傳統(tǒng)電力行業(yè)轉(zhuǎn)型路徑研究

王頎晨

【摘 要】傳統(tǒng)電力行業(yè)轉(zhuǎn)型一直面臨諸多困難，但是破冰之旅亦步亦趨。隨著能源品種逐漸多樣化，科學(xué)技術(shù)日新月異，尤其是新能源的發(fā)展，傳統(tǒng)電力行業(yè)逐步轉(zhuǎn)型將會(huì)成為必然趨勢。本文從傳統(tǒng)電力行業(yè)轉(zhuǎn)型路徑著眼，并以生物質(zhì)發(fā)電為例，探討新能源崛起的必然趨勢，為傳統(tǒng)電力行業(yè)轉(zhuǎn)型提供一些思考。

【關(guān)鍵詞】傳統(tǒng)電力行業(yè);轉(zhuǎn)型;生物質(zhì)發(fā)電

中圖分類號(hào)： F426.61文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 2095-2457（2019）13-0038-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.13.017

1 傳統(tǒng)電力行業(yè)現(xiàn)狀

1.1 世界能源格局

目前世界能源結(jié)構(gòu)為天然氣、新能源、煤炭、石油四分天下的格局。石油、天然氣、煤炭消費(fèi)占世界能源消費(fèi)總量比例分別為34%、23%、28%，核能、水能、其他可再生能源分別占比4%、7%、4%?；茉匆廊皇侨蛑饕囊淮文茉聪M(fèi)。

國際能源署（International Energy Agency）在其2019年1月23日發(fā)布的《世界能源展望2018》報(bào)告中提到，“世界繼續(xù)電氣化，全球一次能源增量的70%來自電力行業(yè)?！痹诘吞技夹g(shù)推動(dòng)發(fā)電方式發(fā)生重大轉(zhuǎn)變的同時(shí)，電力消費(fèi)在全球能源消費(fèi)中的占比正在增加，電力正日益成為首選“燃料”，預(yù)計(jì)到2040年電力需求會(huì)比當(dāng)前增加90%，這一增量是如今美國電力需求的近兩倍。

全球能源結(jié)構(gòu)正在發(fā)生重大變化，從電氣化不斷發(fā)展到可再生能源的擴(kuò)張，從石油產(chǎn)量的動(dòng)蕩到天然氣市場的全球化。新能源時(shí)代正跑步到來。

1.2 ?我國能源現(xiàn)狀

二十年來，在世界能源消費(fèi)國排名中，中國已躍居世界第一。其中，中國貢獻(xiàn)了增長的主要部分。我國能源結(jié)構(gòu)有著“一大三小”的中國特色。中國煤炭占比已達(dá)到能源生產(chǎn)總量第一，約為70%。石油占8%、天然氣占5%，新能源占17%。這與世界能源格局中“四分天下”的情況截然不同。

《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020年）》指出，“要大力發(fā)展可再生能源，按照輸出與就地消納利用并重、集中式與分布式發(fā)展并舉的原則，加快發(fā)展可再生能源。到2020年，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到15%?！苯刂?018年底，中國的可再生能源占一次能源消費(fèi)比重已接近14%。

近年來，國家對清潔能源的鼓勵(lì)及投資大大增加。先后出臺(tái)的多項(xiàng)鼓勵(lì)政策。提高新能源的占比，已成為國家對能源改革的指引方向。

1.3 傳統(tǒng)電力行業(yè)現(xiàn)狀

2018年，中國全社會(huì)用電量68449億千瓦時(shí)，相較于2017年，增長8.5%。全口徑發(fā)電量69940億千瓦時(shí)，同比2017年增長8.4%。2018年火電發(fā)電量為49231億千瓦時(shí)，水電發(fā)電量12329億千瓦時(shí)，風(fēng)電發(fā)電量3660千瓦時(shí)，核電發(fā)電量2944億千萬時(shí)，太陽能發(fā)電量1775億千瓦時(shí)，占比分別為70%、18%、5%、4%、3%，較2017年同比增長分別為7.3%、3.2%、20.2%、18.6%、50.8%。

根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布《2018年國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示，全年能源消費(fèi)總量46.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，煤炭消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的59.0%;風(fēng)電、水電、天然氣、核電等清潔能源消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的22.1%。

可以看到，雖然煤炭消費(fèi)量首次低于60%，但是短期內(nèi)火力發(fā)電仍是我國的主要發(fā)電方式，煤炭仍將是我國的主要能源之一。但通過以上數(shù)據(jù)，我們同時(shí)也能看到，非化石能源和天然氣的消費(fèi)量在明顯上升，新能源發(fā)電增長勢頭迅猛，不容小覷。

未來煤電也將成為清潔發(fā)電技術(shù)的推廣和各種應(yīng)用的重要依托和平臺(tái)，傳統(tǒng)電力企業(yè)只有通過不斷提高火電技術(shù)，提高煤炭利用率，才能順勢而上，不被淘汰。

2 傳統(tǒng)電力行業(yè)轉(zhuǎn)型可行性

2.1 依托政策支持

2019年4月8日，國家發(fā)展改革委會(huì)同有關(guān)部門發(fā)布了《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2019年本，征求意見稿）》（以下簡稱：指導(dǎo)目錄）。

《指導(dǎo)目錄》分為淘汰類、限制類、鼓勵(lì)類三大類。在鼓勵(lì)類中，電力板塊鼓勵(lì)建造大中型水力發(fā)電及抽水蓄能電站;鼓勵(lì)建設(shè)單機(jī)60萬千瓦及以上超超臨界機(jī)組電站;鼓勵(lì)高效電能替代技術(shù)及設(shè)備;鼓勵(lì)燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電;鼓勵(lì)火力發(fā)電機(jī)組靈活性改造。

從目錄中，可以明確政府的政策導(dǎo)向及支持方向，鼓勵(lì)先進(jìn)的超超臨界機(jī)組的建設(shè)，對先進(jìn)的清潔降碳技術(shù)給予支持，對生物質(zhì)等新能源的發(fā)展給予政策鼓勵(lì)。

傳統(tǒng)電力企業(yè)轉(zhuǎn)型應(yīng)充分考慮自身的發(fā)展情況，結(jié)合我國的基本國情、資源稟賦、能源安全需要、發(fā)展階段、經(jīng)濟(jì)制度和電力工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，遵循電力行業(yè)的特點(diǎn)和技術(shù)可行性。

2.2 品種多元化經(jīng)營

在瞬息萬變的市場中，傳統(tǒng)電力企業(yè)必須拓展經(jīng)營產(chǎn)品的類別，不僅僅局限與供給側(cè)的發(fā)電，而可以將視角放大至全局，考慮整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的大串聯(lián)，從上游發(fā)電，至中游輸電、配電，到下游售電、用電。并利用充足的資金流進(jìn)行碳交易、原油期貨等衍生品的經(jīng)營，達(dá)到降低企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)、資源合理配置的目的，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)多品種經(jīng)營的發(fā)展戰(zhàn)略。

2.3 積極拓展海外市場

當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)正處在相互依賴、相互牽制、又相關(guān)聯(lián)的階段。中國為順應(yīng)這種發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)慢慢復(fù)蘇時(shí)，提出了“一帶一路”的“走出去”的思路?！白叱鋈ァ辈皇楣采坦步ü蚕淼囊环N經(jīng)濟(jì)合作手段。傳統(tǒng)電力行業(yè)可以順勢而為，積極拓展海外市場。

3 生物質(zhì)能的發(fā)展前景

3.1 生物質(zhì)能定義

生物質(zhì)是指利用土地、水、大氣等通過光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體。生物質(zhì)能，是以生物質(zhì)為載體的能量。這種能源來源于植物的光合作用，屬于唯一一種可再生的碳源?？赊D(zhuǎn)變?yōu)槌Ｒ?guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料。

生物質(zhì)發(fā)電主要包括沼氣發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電和農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電。

生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)是以生物質(zhì)及其加工轉(zhuǎn)化成的固體、液體、氣體為燃料的熱力發(fā)電技術(shù)，其發(fā)電機(jī)可以根據(jù)燃料的不同、溫度的高低、功率的大小分別采用煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)、斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)等。

3.2 生物質(zhì)能的特點(diǎn)

1）生物質(zhì)能分布廣泛、不容易聚集。原料品種豐富。根據(jù)《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)定》統(tǒng)計(jì)，我國生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)換潛力可達(dá)10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

2）倉儲(chǔ)要求較高：部分生物質(zhì)原料，例如木顆粒、棕櫚殼需要控制水分、雜質(zhì)含量、考慮消防安全隱患和倉儲(chǔ)容量等。

3）運(yùn)輸成本較高：火電廠可替代煤炭的生物質(zhì)顆粒主要是木顆粒（包括木屑、木片、木廢料等）。世界森林資源主要分布在美國、、加拿大、俄羅斯、澳大利亞、巴西、印尼等。生物質(zhì)顆粒的進(jìn)口需要考慮運(yùn)輸距離和運(yùn)輸時(shí)間。進(jìn)口生物質(zhì)顆粒運(yùn)輸成本較高，一般選擇從東南亞進(jìn)口或以就近為主為原則。

4）裝機(jī)容量不大，但增長迅速。截止2018年底，生物質(zhì)發(fā)電累計(jì)裝機(jī)1781萬千瓦，新增裝機(jī)305萬千瓦，同比增長20.7%。

5）屬于清潔環(huán)保的可再生能源，有害物質(zhì)含量低，不但可以降低廢棄物引起的環(huán)境污染問題，又能緩解電力緊張的問題。

6）替代優(yōu)勢明顯，預(yù)計(jì)到2050年，將會(huì)有60%左右的燃料會(huì)采用生物質(zhì)能源。

3.3 生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀

1）直接燃燒發(fā)電

直燃發(fā)電就是將原材料（生物質(zhì)）放入特定鍋爐中直接燃燒，燃燒后產(chǎn)生的蒸汽帶動(dòng)蒸汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)發(fā)電。

廣東2×50MWe生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目是我國單機(jī)以及總裝機(jī)最大的生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，是我國首個(gè)自有技術(shù)流化床生物質(zhì)燃燒發(fā)電項(xiàng)目的示范。

江蘇宿遷成功建設(shè)了世界上第一個(gè)以農(nóng)作物秸稈為燃料的CFB直燃發(fā)電示范項(xiàng)目。

2）混合發(fā)電

混合發(fā)電是指將煤與生物質(zhì)燃料混合燃燒后發(fā)電的一種技術(shù)，這種發(fā)電方式對鍋爐的要求較高。

2018年6月，國家能源局和生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電技改試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)的通知》》（國能發(fā)電力〔2018〕53號(hào)），確定了84個(gè)技改項(xiàng)目試點(diǎn)，涉及全國23個(gè)省、自治區(qū)、直轄市。

燃煤耦合生物質(zhì)混合發(fā)電或?qū)⒊蔀樯镔|(zhì)發(fā)電的主流方式。

3）氣化發(fā)電

氣化發(fā)電是指生物質(zhì)燃料在氣化爐中轉(zhuǎn)化為氣體燃料，凈化后進(jìn)入燃?xì)鈾C(jī)中燃燒發(fā)電或直接進(jìn)入燃料電池發(fā)電。

2019年初，大唐長山熱電廠燃煤耦合生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)改造示范項(xiàng)目工程竣工驗(yàn)收。該項(xiàng)目解決了燃燒秸稈造成的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染難題，實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)燃料氣化發(fā)電。

4）沼氣發(fā)電

沼氣發(fā)電是利用工農(nóng)業(yè)或城市生活中的有機(jī)廢棄物（如城市污水或城市垃圾等），經(jīng)厭氧發(fā)酵處理產(chǎn)生的沼氣驅(qū)動(dòng)沼氣發(fā)電機(jī)組發(fā)電。

中國的沼氣發(fā)電集中在華北、華東一帶，這些地區(qū)普遍有豐富的生物質(zhì)資源和大規(guī)模的發(fā)電設(shè)備。

位于山東青島市平度市南村鎮(zhèn)的大型生物質(zhì)能源項(xiàng)目是目前國內(nèi)最大的秸稈和尾菜沼氣工程項(xiàng)目，可年產(chǎn)天然氣666萬標(biāo)準(zhǔn)立方米、固態(tài)有機(jī)肥2.49萬噸、沼液肥2.23萬噸。

沼氣發(fā)電規(guī)模雖普遍較小，但前景較好。

3.4 生物質(zhì)能發(fā)電的發(fā)展前景

《指導(dǎo)目錄》中提到：“鼓勵(lì)生物質(zhì)纖維素乙醇、生物燃油（柴油、汽油、航空煤油）等非糧生物質(zhì)燃料生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用;鼓勵(lì)生物質(zhì)直燃、氣化發(fā)電技術(shù)開發(fā)與設(shè)備制造;鼓勵(lì)農(nóng)林生物質(zhì)資源收集、運(yùn)輸、儲(chǔ)存技術(shù)開發(fā)與設(shè)備制造;鼓勵(lì)農(nóng)林生物質(zhì)成型燃料加工設(shè)備、鍋爐和爐具制造。”

《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中指出：“積極發(fā)展生物質(zhì)液體燃料、氣體燃料、固體成型燃料。推動(dòng)沼氣發(fā)電、生物質(zhì)氣化發(fā)電，合理布局垃圾發(fā)電。有序發(fā)展生物質(zhì)直燃發(fā)電、生物質(zhì)耦合發(fā)電，因地制宜發(fā)展生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)?！?/p>

從以上政策環(huán)境可見，推動(dòng)新能源發(fā)展，尤其是生物質(zhì)能的發(fā)展，已成為國家新的一輪能源戰(zhàn)略目標(biāo)。提高非化石能源的發(fā)電比重，提高企業(yè)本身的清潔發(fā)電技術(shù)水平可能是傳統(tǒng)電力企業(yè)現(xiàn)階段的最佳轉(zhuǎn)型路徑。積極拓展能源產(chǎn)業(yè)鏈，高質(zhì)量發(fā)展，才能實(shí)現(xiàn)最佳環(huán)境效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語

以往，傳統(tǒng)電力企業(yè)將發(fā)電燃料多鎖定在煤炭、石油等傳統(tǒng)能源上，這些能源往往屬于高度管制范圍，成本降低及效益提高的范圍及其有限。

轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)電力行業(yè)的發(fā)展路徑，從新能源發(fā)電入手，尤其是生物質(zhì)發(fā)電著眼，或許是一種“彎道超車”的有效途徑。

“綠水青山就是金山銀山”。

生物質(zhì)發(fā)電時(shí)代，已漸行漸近。

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