引言
传统的火力发电通常以煤炭作为主要发电能源,煤炭不仅属于不可再生能源,燃烧后如果处理不当还会造成环境污染,使环境中的碳排放量增加。因此,在实现碳中和过程中,火力发电低碳化转型必然是重要的一环。火电机组利用率低导致火电产能多余,燃煤效率受限,机组设备持续低负荷运行。但燃煤材料成本近年来几何式飙升,造成了火力发电企业发电成本的持续走高,火电企业面临巨大的挑战,经营压力陡增,火电转型势在必行。
1“双碳”目标
“双碳”目标是中国政府提出的一项具有深远影响力的政策,它代表了中国对于绿色低碳发展的坚定决心和积极行动,彰显了应对全球气候变化的负责任态度。这一目标包含两个核心内容:第一个是在2030年实现碳排放达峰,也就是说,碳排放量将不再增长,并逐步进入下降通道。第二个是在2060年实现碳中和,即通过采取一系列措施,使得碳排放和碳吸收达到平衡,实现近似零排放的目标。而“双碳”目标的实现不仅代表着我国对于环保事业的决心,更是推动经济可持续发展的重要举措。在清洁能源和节能技术领域,发展需要大量的资金投入和技术支持,这将为相关产业带来新的发展机遇。随着绿色金融的不断壮大,低碳技术和产业的融资渠道将更加多元化,为经济的可持续发展注入新的动力。不仅如此,“双碳”目标还将引领企业转型,促进绿色消费市场的形成,推动产业结构的优化升级。在实现“双碳”目标的过程中,我国将不断探索和创新,为实现经济可持续发展贡献力量。
2我国火力发电发展现状
2.1火电机组配置不高,灵活调峰性不足
我国大部分燃煤机组长期在65%~75%之间的负荷下运行,与德国等其他发达国家相比,调峰深度稍显欠缺。高容量燃煤机组深度调峰时运行效率会下降,耗煤量却上升。虽然火电电源结构向大容量发展。总之,燃煤机组灵活性不高不仅给火电转型带来一定阻碍,也增大了能耗,还给环保造成了负面影响。此外,随着人民物质生活条件的提高,热电供需矛盾进一步突出,尤其是在电力使用高峰期,供不应求的用电问题始终存在,提高机组配置、做好灵活调峰工作刻不容缓。
2.2因地制宜彰显地方特色
各地区由于发展状况、资源持有、工业体系及自然环境等存在不同,故“双碳”目标对各地产生的影响效应也不尽相同。从电力资源消耗角度看,电力能源结构转换使东部和中部地区生产成本提高,因为该区域工业比较旺盛,碳达峰对此地区影响也比较大。所以,轻工业地区,着重发展绿色工业体系;经济下滑的地区,着重协调“双碳”目标与经济增长的关系;资源短缺的地区,着重提高资源利用率。
2.3反复出现运动式“减碳”
实现“双碳”目标是一项全球性的重大发展战略,各地在推进该项政策过程中,经常操之过急,急功近利,未能充分结合实际,好高骛远提出超越自身发展阶段的“双碳”目标,违规提出高耗能、高排放项目,且未能严格掌控高耗能、高排放项目的增量,致使短时间内碳排放量指标下降,但没过多久又出现报复性反弹,最终造成“双碳”工作进度缓慢,效果不理想,火力发电在未来一段时间仍然是电力供应的“桥头堡”,以风光等可再生能源为主体的绿色电力供应体系并不是与煤电的此消彼长,火力发电的结构转型是一项长期性工程,应持有耐心循序渐进地进行推进。
3“双碳”目标下火力发电的发展方向及路径
3.1优化运行模式和管理机制
灵活性不仅仅体现在火力发电的应用方面,其运行和管理也需要具备一定灵活度,尤其对火力发电厂当下来说,目前通常采用固定的发电模式,无法根据电力市场需求的变化进行调整。因此,在灵活性改造方面,可以引入调峰发电模式,这一模式可以根据电力市场需求的高峰和低谷灵活调整发电量,在电力需求高峰期时,会适当增加发电量,以满足市场需求,而需求低谷时,则会减少发电量,减少能源浪费。除此之外,为实现火力发电厂的灵活性,还可以建立相对灵活的运行机制。如建立灵活的运行计划和调度机制,来适应电力市场需求的变化。也可以建立灵活的运维管理体系,实现设备的智能化运行和调度。这样一来,既可以适应电力市场的需求变化,又能够推动能源转型和可持续发展,为双碳目标夯实组织架构。
3.2对设备和技术进行升级和改良
传统火力发电厂主要依赖燃煤和燃气作为燃料,这也是碳排放量较大的根本原因,为符合双碳目标要求,可以对其进行灵活性改造。例如,可以引入多种新能源,如较为常见的风能、太阳能,在火力发电厂周围建设风电场和太阳能光伏电站,然后将其与火力发电厂进行并网,以实现新能源与传统能源的互补利用。这样一来,不仅可以提高火力发电厂的灵活性和可调度性,一定程度上还可以减少对化石燃料的依赖,从而实现低碳发电。除此之外,还可以结合储能技术。储能技术是一种新型技术,可以将多余的电能进行存储。这一特性可以极大提高火力发电的灵活性。例如,在火力发电厂周围附近视周边情况建设一些储能设施,如电池储能系统、压缩空气储能系统等,将多余的电力储存其中,以满足需求高峰时的电力供应,可以更好地适应电力市场的需求变化。
3.3大力发展新能源发电
在“双碳”发展大环境下,新能源发展速度必定势不可挡,但不同地区地理位置、日照和风力资源,以及电力负荷分布的差异,造成新能源发电未能充分被电网吸纳且存在弃风、弃光现象,阻碍了“双碳”目标的实现。目前,新能源发电可以作为火力发电的补充,但随着分布式光伏电站、风力发电站规模的快速发展,新能源消纳也会朝着多样化多元化方向发展,且配网在高密度接入新能源发电后也存在较多技术问题。所以,未来须加大科研投入,不断研发各种新能源消纳技术,积极拓展新能源消纳的市场机制,调动资本市场参与的主动性,多措并举实现新能源发电的“就地消纳”。政府部门也应该提供政策扶持和制定标准规范以及指标要求,加快构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系,提高能源供给保障能力。加强规划实施情况跟踪监测,持续跟踪分析重要指标、重点任务推进形势,动态评估和滚动调整实施计划,确保新能源发电技术的持续发展。总之,加大新能源发电力度并充分促进其被市场吸纳后,相当于提高了电力结构中新能源的占比,也是火力发电低碳转型的方向之一。
结束语
在“双碳”目标的宏观背景下,社会低碳转型和产业绿色升级已经成为全国重要发展方向。传统电力系统主要依赖化石能源,不仅消耗大量资源,还产生大量二氧化碳和其他污染物,给环境带来巨大压力。因此,火力发电行业一方面要加大研发力度,不断推陈出新,以推动清洁燃煤技术的发展。另一方面则需要转向可再生能源和低碳能源的开发和利用,以促进火力发电行业的可持续发展。只有如此,才能实现火力发电行业的绿色转型,为人类创造更加清洁、可持续的能源未来。
参考文献
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