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專家建議|電力如何清潔化
？

返回 打印 來源：儀天成電力  時間：2020/09/28  閱讀： 次
        一則新聞引起人們的關(guān)注,世界環(huán)境保護組織稱在以后的所有報告里會將"全球變暖"一詞,替換成"氣候危機",由此可見,提醒全人類提升大家的環(huán)境保護意識越發(fā)重要,除此之外,   在能源環(huán)保領(lǐng)域,特別是電力清潔領(lǐng)域,各位專家也在做著他們的思考和建議
。
        隨著溫室氣體排放和環(huán)境壓力越來越大
，電力的清潔化生產(chǎn)顯得愈加重要。
 
　　近日
，在相關(guān)會議上
，多位院士、專家學(xué)者就如何讓電力更加清潔化展開了討論
。
 
　　毫無疑問，隨著可再生能源的快速增長
，電力生產(chǎn)的清潔化已經(jīng)成為全球化趨勢
。據(jù)IEA統(tǒng)計，2018年全球發(fā)電量達到26.6萬億千瓦時
，其中化石能源的發(fā)電占比占64％
，可再生能源占比為26％
，核能占10％
，清潔能源發(fā)電占比逐步提升。
 
　　就中國而言
，一次能源消費結(jié)構(gòu)中
，長期以來煤炭占比較大，這不僅造成了國內(nèi)較為嚴重的環(huán)境問題
，還在國際溫室氣體排放中面臨較大壓力。但近年來中國主動調(diào)整能源結(jié)構(gòu)
，目前不僅風(fēng)電
、光伏的裝機總量成為全球第一大國，而且在新增電力裝機中
，可再生能源裝機量也在不斷增加
。
 
　　圍繞清潔電力生產(chǎn)和推進能源革命，九位院士分別就不同的角度提出了自己的觀點。
 
　　謝克昌（中國工程院院士
、原副院長）：
 
　　中國能源發(fā)展面臨的形勢，用一句話講
，化石能源的地位在可預(yù)見的未來不可動搖
，但是清潔、低碳
、高效
、安全仍然面臨嚴峻的挑戰(zhàn)
。中國長期以來煤炭在一次能源消費中的比例都占到70％左右
，但是經(jīng)過十二五、十三五的努力
，2018年這個比例下降到59％
，非化石能源達到了14.3％。因此
，對國際承諾的2020年15％的非化石能源占比是可以實現(xiàn)
，尤其是在裝機容量上，非化石能源的新增裝機占比達到了40％
，新增發(fā)電量也達到了31％
。
 
　　煤炭是我國的主體能源
，而清潔高效利用的煤炭也應(yīng)該稱之為清潔能源
。通過超低排放技術(shù)，通過末端治理
，煤炭在發(fā)電過程當中的顆粒物可以降到低。中國的運行數(shù)據(jù)已經(jīng)表明
，實現(xiàn)超低排放以后顆粒物的排放大大降低
，燃煤發(fā)電污染物的排放水平已經(jīng)領(lǐng)先于世界
，而且在一些污染物的排放上還低于天然氣的排放
。
 
　　中國的能源結(jié)構(gòu)與供需關(guān)系決定了中國必須大力的推進煤炭清潔高效可持續(xù)開發(fā)利用，并以此作為能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的立足點和首要任務(wù)
，實現(xiàn)了清潔高效利用的煤炭就是清潔能源
。
 
　　彭蘇萍（中國工程院院士／中國礦業(yè)大學(xué)教授）：
 
　　目前中國清潔能源利用，氫能是一個重要的方面
。氫能的發(fā)展目前又迎來了一個高潮。實際上
，20多年前在美國克林頓時期和小布什時期
，氫能發(fā)展就在世界引起了反響
，當時美國提出了氫能經(jīng)濟，但是20多年過去了氫能還是不溫不火
，20年后為什么又出現(xiàn)了一個新的熱潮呢
？
 
　　一是因為在能源系統(tǒng)里
，氫本身作為一種清潔能源是大家追求的終極目標
，第二個是現(xiàn)在制氫的成本在大幅度的降低，在中國一大批煤化工企業(yè)使制氫的成本每公斤控制在6毛錢左右
，又進一步引起了大家對氫能的關(guān)注
。
 
　　氫能是一種非常好的二次能源，以前我們把氫能和傳統(tǒng)的化石能源割裂開來了
，但是新一輪的氫能發(fā)展主要得益于成本的降低，給大家?guī)砹讼Ｍ?div id="d48novz" class="flower left">
，但是降低成本的主要動力還是化石能源的一種促進
，這個促使我們思考化石能源和氫能如何相互促進，當氫能和化石能源慢慢磨合后
，可能會進一步促進氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
。
 
　　倪維斗（中國工程院院士／清華大學(xué)教授）：
 
　　現(xiàn)在大家都在討論清潔能源問題，火電超低排放很多國內(nèi)電站都做到了
，主要是指二氧化硫、氧化氮這方面已經(jīng)和氣電基本上相仿
，目前來看火電的清潔化利用關(guān)鍵問題是如何控制二氧化碳排放
。因為污染物減少了，二氧化碳并未減少
。
 
　　目前來看
，火電要把二氧化碳減到零相當困難。經(jīng)過仔細研究和長期實踐
，大家認為煤與生物質(zhì)混燒技術(shù)，即用生物質(zhì)為原料部分或全部替代火電中的煤炭
，是一個不錯的火電低碳發(fā)展方向
。采取煤與生物質(zhì)混燒的辦法，可以有限控制碳排放
，可以說混燒5％就可以減少5％的二氧化碳排放
，英國這幾年在火電摻燒方面發(fā)展的很快，相當多的火電廠已經(jīng)采用了混燒的辦法
，有的電廠都已經(jīng)全部采用了生物質(zhì)
。
 
　　因此我們應(yīng)該把這個產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)起來，整個混燒的生物質(zhì)供應(yīng)鏈是非常大的產(chǎn)業(yè)
，可以和“三農(nóng)”問題結(jié)合起來
，用整個的工業(yè)需求來促進生物質(zhì)原料的發(fā)展，既解決了原料問題
，還為農(nóng)民提供了就業(yè)和脫貧的機會
。
 
　　陳清泉（中國工程院院士）：
 
　　能源的清潔化需要能源更加智能化
，那么什么是智慧能源
，智慧能源就是要把廢棄的能源變成有用的能源。能源的智能化可以解決四大矛盾
，一是傳統(tǒng)能源和新能源的矛盾
，二是一次能源和二次能源的矛盾，三是集中能源和分布能源的矛盾
，四是電力能源和化工能源之間的矛盾
。
 
　　解決上述矛盾
，要求能源利用要低碳化
、智能化和終端能源電氣化，除此之外還需要能源的氫能化
，因為氫能化也是很好的二次能源
，并且氫能化可以做到電能化做不到的事情，他可以把電力能源和化工能源很好地融合
，要把電力
、氫氣
、煤炭所有的能源結(jié)構(gòu)融合
，融合以后可以把廢棄能源變成有用。
 
　　另外
，智能化與低碳化還需要聯(lián)手
，智能化的同時要做到低碳
，因為在能源生產(chǎn)當中會產(chǎn)生二氧化碳
，二氧化碳有時候是一種廢料有時候又是一種材料
，在能源生產(chǎn)和消費當中也產(chǎn)生氫氣
，氫氣有時候是材料有時候是廢料，氫氣和二氧化碳結(jié)合就是一個燃料。
 
　　我要再提一下
，我從事電動汽車研究40多年
，我認為能源革命和汽車革命一定要聯(lián)手，因為交通占能源消費的三分之一
，什么是汽車革命
，汽車革命的內(nèi)涵一是電動化
，二是無人駕駛和智能化
，第三是互聯(lián)共享。汽車的出現(xiàn)改變了人們的出行方式
，但是今天又輪到汽車被革命
，因為今天的汽車帶來污染，能源不可持續(xù)
，交通堵塞
，而汽車革命就是要電動化和智能化。
 
　　杜祥琬（中國工程院院士／原副院長）：
 
　　近年來
，經(jīng)濟社會發(fā)展進入了新階段
，能源發(fā)展也相應(yīng)的進入新階段，而中國的城市能源利用水平是城市發(fā)展和社會進步的一個重要標志
，中國城市人口眾多
，能耗比較大
，因此可以說是能源轉(zhuǎn)型的主戰(zhàn)場
。目前，城市能源轉(zhuǎn)型已經(jīng)具備了良好的基礎(chǔ)
，但是能源的供應(yīng)
，環(huán)境和管理都面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。那么
，東部和城市的能源發(fā)展能不能有一點新的思路呢
？能不能東部能源盡量做到自給自足
？或者中東部新增能源做到自給為主
，西電東輸為輔呢？
 
　　東部的能源高比例自給有沒有可能
，靠什么
？我想東部可以發(fā)展自己的電源，西部發(fā)展自己的經(jīng)濟和電力的負荷
，這樣來緩解中國很有特色的發(fā)展不平衡不充分的問題
，使中東部既是電力的消費區(qū)又是電力的生產(chǎn)區(qū)
，以電源的新形態(tài)發(fā)展助推電網(wǎng)的新格局
，來逐步的改變以外來電為主的格局
。
 
　　那么東部的資源夠用嗎？在考慮低風(fēng)速區(qū)域資源的潛力下
，中東部地區(qū)陸上風(fēng)能資源技術(shù)可開發(fā)量是8.96億千瓦
，陸上加上海上可開發(fā)的資源，一共是11億千瓦
。光伏方面
，集中式的光伏電站可開發(fā)的潛力是3.58億千瓦，分布式光伏裝機的潛力是5.3億千瓦
，兩個加起來一共將近9億千瓦
。另外，再加上當?shù)氐幕痣?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">、燃氣發(fā)電等，從資源量上看
，完全沒問題
。
 
　　從技術(shù)可行性上看，光伏和風(fēng)電等可再生能源技術(shù)可行性已經(jīng)基本解決
，但是光伏和風(fēng)電都需要儲能的配合
，近年來儲能技術(shù)進步也很快，化學(xué)儲能也在接近抽水蓄能的價格水平
。
 
　　從經(jīng)濟可行性上看，成本曾經(jīng)是制約可再生能源發(fā)展的因素之一
，但是這些年成本不斷的下降
。從1980年到2018年，風(fēng)電成本降了90％
，2020年將與煤電相當
，從2010年到2017年，國際上光伏發(fā)電成本從0.36美元每千瓦時
，已經(jīng)降到了0.1美元每千瓦時
，下降幅度達到了73％，而且目前還在進一步下降
。
 
　　中國東部能源實現(xiàn)比較高比例的自給，從資源
、技術(shù)和經(jīng)濟性都可行
，但是我們既然有西部、北部這樣一個能源密度比較高的地區(qū)的資源條件
，當然還是要用的
，再加上現(xiàn)在已經(jīng)有一些基礎(chǔ)，所以西電東送為輔
，中東部自給不夠的部分繼續(xù)利用西南的水電，以及部分的煤電
，還有已經(jīng)在西部地區(qū)的風(fēng)光基地的電
，但是隨著東部電源的發(fā)展，西電東送的壓力
，北煤南運的壓力會減少
。
 
　　因此，西電東送的增量有可能會出現(xiàn)一個拐點
，這一點是一個非常重要的能源轉(zhuǎn)型的標志
，所以說能源轉(zhuǎn)型不光是能源結(jié)構(gòu)，空間結(jié)構(gòu)和空間格局也會有重要的變化
。
 
　　黃其勵（中國工程院院士）：
 
　　對于能源轉(zhuǎn)型的目標和措施，國家提出要建設(shè)智能低碳安全的能源體系
，我自己的體會是要抓好能源轉(zhuǎn)型的兩條戰(zhàn)線
，一個是可再生能源的規(guī)模化
，一個是化石能源的清潔化
。化石能源和可再生能源
，從人類發(fā)展長河二者是一個博弈關(guān)系
，化石能源不管他多么豐富
，總會有一天用完的
，可再生能源到什么時候也不會用完。
 
　　今天我們多用了一噸化石能源
，子孫后代就會少用一噸
，我們今天用化石能源主要的方式是燒，利用他的發(fā)熱量為我們?nèi)祟惙?wù)
，可是子孫后代說不定有奇思妙想
，把黑色的煤炭變成一個金色的巨龍，所以說在這個博弈當中
，設(shè)法做到化石能源清潔化和低碳化的同時
，一定要做到可再生能源的規(guī)模化大量的使用
。
 
　　郭劍波（中國工程院院士／中國電力科學(xué)研究院院長）：
 
　　大家都知道
，風(fēng)電和光伏發(fā)電具有間歇性的特征，風(fēng)電和太陽能如果成為主力電源
，必須對其他機組
，比如火電進行靈活性改造。以中國的某省的實際數(shù)據(jù)做計算
，我們要獲得30％的電量
，如果不做靈活性的改造，用我們目前電網(wǎng)的數(shù)據(jù)就必須限電23％
，風(fēng)電的利用小時只能到1500
，火電的利用小時只能到3500。
 
　　如果到40％或者是50％的話
，這個情況會更加的嚴重。如果我們對傳統(tǒng)機組進行靈活性的改造
，假設(shè)我們將來全部都是靈活性電源
，都可以壓到零處理，棄風(fēng)棄光率會大幅下降
。我們要獲得更多的新能源的電量
，提高消納能力，希望不棄風(fēng)棄光
，我們的電網(wǎng)安全運行
，在沒有新的技術(shù)措施的情況下是難以保障的
。
 
　　所以這也是電力系統(tǒng)面臨的更大挑戰(zhàn)
，我們要保證在現(xiàn)有技術(shù)上電網(wǎng)的安全，我們對新能源的發(fā)電出力就要限制
，實際上現(xiàn)在愛爾蘭提出50％到55％的
，就是新能源的出力不能超過50％，英國也有類似的規(guī)定
，當然希望我們能夠有智慧解決他
，使得新能源能夠健康發(fā)展。
 
　　褚君浩（中國科學(xué)院院士／中科院上海技術(shù)物理研究所研究員）：
 
　　目前
，能源和環(huán)境是非常重要的問題，過去100年地球溫度上升
、人口增加
、二氧化碳排放增加
，現(xiàn)在的北冰洋可以去旅游了，問題還在繼續(xù)
。
 
　　因此我們必須要發(fā)展低碳技術(shù)
，低碳技術(shù)包括了減碳技術(shù)，比如說煤炭的清潔高效利用
，這個就是減碳技術(shù)。第二個是無碳技術(shù)
，包括核能、太陽能
、風(fēng)能
、生物質(zhì)能等等。第三個是去碳技術(shù)
，就是把二氧化碳捕獲埋存
，要解決這三個方面的能源問題，我們還有很長時間的路要走
，既需要煤炭高效清潔利用
，發(fā)展LED照明節(jié)能減排，又要發(fā)展多種形式的可再生能源技術(shù)
，再加上二氧化碳的捕獲與封存，解決人類面臨的能源問題
。
 
　　衣寶廉（中國工程院院士／中科院大連化學(xué)物理研究所研究員）：
 
　　巴黎協(xié)定規(guī)定本世紀希望溫度上升小于2攝氏度
，那就要減排二氧化碳，我們國家在大會上承諾到2030年左右
，二氧化碳排放要比2005年下降60％到65％
，非化石能源占一次能源的20％左右。要實現(xiàn)上述目標
，除了提高能源效率以外
，很重要的一點就是能源要減碳，氫能的發(fā)展是一個重要的方面
。
 
　　源轉(zhuǎn)型過程當中氫起的作用是非常大的，他能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的高效的可再生能源的消納
，用電解水的辦法
，能夠降低交通過程當中燃料電池車在不同行業(yè)區(qū)間進行能量分配，他可以把各地區(qū)的電能可再生能源轉(zhuǎn)化為氫再進行運輸分配
，他可以降低工業(yè)碳排放
，比如說煉焦或者是取暖
，能夠把捕集到的二氧化碳加氫變成燃料。
 
　　目前氫的來源還是通過化石燃料來制的
，煤制氫
，天然氣制氫。目前也在研發(fā)生物質(zhì)制氫
，太陽能光解水制氫
，傳統(tǒng)的電解水制氫現(xiàn)在占比很小
，因此，現(xiàn)在提倡的是用可再生能源或者是核能
，通過電解水或者是液分解來制氫
，這個是目前的一個重點，可以起到減排的目的
。
 
　　我們國家棄風(fēng)
、棄光和棄水電量非常大，因為可以用這些能源來做氫氣
，用于燃料電池車，也可以用于跟天然氣混合的發(fā)動機
，當然也可以用于冶金
。目前世界各國都在做氫能的發(fā)展規(guī)劃，日本計劃到2030年發(fā)展80萬輛燃料電池車
，中國計劃發(fā)展100萬輛
，未來氫燃料電池汽車在減排和減碳方面將有很大的發(fā)展空間。
        
         專家們的意見都極為有建設(shè)性
，但是又有多少可以實行
，未來的世界環(huán)境又有多少的改變，我們不知道
，這要靠每一個人，每一個組織
，每一個國家一起共同努力
，我們期待越來越好的明天！
         愿人類的居住環(huán)境越來越好
，未來人類子孫將繼續(xù)在這片美麗的土地上繁衍生息
。
湖北儀天成電力設(shè)備有限公司
2019年5月24日
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