“在‘双碳’目标下，热电行业承载着支撑经济发展、促进节能减排、保障能源安全的重要使命。其中，高效、低耗、清洁是热电产业高质量发展的目标。这需要行业充分利用已有资源发展长距离、大面积供热，重视和发展县级以下区域集中供热、创新发展供热技术。”近日，中国能源研究会特邀副理事长、大唐集团原董事长陈进行在“第十七届热电行业发展论坛暨2024热电产业高质量发展大会”上表示。
今年6月，国家发改委、国家能源局联合印发的《煤电低碳化改造建设行动方案（2024—2027年）》对热电行业提出更高要求，对标天然气发电机组碳排放水平，推动煤电低碳化改造建设，为“双碳”目标贡献力量。上述文件提出，到2025年和2027年，煤电低碳化改造建设项目度电碳排放分别较2023年同类煤电机组平均碳排放水平降低20%左右和50%左右。
低碳化已成趋势
“目前我国火电装机将近14亿千瓦，煤电装机近12亿千瓦，有2/3的装机是热电。热电行业是电力行业的重要组成部分，热电行业的高质量发展某种程度上也代表了电力行业的高质量发展。当前我国能源结构正加速转型，在电力结构不断调整优化的过程中，热电行业发展面临着新的课题和发展要求。”山东节能协会副会长、山东省热电设计院院长刘博说。
近年来，我国积极推进煤电超低排放改造，现役煤电机组大气污染物排放已普遍达到气电排放水平。同时，根据中国清洁供热产业发展报告，截至2023年底，我国北方地区供热面积达245亿平方米，城镇供热面积175亿立方米，农村供热面积70亿立方米。其中清洁供热面积已达到186亿平方米，清洁供热率达76%。
中国节能协会副理事长王钦波指出，我国积极实施煤电节能改造，“十一五”“十二五”“十三五”和“十四五”前三年全国平均供电煤耗分别下降37.0克/千瓦时、17.6克/千瓦时、9.9克/千瓦时和1.6克/千瓦时，煤电机组碳排放水平逐步降低。2023年，煤电以不足40%的装机占比，承担了全国70%的顶峰保供任务，有力保障了我国民生用电和经济社会发展需求，包括热电联产、燃煤清洁利用为主的供热行业支撑了全国68%的供热面积，其中煤占比达40%。
随着技术不断成熟和市场需求增加，热电产业将迎来更广阔发展空间。国务院参事室特约研究员、国家能源局原副局长吴吟表示：“我国供热需求将持续增长。全球终端能源消费中供热约占50%，而我国供热占终端能源比重约25%—30%。我国出口额逐年增加，且出口货物含能量逐步提高，对供热的需求持续增长。南方地区供暖、供冷问题必须系统谋划解决。”
机遇与挑战并存
国务院国资委机械工业经济管理研究院特聘研究员、全应科技董事长夏建涛在会场接受《中国能源报》记者采访时表示，近两年热电厂需求发生了一些变化。“当前电网需要煤电发挥调峰作用。例如，在新能源大发的中午时段，要求煤电厂低负荷运行；在晚上绿能供应量少的时段，加大出力。因此，当前电厂运行的盈利方式从拼效率、安全性、稳定性和发电量，变成了拼灵活性和发电的精准性，需求发生了重大改变。有的电厂一年的盈利中，依靠动态电价的精准调控可多盈利七八千万元，甚至上亿元的利润。”
不过，煤电在扮演调峰角色的同时，系统的安全性和稳定性也面临着新挑战。
“煤电机组在当初设计时主要按照满负荷发电功率设计的高效率，300克煤在煤电机组满发的情况下，效率可达到80%。但若低负荷运行，效率反而仅能达到40%—50%的程度。电厂的所有设备都不是按照低负荷状态下稳定运行设计的，因此，低负荷状态下设备的安全性未被考虑。当煤电机组进行深度调控时，机器的磨损和安全性都将极具挑战。同时，还容易出现环保指标超标的问题。”夏建涛解释。
此外，夏建涛表示：“我国从‘十四五’开始推动火电产业的‘三改联动’，即高效性改造、灵活性改造和供热性改造。但在改造过程中，物理设备需要具备灵活性，进行设备改造，还需要根据电网调度和绿能发电精准调控热电发电量，支撑绿能上网。在此过程中，煤电调控的机器和能效的损失这部分成本升高也是行业面临的难题。”
统筹全局发展
业内人士一致认为，未来燃煤热电仍将长期发挥能源供应的兜底保障作用，由于煤炭能源是高碳排放化石能源，能源保供和“双碳”目标之间的矛盾日益突出。
吴吟强调，深入推进能源革命需加快建设新型能源体系，要严格控制化石能源总量，按照控油、控气、控煤的顺序，在保障能源安全的前提下，大力发展非化石能源，逐步降低化石能源比重。同时，要着力提高能源利用效率，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，为新型电力系统和新型能源体系建设提供支撑。
在夏建涛看来，热电低碳转型是当下的必行之路，必须采用多种方法，将热电纳入能源体系中综合考虑，不能仅关注热电如何降低碳排放问题，还要考虑热电与储能之间的结合，如热储能和抽水蓄能。“我们需要配合新能源，通过氢气掺烧、氨掺烧等方法降低碳排放。在更复杂、更全面的环境中进行系统性思考是提高整个热力降碳的主要指标。”
“未来，全球热电联产市场规模持续扩大，我国热电产业具有广阔的发展空间，将有六大趋势：项目分布化、企业高效化、产业集中化、要素多元化、发展绿色化和管理数智化。要关注高效、低碳、融合和监管等要点，从余热利用、提高锅炉能源效率、热能输送效率等方面入手，并发展可再生能源热电、探索二氧化碳捕集利用等低碳技术，推动数字技术在热电行业的应用，加强政府和行业协会的监管作用。”吴吟表示。
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