项目研究

APEC(中国)清洁高效煤电技术发展报告

20年来,亚太地区电力消费量保持快速增长,年均增速3%,其中新增电力需求主要来自中国、韩国、印度尼西亚、中国台北、墨西哥、越南等经济体。从电力供应结构看,亚太地区以煤电、气电和水电为主,占比分别为42.1%19.4%13.9%14个经济体的煤电占比超过15%,包括中国69.2%、中国香港63.7%、澳大利亚63.6%、印尼54.6%、菲律宾47.7%、中国台北44.3%、马来西亚44.1%、韩国42.1%、智利38.1%、越南37.8%、日本33.2%、美国31.5%、泰国 19.8%和俄罗斯 15.7%。新西兰、加拿大、秘鲁、越南和智利的电力结构以水电为主。新加坡、文莱、泰国、俄罗斯、墨西哥和秘鲁的电力结构以气电为主。在亚太地区推广清洁高效燃煤发电技术具有重要的意义。

从亚太地区各经济体的经济发展、资源禀赋、能源生产和消费情况、电力能源构成及能源发展规划等方面的情况分析,亚太地区发达经济体未来的能源技术需求表现为:澳大利亚需求超超临界燃煤技术、CFB技术和超低排放技术等方面的煤电技术;加拿大未来可能对超低排放技术等有一定需求;中国香港对清洁燃煤发电技术和环保改造需求空间有限;对超超临界发电技术和超低排放技术在日本有较大需求,但日本本国发电技术先进,中国技术需发挥经济性优势;韩国未来对超超临界燃煤技术和超低排放技术有较大需求;新西兰仅有可再生能源技术的需求空间;新加坡未来会增加可再生能源技术,清洁煤电技术发展空间有限;中国台北未来对于超超临界燃煤发电技术和超低排放技术将有较大需求;美国对超低排放技术改告有一定的需求。

不发达经济体未来的能源技术需求表现为:文莱对清洁燃煤发电技术无需求;智利对超低排放技术有需要;印尼未来对超超临界燃煤技术、CFB燃烧技术、超低排放技术都有很大的需求空间;马来西亚对超超临界燃煤技术、CFB燃烧技术、超低排放技术都有很大的需求空间;墨西哥对超低排放技术有少量需求;巴布新几内亚未来电力需求潜力很大,但对燃煤发电技术需求不高;秘鲁对煤炭技术基本无需求;菲律宾电力需求快速增长,对超超临界燃煤发电技术、CFB燃煤发电技术和超低排放技术都有非常大的需求空间;俄罗斯有推进超低排放的必要性,但进度会相对于缓慢;泰国对超超临界燃煤发电技术、CFB燃烧技术、超低排放技术等在泰国都有很大需求;超超临界燃煤发电技术、CFB燃烧技术、超低排放技术等在越南有非常大的发展空间。

改革开放40年来,中国的电力能源供给能力实现跨越式发展。2017年底,中国装机容量达到17.77亿千瓦,发电量64171亿千瓦时,人均发电装机容量1.28千瓦,分别是1978年的31倍、25倍、21倍。2017年中国火电装机规模达到11.05亿千瓦(煤电机组9.8亿千瓦),水电装机达3.44亿千瓦,风电装机规模达1.63亿千瓦,太阳能发电装机达1.29亿千瓦,核电装机达3582万千瓦。火电、水电、风电和光伏发电装机均居世界首位,水电、风电和太阳能等可再生能源装机占比从2000年的24.6%上升至2017年的 36.7%。中国通过与时俱进调整能源政策,不断优化电力能源结构,提高能源利用效率。2017年底30万及以上火电机组占火电装机的比例上升至80%201730万千瓦、60万千瓦等级机组和100万等级分别占火电总装机容量的34.7%34.5%10.2%2017年火电机组平均供电煤耗降至309克标煤/千瓦时,火电厂单位发电水耗1.25kg/Wh2010年以来累计降低了21克标煤/千瓦时,年节约标煤7000万吨以上,减排二氧化碳约2亿吨。2017年,全国电力烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放量分别约为26万吨、120万吨和114万吨,单位火电发电量二氧化碳排放约844/千瓦时,比2005年下降19.5%。中国在发展超超临界煤电、大参数循环流化床发电、热电联产、燃煤超低排放发电和海外煤电项目推广等方面取得了积极成绩。泰州电厂二期2X1000MW 超超临界机组采用二次再热等先进技术将发电煤耗降低至256.91g/kWh256.15g/kWh。宁海电厂二期2X1000MW项目实现五项国内首创,机组通过超低排放改造,排放指标远优于环保要求。白马600MW循环流化床示范项目完全采用自主知识产权技术,是世界首台600MW 等级循环流化床机组,也是单机容量最大的循环流化床机组。江苏华美热电2X350MW项目采用东方锅炉厂自主研发的超临界、单炉膛、一次中间再热、固态排渣、循环流化床锅,在取消SCR且不投SNCR脱硝系统NOx超低排放指标世界领先,技术亮点包括锅炉炉膛下部沿深度方向优化收缩比技术、高位二次风氧量控制技术、多并联扩展水冷壁技术、布风板分区技术、变负荷工况下稳定连续给煤技术等。大连开发区热电厂2X350MW超临界燃煤机组通过改造实现热电解耦。三河电厂通过多种举措,打造“近零排放”改造示范电厂;舟山电厂在国内率先实现“近零排放”。印尼南苏电是中国第一个海外投资的煤电一体化IPP项目,在印尼创造中国机组投产后连续运行周期最长的记录,是印尼南苏电网骨干火电厂之一。上述一系列的清洁高效煤电项目实践充分说明,中国在发展清洁高效煤电方面已走在世界前列。

结合中国煤电技术发展情况和APEC地区各经济体的能源发展需求,提出清洁高效燃煤发电技术推广方案:越南、印尼、马来西亚、泰国、菲律宾等发展中经济体经济发展处于上升期,电力需求增长迅猛,对低成本发电技术需求强烈。相比于美国和日本技术,中国的清洁燃煤发电技术具有成本优势,因此可以在上述几个经济体推广超超临界燃煤发电技术;并在越南、印尼和泰国等产煤经济体推广CFB燃烧技术。鉴于各经济体对发电成本的敏感性以及环保的关注度,可在满足各经济体环保要求下适当调整脱硫脱硝等流程以保证经济性,并做好超低排放改造的技术设计并预留改造空间。在俄罗斯、墨西哥和智利可推广小容量清洁燃煤发电技术以及超低排放技术;在文莱、秘鲁、巴布新几内亚等经济体暂缓推广清洁燃煤发电技术。

基础情景下,澳大利亚、加拿大、香港、新西兰、中国台北和美国等发达经济体的2030年煤电装机容量和发电量较2016年都有所减少。发达经济体中仅日本、韩国和新加坡煤电装机容量和发电量有所增加。发展中经济体2030年煤电装机均较2016年有所增加,尤其以越南、印度尼西亚、菲律宾、马来西亚、泰国等东南亚经济体煤电装机容量增长迅猛;低发展前景下,可再生能源发电技术在各经济体中迅猛发展;而煤电的消费增长普遍得到了遏制,仅有智利、越南、印度尼西亚、菲律宾、马来西亚、泰国等经济体煤电装机容量有所增加;在高发展情景下,煤电技术在亚太各经济体中普遍得到了重视和发展,仅中国香港、新西兰、中国台北和美国等发达经济体的2030年煤电装机容量和发电量比2016年有所减少。在此情景下,可再生能源发电技术仍然得到了较快发展,各经济体普遍增加了可再生能源的装机容量和发电量。亚太地区的各经济体,特别是发展中经济体,在确立能源发展战略时,应立足自身资源禀赋,选择适宜的电力能源发展路径。


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