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从工业领域来看,提高电气化水平也有助于减少煤炭使用和排放。采用加热器将电能转化为热能的电锅炉,适用于化工、造纸、印染、制药等各行业工业用热,热效率可以达到98%左右,远高于燃煤锅炉60%左右的热效率。根据中国工业窑炉和电窑炉技术应用情况,预计电窑炉技术替代潜力约为2750亿千瓦时,完全替代条件下可以减少直接燃煤8300万~9500万吨,相应减少二氧化硫排放44万~50万吨,氮氧化物5.1万~5.8万吨。
交通领域以燃油消费为主,消耗了全球近1/3的能源,并成为氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳、含铅化合物等污染物的主要排放源。为减少石油依赖和尾气排放,通过电动汽车、电气化铁路、港口岸电替代等技术实现电能对燃油的替代,已经成为世界各国共识。
生物质、煤油和建筑领域的煤炭利用主要用于居民采暖和炊事。今天,全球仍有12亿无电人口,广泛采用石油/煤油灯进行照明;撒哈拉以南非洲、印度和低收入亚洲国家的27亿人口,仍以传统的固体生物燃料(木、木炭、农业废弃物和动物粪便)为主进行炊事。这些固体生物质燃料燃烧不充分产生的排放物占所有家庭PM2.5排放物的90%,解决这一问题现实可行的选择,是以电力代替煤油照明和固体燃料利用。
从当前条件来看,加强末端治理、加大天然气使用比例、发展生物质能源都能有利于减少空气污染物和二氧化碳排放。但从长远来看,由于清洁能源大多需要转化为电能的形式才能够被高效利用,需要在与化石能源的竞争中得到发展,电能替代也为加快清洁能源开发利用提供了更大的市场需求,因此,推动电能替代、使用零排放的水电、核电、非水可再生能源替代其他能源,是彻底解决空气污染和碳排放的根本选择。
全面推进电能替代需完善政策机制
目前由于化石能源使用造成的环境成本尚未充分考虑、加上电力价格相对于煤油气价格缺乏比价优势等因素影响,实施电能替代的市场驱动力仍不足,必须加大宏观政策引导,加快机制创新和完善。
重点需要改革完善价格机制、利益协调机制,包括完善峰谷分时电价政策,通过适当扩大峰谷电价价差、合理设定低谷时段等方式,充分发挥价格信号引导作用;建立清洁能源定向消纳机制,试点电能替代企业与风电等各类发电企业开展双边协商或集中竞价的直接交易;创新辅助服务机制,合理补偿收益,鼓励通过电能替代项目提供系统调峰服务;完善化石能源价税政策,将煤炭、石油、天然气开发利用造成的环境成本纳入使用成本,减少化石能源补贴。
从中国现阶段的电能替代工作进展来看,需要立足实际、因地制宜调动各方积极性,发挥电能替代的竞争优势。如,在西北、东北等风电资源丰富、采暖期较长的地区,开展居民蓄热式电锅炉和直供式电锅炉集中供热试点;在城市地区的学校、医院、商场、办公等场所,优先推广非连续分散式电采暖;在长江流域以南地区优先推广空气源热泵;在京津冀等环境治理要求高、经济承受力相对较高的地区,优先推进相关行业工业锅炉和电窑炉应用、电采暖以及交通电能替代。(作者单位:国网能源研究院)
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