電廠建設、機組選型、脫硫技術等電力生產相關的規劃設計要求,這些新政策的實施無疑在電力行業中掀起了一場革命浪潮。
電力行業要想保持良好的發展態勢,必須摒棄傳統落后的觀念和思想,積極實行改革和創新,對原有的生產技術、生產設備、管理方法進行改進和優化,保證其完全符合節能減排的先進理念,進而為電力生產的持續進行以及電力行業的長遠發展提供強有力的支持和保障。
我國的煤炭資源分布極其不均勻,北部和西部地區的煤炭儲備遠遠高于東部和南部地區,而我國對煤炭能源的需求量恰好相反。以往,電力生產大多是以火力發電和燃煤發電為主,電力行業采取的是“就近建廠”原則,發電廠與城市之間的距離較近,需要將煤炭遠距離運輸到電廠附近,用以維持電力生產的基本需求。這種發展方式已經逐漸暴露出了一些弊端——煤炭運輸的成本較高、資源的利用率十分低下、引發了環境污染問題,這給電力行業的發展造成了一定的阻礙,這種發展模式必然不是長久之計。為了解決這一問題,電力行業已經將特高壓電網計劃提上日程,大力實施資源的集約化開發和配置,對電網進行了全面調整,同時,發展多種生產模式,比如水力發電、核能發電、太陽能發電等,并將這些新型的發電模式應用到特高壓電網中,獲得了非常明顯的效果。具體而言,特高壓電網在節能減排方面具有以下優勢。
特高壓電網采用的是大容量、遠距離輸電,我國的水能、風能、太陽能這些清潔能源普遍集中在西部地區,受到環境和技術水平的制約,將能源運輸到其他地區的費用較高,且風能、太陽能更是無法被運輸,所以,很多能源都被閑置和浪費了。
將電廠直接建設到能源產出地附近,將這些寶貴的能源充分利用起來,可以極大緩解當前的能源緊缺形勢,提高能源的利用效率,傳統能源的使用量也會大幅度減少。隨著用電量的持續增長,給能源的輸送造成了巨大的壓力,提高了電網的輸電能力,可以有效減少能源的運輸量,大大減輕了能源的輸送壓力。同時,我們也應充分認識到,煤炭的燃燒和輸送成本有著明顯的差異。一般而言,輸送成本要遠遠高于燃燒成本,所以,通過特高壓輸送電能取得的經濟效益也十分可觀。
特高壓為清潔能源的發展提供了支撐。特高壓開啟了清潔能源的新時代,擴大了清潔能源的消納范圍,增強了清潔能源的消納能力,不但污染問題得到了解決,且能源的供給更加經濟、安全,加快了電力行業的節能減排進程,促使節能減排目標得以早日實現。由此可見,特高壓電網的建設具有不可忽視的經濟價值和生態價值。
關停小火電機組是電力行業節能減排的重要舉措,自從2010年以來,每年全國各個地區關停的小火電機組都達到了1.0×107kW以上,改由大機組發電,節約煤炭用量可達1.9×107t,減少了二氧化碳的排放量3.8×107t,減少了二氧化硫的排放量3.0×105t,這些數據顯示了我國在節能減排上取得的優秀成果。
電力行業在輸電線路上的節能減排措施有合理布局電網、改造迂回結構、改變線路斷接點、平衡變壓器和線路負荷、裝設無功補償裝置、減少無功電能輸送。這些措施的實行有效解決了線路損耗的問題,線損率也得到了一定的控制,對于節約煤炭用量、減少二氧化硫排放有著非常重要的意義。
清潔能源的開發和利用是實現節能減排目標的關鍵環節,電力行業在這一方面具有得天獨厚的優勢,不少清潔能源都可以用于電力生產,比如太陽能、風能、水能、核能等,電力行業應大力建設新能源發電廠來替代傳統的火電廠和煤電廠,以達到綠色發電的目的。
目前,我國在新能源發電項目上給予了雄厚的資金和技術支持,以廣西省為例,截至2017年為止,累計并網發電裝機容量可達1.8×107kW,減少二氧化硫排放5.0×105t,減少氮氧化物的排放49000t,實現了社會效益和環境效益的雙豐收。
控制電力生產成本的要點在于改革燃煤技術,這可以從以下幾個方面入手:①選擇優質煤炭。如果煤炭質量較差將會增加煤炭用量,且對設備造成損耗;反之,優質的煤炭會在鍋爐中燃燒穩定,降低發電成本,電力生產的效率也會隨之升高,所以,煤炭的選擇是非常重要的。②研究煤炭燃燒特性。煤炭燃燒受到鍋爐性能和煤質等多種因素的影響,通過試驗來選擇科學、經濟的燃燒方案,提高鍋爐運行的可靠性和燃煤效率,降低供電損耗。
電力行業常用的脫硫技術有石灰石濕法脫硫、循環流化床半干法脫硫、循環流化床鍋爐燃燒脫硫,這3種技術各有優勢,脫硫效率均在95%以上,能夠對二氧化硫的排放濃度和排放量進行嚴格控制,滿足節能減排的要求。如今,電力行業正在對脫硫技術進行研發和創新,比如煙氣干法脫硫技術的研究、脫硫系統的節能和可靠性的研究、濕法脫硫系統防腐材料及工程應用都取得了突破性的進展,為節能減排提供了可靠的技術保障。
在實際的電力生產過程中還會產生大量的氮氧化物,采用脫硝技術對氮氧化物的排放進行控制,也是節能減排提出的要求。比較常見的脫硝技術有選擇性催化還原技術、選擇性非催化還原技術以及二者的聯合技術,其中,聯合脫硝技術的應用效果最好,應用范圍也最廣,在許多發電廠中都得到了推廣應用,大幅度降低了氮氧化物的排放量。
值得注意的是,在脫硝技術的實際應用過程中要根據發電廠的具體情況,綜合分析脫硝裝置現狀和氮氧化物的排放量,制定合理的脫硝改造方案,以保證脫硝流程的標準化和規范化。
等離子點火和氣化微油點火技術是2種較為成熟的節能技術,在火電廠中應用得十分廣泛,等離子點火技術雖然起步早、發展快,但是存在著設備投資高、維護工作量大、煤種適應性差等缺點;氣化微油點火技術具有煤種適應性廣、維護工作量小、投資少等優點,比等離子點火技術具有更大的優勢。將這2種技術應用于火力發電中,具有鍋爐升溫速度較快、減溫水投用負荷較低的特點,可節省燃油80%以上,具有良好的經濟效益和環保效益。
變頻調速具有效率高、調速范圍大、調速精度高、無級調速、易實現閉環控制、沒有附加轉差損耗等特點,利用變頻技術對電廠輔助設備的驅動電源進行變頻改造后,可以節省電能30%~40%,在水泵、風機和輸送系統中應用變頻調速技術,尤其是在現有機組上進行輔助設備變頻改造,比如凝結水泵變頻改造、引風機變頻改造等,降低了廠用電率,節能減排的效果更加明顯。
綜上所述,本文對電力行業節能減排的政策和相關的技術措施進行了詳細分析和論述,希望能為相關工作提供參考和借鑒。電力行業的節能減排勢在必行,必須不斷改進節能減排技術和方法,積極使用新設備、新技術、新工藝,對電力生產和運輸的各個環節進行調整和優化,從而為建設環境友好型社會貢獻出更大的力量。
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〔編輯:張思楠〕
F407.61
A
10.15913/j.cnki.kjycx.2017.17.158
2095-6835(2017)17-0158-03