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全国碳市场推动低碳科技创新

发布时间:2022-01-12 来源:中国能源报

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 图为某电厂对燃煤机组开展汽轮机通流技术改造。

  图为某电厂实施的码头岸电示范工程。

  科学技术是第一生产力,低碳科技创新的提升为重点排放企业碳减排注入强大生命力。

  一年时间,内蒙古自治区一家煤电公司从配额缺口60余万吨,经节能技改和优化运行模式等有效措施,实现核定配额扭亏为盈。

  山东一家为城区高温水供热的主力热源企业,通过供热改造,供热期内全场几乎无冷源损失,将循环热效率最大化,年减排二氧化碳约30万吨,提升了企业在全国碳排放权交易市场(以下简称全国碳市场)中的竞争力。

  “低碳科技为电力企业参与全国碳市场,为重点排放单位开展技术减碳提供了可能与技术支撑。”受访的电力企业如是说。

  倒逼技术革新,加快能源结构转型

  “企业需要借助碳市场的作用促进绿色转型,我们在碳市场建设期逐渐意识到碳市场对能源结构转型的重要性。”某电力央企相关负责人表示,随着碳市场履约成本的不断上升,碳资产价值日益凸显,这将有助于将技术和资金导向低碳发展领域,推动企业能源结构转型,倒逼企业淘汰落后产能、不断转型升级。

  以低碳科技的突破拓展生物质利用途径为例,2018年7月7日,湖北襄阳某生物质气化耦合发电#6机组项目秸秆气化制气试验成功,标志着我国第一个利用农林秸秆为主要原料的生物质气化与燃煤耦合发电项目的运行。此项目装机容量10.8兆瓦,年供电量可达5500万千瓦时,处理秸秆、稻壳等木材废料5.14万吨,每年可减少二氧化碳排放约6.4万吨。项目投产后将有力提升襄阳电厂应对全国碳市场的能力,同时也将形成循环经济产业链,有效减少秸秆露天散烧,促进区域农民增收。

  再如一些电厂推进新燃料(城市固体废物、生物质等)耦合发电项目,实现了对城市固体废物、生物质的协同处置,城市固体废物的减量化、资源化和无害化处理的同时,也实现了企业二氧化碳减排,取得经济效益与社会效益双丰收。

  “随着国家碳达峰碳中和进程加快,传统火电产业还将受到新能源高速发展和足额消纳,以及储能等革新技术发展的冲击。电力企业应审时度势,谋划低碳发展举措。”深圳一家电厂负责人表示,他们已制定包括整体升级改造在内的一系列低碳发展规划,且加快推进规划落地,如电厂储能项目和加氢制氢一体化项目正在有序施工。同时,还积极联合高校、电力设计院及碳研究专业机构,对CCUS各项技术进行深入细致研究分析,对燃煤电厂大规模捕集技术、微藻固碳技术、煤渣矿化二氧化碳技术、二氧化碳加氢制甲醇技术、二氧化碳珠江口近海封存技术等进行深入研究。

  狠抓小指标挖节能潜力,排放强度持续下降

  实现碳中和道路,需要推进落后产能淘汰以及生产中的节能减排,这必然会催生生产技术的巨大提升。其中,煤耗是反映电厂经济效益、能耗水平的核心指标之一,也直接关系到减污降碳的成果,降低煤耗成为不少企业技术攻关的焦点。

  “十三五”规划明确规定,大型发电集团单位供电二氧化碳排放控制在550克二氧化碳/千瓦时以内,并要求现役燃煤机组二氧化碳排放强度下降到865克/千瓦时左右。宁夏某公司在全国碳市场正式交易前已提前谋划布局,建立火电机组供电碳排放强度最优模型,结合机组运行数据,运用大数据分析,通过分析负荷和煤质关键影响因子,提出低碳配煤策略。通过最优模型,实现机组供电碳排放强度降低0.5%,机组总排放量降低0.5%,对应煤质不变条件下,机组供电煤耗下降0.5%。

  2020年以来,浙江某电厂通过推进机组增容改造,改造优化WGGH运行、降排烟温度、强化小指标运行等措施,不断降低煤耗,排放强度持续下降。

  “通过千方百计利用技术手段,狠抓看似不起眼的小指标,不断挖掘节能潜力,培养全员的节能意识,实现经济与环境效益的双赢。”电厂有关负责人介绍道,就拿温度这一小指标来说,上下几摄氏度之间皆学问。

  他举例,2021年以来,电厂四台炉排烟温度高于设计值10℃-15℃,严重影响机组性能,电厂从优化配风方式、调整配煤方式等9个方面制定实施细则,通过减少锅炉漏风、降低锅炉火焰中心从而控制排烟温度等一系列“组合拳”,锅炉排烟温度攻关取得了阶段性成果,各台炉排烟温度同环境温度、同工况下降5℃-8℃,降低供电煤耗0.8g/kWh-1.2g/kWh。此外,他们还通过提升主蒸汽平均温度1.06℃,降低供电煤耗约0.05g/kWh,再热蒸汽温度提升1.18℃,降低供电煤耗约0.03g/kWh。

  “碳市场是将碳排放权转变为一种有价的稀缺性物品,将生产引起的碳排放及气候变化因素纳入企业的经营成本,当碳价达到一定程度,足以颠覆企业生产经营现状。”谈到全国碳市场的启动,内蒙古一家电厂的相关负责人说,要积极顺应政策导向、应对形势变化,“以变应变”,变压力为动力、变被动为主动,坚持将煤电做强做优做精,不断投入资金开展节能技改,探索高碳行业的低碳发展之路。

  2016年以来,企业先后进行了汽轮机通流改造、低低温省煤器与暖风器改造、机组汽前泵叶轮优化改造、机组胶球系统改造、烟道系统阻力改造等节能技改项目,累计投入资金近两亿元,每年节约标煤近10万吨、减少碳排放约30万吨。同时,不断优化生产细节,加大生产现场运行管理力度,机组可靠性和利用率不断提高,供热量不断增加,机组效率得到显著提升。公司单位供电排放强度呈现持续下降趋势,2020年比2013年下降了39gCO2/kWh。


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