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按照GE能源战略研究预测,50%的新增电力供应来自于煤炭发电,另外50%来自于天然气和所有其它发电资源,将比过去十年电力市场所展现出来的更具多样性。到2025年,天然气在中国电力市场的比重将是目前的三倍,占到发电总量的6%。根据中电联发布的《电力工业“十二五”规划滚动研究综述报告》及中国电力发展促进会的相关预测,未来全国电力总装机和气电装机规模见表6-3。
表6-3全国电力总装机、气电装机规模预测
资料来源:中电联.电力工业“十二五”规划滚动研究综述报告;中国电力发展促进会的相关预测
电力行业的另一重要发展方向是分布式能源系统,建设天然气分布式能源站,推广能源梯级利用技术将是我国实施能源互联网的重要方式。从长远看,随着我国风电、太阳能发电等新能源发电技术的不断成熟和大规模应用,天然气发电因其运行起停灵活、环境影响小、调峰范围广、优化电源结构、部分负荷效率高等优势,将在新能源消纳中承担调峰的主要角色。天然气发电比例增加,也将有助于加大新能源在中国未来能源结构中的比例,帮助新能源并网。且天然气一般通过管道运输,液态天然气也可在接收基地气化后通过管路传输,不需要进行后处理,满足能源高效转换、多种供给、清洁环保及远途输送的需求。
(二)电力节能减排要求发展天然气发电
近年来,国内多地连续出现大范围雾霾天气,尤其是以京津冀及周边地区为典型代表,给民众身体健康和正常生活带来严重影响。有关数据显示,形成雾霾的主要原因有:煤炭石油等化石能源的排放、机动车尾气排放和气象条件。燃煤中约有20%是分散使用的“散煤”,其中小锅炉、家庭取暖、餐饮用煤等比例较高,散煤直接燃烧由于温度低,燃烧不充分,产生大量的颗粒物、二氧化硫、一氧化碳等污染物,尤其是低空排放,对周围环境特别是燃烧者产生严重污染。
天然气发电作为一种清洁的发电方式,其大气污染物组成则较为简单,与燃煤发电相比具有较强的环保优势,氮氧化物、二氧化硫、悬浮颗粒的排放强度也远低于煤电机组,环境价值远高于同类煤电机组。图6-6、图6-7、图6-8分别为文献中计算得到的单位发电量主要污染物排放量,可以看出同容量的燃气机组NOx氮氧化物排放量仅为燃煤机组的15%(均未加装脱硝装置);燃气电厂二氧化硫排放量几乎没有,较之燃煤机组要少得多;同容量的燃气机组二氧化碳排放量仅为燃煤机组的38% - 40%;粉尘颗粒排放量可以忽略不计。
图6-6 200~600MW燃煤机组与E 级、F 级燃气机组的NOx排放量
资料来源:燃气与燃煤电厂主要污染物排放估算分析
图6-7 200~600兆瓦燃煤机组与E 级、F 级燃气机组的SO2排放量
资料来源:燃气与燃煤电厂主要污染物排放估算分析
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