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我国一次能源消费占全球能源消费的22.9%。2015年,全球能耗是1990年的1.6倍,而中国已经是1990年的4.4倍。2015年一次能源对外依存度15.8%,其中原油61.7%,天然气30.1%,煤炭4.9%。
中国能源生产和消费结构:以煤为主!
我国能源系统亟待解决两大问题
1 传统发展方式难以为继
以高耗能、尤其耗煤为主换取发展,造成严重的生态环境影响;由于技术路径锁定效应(行为习惯、思想意识、体制机制、基础设施、既有产能),这种方式仍有较大的惯性。
2 新的发展方式尚未形成
油气的发展面临国内资源不足和国际价格波动等问题,受到一定限制;核和可再生能源发展困难重重,供应过剩(弃风弃光等)、电网接纳、经济性等;节能面临缺乏投资、环保意识不强、基础设施和产能锁定等一系列挑战。
能源系统将较长时间处于新旧发展方式并行的发展状态,推进能源系统的革命对整个社会的创新(体制、意识、技术、基础设施等)提出了巨大挑战。
单一技术和技术组合难以解决能源困局,如何通过权衡取舍,精心组合和安排这些手段,以求系统性、最佳地解决问题——系统整合和战略规划。在煤的利用上做文章,走煤的清洁、高效、低碳利用之路。
煤炭清洁高效转化如何实现?
先进的燃煤发电技术
一是采用先进的燃煤发电技术,进一步提高能效,减少排放。如:上海外高桥第三发电厂。
该厂当前的实际运行性能,在全年平均负荷率为75%~81%的条件下,其实际全年平均供电煤耗(包括脱硫和脱硝)276gce/kWh,折算到额定负荷下的供电煤耗为264gce/kWh,全年平均实际供电效率(包括脱硫和脱硝)为44.5%,折算至额定负荷工况,则供电效率应为46.5%。而2015年全国发电平均煤耗 318gce/kWh。排放浓度:粉尘排放7.55mg/m3;二氧化硫17.7mg/m3;氮氧化物15.19mg/m3,已经达到了气体燃料的排放指标。
对比原世界运行效率最高的丹麦Nordjylland电厂3号411MW两次再热、低温海水冷却机组,2009年供电煤耗(不含供热)286.08gce/kWh(净效率42.93%),平均发电负荷率89%。折合75%负荷率下的供电煤耗288.48gce/kWh。应该说,我国的燃煤发电技术是走在世界前列的。
但减排的根本问题是CO2的捕捉与处理,这是上海外高桥第三发电厂模式所不能处理的问题。
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