2017中国煤电清洁发展报告

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标志。中国以煤为主的资源禀赋决定了能源消费以煤为主的格局,也决定 了以煤电为主的电力生产和消费结构。长期以来,煤电发挥着保障电力安
全稳定供应、应急调峰、集中供热等重要的基础性作用,同时也是平衡电
价水平的坚实基础。
1.1
能源与煤炭
1978年改革开放以来,尤其近十年以来,中国一次能源生产
总量和消费总量快速提高。2016年中国能源生产总量34.6亿 吨标煤、能源消费总量43.6亿吨标煤,其中原煤生产占能源 生产总量69.6%、煤炭消费占一次能源消费总量62.0%。
袋除尘器占32%,平均除尘效率达到99.9%以上。
1990~2016年燃煤电厂除尘技术应用变化
1990~2016年燃煤电厂除尘效率变化
2.2
污染治理技术水平
烟尘排放绩效由1979年的25.9克/千瓦时下降到2016年的
0.08克/千瓦时,下降99.7%。
火电烟尘排放绩效变化情况
2.2
污染治理技术水平
中国煤电清洁发展报告
中国电力企业联合会
2017年9月
方法
历史对比、国际比较
客观描述中国煤电清洁发展的历程、采取的行
动和取得的成效
报告共五章15节,约8万字,将在中国电力
出版社正式出版
煤电清洁发展内涵
提高煤电发电效率,减少碳排放强度;控制煤
电大气污染、水污染,减少烟尘、二氧化硫、
占火电装机容量85.8%,其他为燃机、CFB锅炉。
2011~2016年,累计新增脱硝机组8.2亿千瓦,年平均投运脱硝容 量超过1亿千瓦。
2006~2016年火电厂烟气脱硝机组投运情况
2.2
污染治理技术水平
火电氮氧化物排放绩效由2005年的3.62克/千瓦时下降到 2016年的0.36克/千瓦时。
分偏低,硫分和灰分偏高,二氧化硫、烟尘和氮氧化物的原始生成浓
度较高,且大多为环保技术改造项目,通过自主研发和引进消化吸收 再创新,燃煤电厂大气污染物治理技术总体达到世界先进水平,部分
领域达到世界领先水平。
2.1
发电装备技术水平
从1956年第一台国产6000千瓦燃煤发电机组投运开始,经过数十 年努力,实现了从低效到高效、从高污染物排放到低污染物排放、 从依靠进口到全面国产化的大跨越。
导和支持下,在先进燃煤发电技术、污染治理技术的支撑下, 中国燃煤电厂清洁发展成效巨大。
大气污染物排放量、单位发电量污染物排放量大幅下降 废水排放控制、固体废物综合利用、供电煤耗、发电水耗等均达到
世界先进水平
碳排放控制水平显著提升
为中国和全球环境保护事业做出了重大贡献
3.1
大气污染物排放量快速下降
氮氧化物及废水的排放;推进清洁生产,提高
固废综合利用率的措施和成效。 同时简要介绍了中国能源以及非化石能源的发 展情况。
第一章
煤电发展状况
1.1能源与煤炭
1.2电力与煤电 1.3煤电与供热 1.4煤电与电价
从4个方面介绍了中国电能占终端能源消费比重和煤炭转化为电力比重
的情况。这两个比重是衡量一个国家现代化水平和煤炭清洁化利用的重要
自20世纪80年代后期,中国开始研究烟气脱硫技术。
20世纪90年代,先后从国外引进了各种类型的烟气脱硫技术,开展了
示范工程建设,为大规模开展烟气脱硫ຫໍສະໝຸດ Baidu定技术基础。 进入21世纪,电力二氧化硫控制步入以烟气脱硫为主的控制阶段。
二氧化硫排放标准变化和脱硫技术的发展
2.2
污染治理技术水平
通过自主研发和在引进国外脱硫技术的基础上消化、吸收、再创
火电氮氧化物排放绩效变化情况
2.2
污染治理技术水平
火电厂用水优化设计、循环水高浓缩倍率水处理技术、超滤反渗透的 应用边界拓展、高盐浓缩性废水处理等方面走在世界前列。
燃煤电厂脱硫石膏和粉煤灰得到了大宗利用。
中国粉煤灰综合利用方向
第三章
煤电清洁发展成效
在节能环保法律法规的约束下,在国家节能减排政策的引
2.2
污染治理技术水平
“十二五”开始大规模烟气脱硝建设及改造。 常规煤粉炉基本采用SCR技术,部分CFB锅炉及极少数常规煤粉炉 采用SNCR技术或者SCR-SNCR技术。
燃煤电厂氮氧化物控制标准变化及控制技术的发展情况
2.2
污染治理技术水平
截至2016年底,中国已投运火电烟气脱硝机组容量约为9.1亿千瓦,
1978~2016年中国发电量增速与GDP增速情况
1.2
电力与煤电
从2010年开始中国发电量居世界第一位,从2011年开始中国
发电装机居世界第一位。
部分国家发电装机和发电量占比情况
1.2
电力与煤电
2016年,中国发电装机容量16.51亿千瓦、发电量6.02万亿千瓦时。
从结构看,中国火电在总装机容量与发电量中占比高,在满足能源电 力需求上发挥了重要作用。虽然近十年可再生能源发电迅猛增长,但
脱硫装置年建设量(含改造量)创造了世界奇迹。
2005~2016年燃煤电厂烟气脱硫机组投运情况
2.2
污染治理技术水平
目前,燃煤电厂脱硫效率大于97%,部分达99%以上。
二氧化硫排放绩效由1980年的10.11克/千瓦时降至2016年的0.39 克/千瓦时,下降96.1%。
火电二氧化硫排放绩效变化情况
3.6
煤电清洁发展国际比较
美国是全球第二大煤电国家,与美国比较,中国煤电环保
设施配置率明显高于美国。
2015年中美电力环保设施配置情况
3.6
煤电清洁发展国际比较
中国2015年燃煤发电量是美国的2.4倍,火电发电量是美国
煤电仍然是中国电力供应的主力电源和基础电源。
1978~2016年中国电力装机容量
1978~2016年中国电力发电量
1.2
电力与煤电
2016年,每1千瓦时(度)电量中有0.66千瓦时(度)是由
燃煤电厂发出的。
1978~2016年中国火力发电装机及发电量比重变化情况
1.2
电力与煤电
随着风电、太阳能等新能源加速发展和用电特性变化,系统对调
2015年全国火电单位供电二氧化碳排放比2010年下降近8%,超额完成 《国家应对气候变化规划(2014-2020)》提出的下降3%左右的目标要求。
2005~2016年火电二氧化碳排放强度变化
3.4
耗水与废水排放逐年减少
2000~2016年火电发电量增长2.9倍,火电耗水量仅增长24%
火电单位发电水耗由2000年的4.1千克/千瓦时降至2016的 年1.3千克/千瓦时,降幅达到68.3%。
1.4
煤电与电价
煤电具有稳定当前电力价格水平的作用。 2016年煤电平均标杆电价0.3644元/千瓦时(含脱硫脱硝除尘电价), 其中西北煤电基地平均标杆电价0.2918元/千瓦时。 煤电平均标杆电价与水电基本相当,略低于核电,比气电、风电、 光伏发电等具有明显价格优势。
各类发电类型上网电价水平比较
2000~2016年火电行业耗水量变化情况
2000~2016年火电行业耗水强度变化情况
3.4
耗水与废水排放逐年减少
2016年废水排放量约2.6亿吨,比2005年峰值20.2亿吨下降87.1%。
废水排放绩效由2000年的1.38千克/千瓦时降至2016年的0.06千 克/千瓦时,降低95.7%。
峰容量的需求不断提高。美国灵活性电源占比达到44%,中国仅
为6%(不含灵活性改造煤电)。在现有的资源条件下,煤电是中 国最重要、最可靠的调峰电源。
2015年中美灵活性电源与风电装机容量占比情况
1.3
煤电与供热
6000千瓦及以上供热机组比例由2005年14.2%提高至2016年37.4%, 供热量增长了一倍。
2000~2016年火电行业废水排放量变化情况
2000~2016年火电行业废水排放绩效变化情况
3.5
固废综合利用水平不断提高
2016年全国燃煤电厂产生粉煤灰约5亿吨,综合利用率约为
72%;产生脱硫石膏约7250万吨,综合利用率约74%。
2001~2016年燃煤电厂粉煤灰产生与利用情况
2005~2016年燃煤电厂脱硫石膏产生与利用情况
1.4
煤电与电价
煤电有效抑制了高成本非化石能源大规模发展所带来的用
电成本提高。
中国可再生能源附加标准变化情况
第二章
煤电清洁发展行动
2.1煤电装备技术水平 2.2污染治理技术水平
从两个方面展示电力行业为实现煤电清洁发展所做的主要工作。 作为煤电大国,中国长期致力于发电装备技术、污染治理技术的创新发展。 发电装备技术方面:中国的超超临界常规煤粉发电技术达到世界先进 水平,空冷技术、循环流化床锅炉技术达到世界领先水平。 污染治理技术方面:中国燃煤电厂燃煤煤质复杂,平均发热量与挥发
标志性燃煤发电机组投产情况
2.1
发电装备技术水平
30万千瓦及以上火电机组比例由1995年的27.8%增长至2016
年的79.1%,提高了51.3个百分点。
不同等级火电机组占火电装机容量比重
2.1
发电装备技术水平
“十一五”以来,累计关停小火电机组达到1.1亿千瓦,投
产百万千瓦等级机组96台。中国燃煤电厂加权平均运行年 限是11.26年,美国平均运行年限约为38年。
淘汰小火电机组政策要求及实际完成情况
2.2
污染治理技术水平
中国燃煤电厂实现了全过程(从设计、施工、投运到关
停)、全方位(供电煤耗、排放浓度、总量控制、监管、 统计等)、全要素(气、水、声、渣等)的清洁化发展。
燃煤电厂环境保护措施示意图
2.2
污染治理技术水平
除尘技术快速更新换代。2016年电除尘器占68%,袋式和电
等级机组下降56克/千瓦时,10万千瓦以下等级机组下降103克/千瓦时。
2006年与2016年不同容量火电机组供电煤耗
3.3
碳排放强度不断下降
2005年以来,通过采取结构调整、技术减排、管理优化等方面的措施, 电力行业碳排放强度持续下降。
2016年,全国单位火电发电量二氧化碳排放约822克/千瓦时,比2005年 下降21.6%。
1979~2016年,火电发电量增长17.5倍,烟尘排放量比峰值600
万吨下降了94%,二氧化硫排放量比峰值1350万吨下降了87%,氮 氧化物排放量比峰值1000万吨左右下降了85%。
1979~2016年火电发电量与电力大气污染物排放情况
3.1
大气污染物排放量快速下降
“十一五”期间,电力二氧化硫减排374万吨。
1978~2016年中国一次能源生产总量
1978~2016年中国一次能源消费总量
1.1
能源与煤炭
2016年世界一次能源消费中煤炭占比28.1%,凸显煤炭在中
国能源消费中的主体地位。
2016年中国与世界一次能源消费结构情况
1.2
电力与煤电
电力与经济社会发展密切相关,是经济发展的先行官,是
重要的生产资料和生活资料,电力发展对国民经济的快速 增长发挥了强有力的支撑作用。
供热机组已成为解决北方城市散煤污染的最有效方式,如辽宁2 台30万千瓦机组新建热电项目替代关停供热范围内1台10万千瓦 和2台2.5万千瓦供热机组、10处锅炉房的27台燃煤锅炉,区域二 氧化硫、氮氧化物、烟尘年排放总量分别下降3934吨、3510吨、 1325吨。
2005~2016年中国供热机组情况
2016年6000千瓦及以上火电供电煤耗比1978年降159克/千瓦时,降幅 33.8%。
1978~2016年6000千瓦及以上火电厂供电煤耗
3.2
燃煤发电机组效率持续提高
不同容量等级机组供电煤耗均实现下降,与2006年相比,2016年60万
千瓦等级的火电供电煤耗下降20克/千瓦时,30万千瓦等级机组供电煤 耗下降26克/千瓦时,20万千瓦等级机组下降45克/千瓦时,10万千瓦
“十二五”期间,电力二氧化硫、氮氧化物分别减排726万吨、770万吨。
为全国实现减排目标做出了巨大贡献。
电力二氧化硫和氮氧化物排放变化情况
3.2
燃煤发电机组效率持续提高
效率是电厂综合技术水平的集中表现,中国一般采用供电煤耗表示燃煤 发电机组的效率。
随着煤电“上大压小”、供热机组比重提高和节能改造广泛实施,火电 供电煤耗持续下降。
新,中国已有石灰石-石膏湿法、烟气循环流化床、海水脱硫、 半干法等十多种烟气脱硫工艺技术并得到应用。
2016年底已投运燃煤发电机组烟气脱硫技术分布
2.2
污染治理技术水平
截至2016年底,中国已投运燃煤电厂烟气脱硫机组容量约8.8亿千瓦,
占煤电机组容量的93.6%,加上具有脱硫作用的循环流化床锅炉,脱硫 机组占比接近100%。2005~2016年间,累计新增脱硫设施8.3亿千瓦,
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