碳排放視角下電力投資與技術(shù)改造策略探析

魏青艷

摘要：我國(guó)電力行業(yè)在過去幾十年間發(fā)展迅速，從電力供不應(yīng)求到形成多種發(fā)電方式并存的堅(jiān)強(qiáng)電力系統(tǒng)。雖然我國(guó)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)和居民用電都能得到保障，供電可靠性相比過去顯著提高，但發(fā)電結(jié)構(gòu)中火電過高的現(xiàn)狀依然存在。本文通過分析我國(guó)當(dāng)前電力工業(yè)的發(fā)展，針對(duì)我國(guó)電力結(jié)構(gòu)中火電占比較高的現(xiàn)狀，分析了碳減排對(duì)當(dāng)前我國(guó)電力投資的影響以及電力投資可能出現(xiàn)的新變化。同時(shí)，從發(fā)電企業(yè)設(shè)備技術(shù)改造的角度分析了應(yīng)對(duì)碳減排的主要策略。

關(guān)鍵詞：碳排放視角;電力投資;技術(shù)改造

1電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

進(jìn)入 21 世紀(jì)以來，我國(guó)電力建設(shè)進(jìn)入了黃金發(fā)展期。2018 年，我國(guó)火電、水電、風(fēng)電和核電發(fā)電量分別為 49794.7億千瓦時(shí)、11027.5 億千瓦時(shí)、3253.2 億千瓦時(shí)和 2943.6 億千瓦時(shí)，占全國(guó)發(fā)電量的比重分別為 73.23%、16.24%、4.79%和4.33%。受我國(guó)資源稟賦的限制，我國(guó)的火電比重始終處于較高水平。雖然當(dāng)前我國(guó)發(fā)電裝機(jī)基本能夠滿足電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的要求，但當(dāng)前我國(guó)發(fā)電結(jié)構(gòu)還有進(jìn)一步優(yōu)化的空間。在當(dāng)前碳減排的背景下，火電企業(yè)的生產(chǎn)面臨較大的環(huán)境壓力[1]。

我國(guó)火電發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)，也是電力系統(tǒng)長(zhǎng)期以來的主要能源。部分老舊機(jī)組單機(jī)容量小，污染物排放量高，對(duì)環(huán)境的沖擊大。這一類小機(jī)組在當(dāng)前環(huán)境壓力下或?qū)⒈惶蕴?。?dāng)前，單位裝機(jī) 600MW 和 1000MW 的大型發(fā)電機(jī)組不斷建成。相比小機(jī)組，大機(jī)組發(fā)電煤耗更低，碳排放量更低。采用大機(jī)組替代小機(jī)組將成為未來碳排放背景下的主要發(fā)展趨勢(shì)。拆除小機(jī)組并建設(shè)大型發(fā)電機(jī)組雖然在一定程度上減少了碳排放量，但該方式對(duì)投資的浪費(fèi)較大，部分小機(jī)組可能遠(yuǎn)沒有達(dá)到需要淘汰的年限。此時(shí)將小機(jī)組退出運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致前期的大量投資浪費(fèi)，給發(fā)電企業(yè)帶來不小的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)壓力。與重建發(fā)電機(jī)組相比，對(duì)老舊發(fā)電機(jī)組進(jìn)行技術(shù)改造同時(shí)兼顧了企業(yè)效益和環(huán)境目標(biāo)。通過對(duì)老舊機(jī)組加裝環(huán)保處理裝置或?qū)υ撗b置進(jìn)行更換，使得發(fā)電企業(yè)能夠達(dá)到碳排放量的要求，通過追加部分投資的方式維持了企業(yè)的正常運(yùn)行，一定程度上比拆除重建的方式更有優(yōu)勢(shì)。作為清潔高效的發(fā)電方式，風(fēng)電和光伏近年來取得了較大的發(fā)展。長(zhǎng)期以來，受到技術(shù)水平和制造水平的限制，我國(guó)的風(fēng)電和光伏的制造成本一直處于較高水平。與傳統(tǒng)的火電技術(shù)相比，風(fēng)電和光伏在市場(chǎng)中不存在競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。此外，高昂的運(yùn)行和維護(hù)成本一定程度上也限制了新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。與投資火電相比，過去投資風(fēng)電和光伏不僅效益差，而且經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高[2]。

2碳減排背景下的電力投資

（1）風(fēng)電和光伏等新能源產(chǎn)業(yè)投資加大由于新能源產(chǎn)業(yè)具有超低碳排放的優(yōu)勢(shì)，未來新能源投資會(huì)受到越來越多發(fā)電企業(yè)的青睞。同時(shí)部分傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)為完成碳減排目標(biāo)，也將開始投資于新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)。

（2）火電等傳統(tǒng)發(fā)電投資增速放緩受到我國(guó)當(dāng)前電力投資增速過快和環(huán)境壓力的雙重影響，未來火電等傳統(tǒng)能源的增速或?qū)?huì)減緩。近年來火電企業(yè)年利用小時(shí)數(shù)不斷降低，反映出我國(guó)當(dāng)前火電投資過快的現(xiàn)狀。在當(dāng)前碳排放的影響下，未來火電建設(shè)投資將不再能繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)[3]。

（3）儲(chǔ)能設(shè)備投資加大隨著新能源發(fā)電等間歇性能源不斷并入電網(wǎng)，電力的穩(wěn)定性受到極大挑戰(zhàn)。同時(shí)，隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的加快，儲(chǔ)能設(shè)備作為維持電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備必將得到大規(guī)模建設(shè)。儲(chǔ)能投資的加大也將成為碳減排背景下智能電網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)主要特征。

（4）信息技術(shù)投資加大隨著我國(guó)電力行業(yè)的智能化建設(shè)，未來我國(guó)電力行業(yè)從電廠到電網(wǎng)的智能化特征將會(huì)更加明顯。通過建設(shè)大型的統(tǒng)一電力系統(tǒng)智能管理系統(tǒng)，能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息進(jìn)行匯總，為實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行提供了方便，也進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)可靠性和安全性。隨著電力系統(tǒng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)，未來或?qū)⑿纬苫谠茢?shù)據(jù)平臺(tái)的電力系統(tǒng)智能檢測(cè)和診斷平臺(tái)，降低了電力行業(yè)工作人員的工作強(qiáng)度，也提高了電力企業(yè)的管理水平。大規(guī)模新能源和間歇能源并網(wǎng)以及儲(chǔ)能設(shè)施的建設(shè)對(duì)電網(wǎng)的安全提出了不小的挑戰(zhàn)。維護(hù)多種能源接入下的大電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行也需要大規(guī)模數(shù)據(jù)分析的支持。此外，隨著未來環(huán)境目標(biāo)成為電力企業(yè)運(yùn)行的主要目標(biāo)之一，電力企業(yè)需要對(duì)運(yùn)行中的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)、質(zhì)量目標(biāo)、環(huán)境目標(biāo)的多種目標(biāo)的完成情況進(jìn)行考核，僅依靠工作人員顯然會(huì)極大增加工作強(qiáng)度，大型信息和計(jì)算機(jī)平臺(tái)的輔助就顯得尤為重要。為實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)和智慧電廠的建設(shè)，大型數(shù)據(jù)庫(kù)、高速通信線路和先進(jìn)傳感控制設(shè)備都是不可或缺的。未來隨著電力系統(tǒng)大規(guī)模的智能化建設(shè)，信息投資的增速將會(huì)較快，從而加快堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的形成[2]。

3碳減排背景下技術(shù)改造策略

（1）提高機(jī)組運(yùn)行效率當(dāng)前發(fā)電企業(yè)的老舊設(shè)備大多煤耗較高，通過對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，一定程度上能夠降低發(fā)電設(shè)備的煤耗，從而間接地控制機(jī)組的碳排放量。老舊機(jī)組的部分設(shè)備老化較為嚴(yán)重，鍋爐內(nèi)部的水垢影響熱的傳導(dǎo)從而降低了設(shè)備的運(yùn)行效率。通過對(duì)老舊設(shè)備進(jìn)行更換能夠大幅提高鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，從而降低發(fā)電機(jī)組的煤耗。

（2）加裝和改造煙氣處理裝置通過對(duì)老舊設(shè)備加裝或改造煙氣處理裝置能最大限度地控制電廠的碳排放量，同時(shí)也降低了其他污染物的排放。在過去大多數(shù)火電企業(yè)對(duì)環(huán)保裝置的建設(shè)不夠重視，對(duì)環(huán)境造成了一定的影響。在當(dāng)前碳減排的背景下，不重視環(huán)保問題將無法完成企業(yè)的碳減排目標(biāo)，需要購(gòu)買大量的碳排放權(quán)，無形中增加了企業(yè)的成本和經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。因此，加裝和改造煙氣處理設(shè)備在未來一段時(shí)間會(huì)成為火電企業(yè)承擔(dān)社會(huì)責(zé)任和改善企業(yè)管理的重要方式。

（3）對(duì)技術(shù)改造進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)通過對(duì)一項(xiàng)技術(shù)改造前后帶來的企業(yè)效益進(jìn)行測(cè)算，分析該項(xiàng)技術(shù)改造措施的經(jīng)濟(jì)可行性。進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)能避免技術(shù)改造的盲目性，避免由于盲目進(jìn)行技術(shù)改造對(duì)企業(yè)造成損失，使得技術(shù)改造不但沒有改進(jìn)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)狀況反而使得經(jīng)營(yíng)狀況變差。

（4）對(duì)改造設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)改造后的設(shè)備能否有效降低碳排放量需要通過實(shí)際的排放量測(cè)算進(jìn)行驗(yàn)證。通過構(gòu)建基于計(jì)算機(jī)和傳感器的碳排放監(jiān)測(cè)設(shè)備，并安排專人值守，能夠更加有效地監(jiān)測(cè)技改設(shè)備的運(yùn)行效果，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)碳排放量的有效控制[4]。

小結(jié)

近年來受溫室效應(yīng)的影響，氣候問題已經(jīng)引起了許多國(guó)家的關(guān)注。電力行業(yè)作為主要的工業(yè)部門，受碳減排背景的影響產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也將發(fā)生一定的變化。本文通過分析碳減排對(duì)電力行業(yè)的影響，為電力企業(yè)的發(fā)展提供應(yīng)對(duì)策略，希望能促進(jìn)電力企業(yè)在碳減排背景下的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]姜曼迪. 生態(tài)文明建設(shè)背景下我國(guó)核電與火電生產(chǎn)效率比較研究[D].南華大學(xué)，2017.

[2]袁子乾. 碳排放權(quán)交易政策對(duì)電力企業(yè)投資影響的實(shí)證研究[D].中國(guó)石油大學(xué)（北京），2017.

[3]馬同濤. 智能電網(wǎng)利益鏈風(fēng)險(xiǎn)元傳遞模型及其信息系統(tǒng)研究[D].華北電力大學(xué)，2015.

[4]樊明太，魏濤遠(yuǎn)，張曉光，張玉梅.低碳發(fā)展政策及其組合的復(fù)合效應(yīng)——基于北京動(dòng)態(tài)CGE模型的政策模擬和成本有效性評(píng)估[J].工業(yè)經(jīng)濟(jì)論壇，2015（01）：31-47.