編者按
作為煤炭的使用大戶,燃煤電廠成為煤炭清潔高效利用的重要窗口。煤電超低排放是不是就意味著需要優(yōu)質(zhì)煤?燃煤電廠的排放是不是單純的越低越好?技術(shù)創(chuàng)新在煤炭清潔高效利用中究竟起何作用?在第四屆國(guó)際清潔能源論壇期間,本報(bào)記者專訪了上海外高橋第三發(fā)電有限公司(以下簡(jiǎn)稱外三電廠)總經(jīng)理馮偉忠,這位“煤耗全球最低”燃煤電廠的掌舵人為我們解讀了自己心目中燃煤電廠技術(shù)創(chuàng)新對(duì)煤炭清潔高效利用的意義。
煤炭清潔高效利用是大勢(shì)所趨
中國(guó)能源報(bào):在“控煤”成為共識(shí)的現(xiàn)實(shí)情況下,您認(rèn)為煤炭的出路在哪里?
馮偉忠:目前,在中國(guó)要避免談煤,那是不可想象的。這是由我國(guó)的“家底”決定的:多煤、少油、缺氣。曾經(jīng)有段時(shí)間,“棄煤”成為流行一時(shí)的觀點(diǎn),很“時(shí)髦”。但是幾年過(guò)去了,這種觀點(diǎn)被證實(shí)并不可行。這是由我國(guó)的能源稟賦所決定的。
但是,最近幾年頻頻“爆表”的霧霾提示我們:我們所賴以生存的環(huán)境容量已經(jīng)達(dá)到極限。所以我認(rèn)為,我國(guó)在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi),雖然煤炭都將作為主力能源存在,但是鑒于目前的環(huán)境容量,我們必須要做的就是清潔、高效地利用煤炭。
煤電清潔發(fā)展是煤炭清潔高效利用的主要內(nèi)容之一,其中的燃煤電廠超低排放是重要表現(xiàn)。我們的思路需要從控煤變成控排放。
中國(guó)能源報(bào):作為使用煤炭的主力軍,燃煤電廠肩負(fù)著煤炭清潔高效利用的重要任務(wù)。目前燃煤電廠的減排情況如何?
馮偉忠:燃煤電廠減排已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。近日,國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議為燃煤電廠提出了具體的節(jié)能減排目標(biāo)。這個(gè)目標(biāo)對(duì)煤電行業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)艱巨的任務(wù),尤其是煤耗目標(biāo)極具挑戰(zhàn)性。
不過(guò),現(xiàn)在我們所看到的電廠運(yùn)行煤耗可分為三種。第一種是“統(tǒng)計(jì)煤耗”。統(tǒng)計(jì)煤耗很簡(jiǎn)單,用了多少煤、送出了多少電,計(jì)算一下就可以了。第二種是“藝術(shù)煤耗”。顧名思義,藝術(shù)源于生活,又高于生活,所以,這種煤耗是經(jīng)過(guò)了“藝術(shù)加工”的。這種“藝術(shù)煤耗”在三種煤耗中占比很大。最后一種是“政治煤耗”。就是根據(jù)“需要”上報(bào)煤耗,與真實(shí)的煤耗無(wú)關(guān)。
作為對(duì)照,電廠環(huán)保指標(biāo)的監(jiān)控,是地方環(huán)保局將監(jiān)控儀表裝置安裝在電廠的煙道內(nèi),電廠排放的數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)江h(huán)保局。所以,只要這個(gè)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)正常,就可以實(shí)時(shí)監(jiān)控煤電廠的排放情況。如果排放不合格,就可以采取相應(yīng)的處罰整改措施。
而電廠的運(yùn)行煤耗不易實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),目前是各個(gè)電廠自己統(tǒng)計(jì)好了上報(bào)。所以,現(xiàn)在我們看到很多燃煤電廠上報(bào)的煤耗數(shù)據(jù)都很“光鮮”,但是就我個(gè)人來(lái)看,這些數(shù)據(jù)里面還是有很多的“藝術(shù)加工”成分。
所以說(shuō),如果我們不能采取有效的監(jiān)控或核查措施確保煤耗的真實(shí)性,可能就會(huì)出現(xiàn)最終各個(gè)電廠的煤耗數(shù)據(jù)都達(dá)標(biāo),但實(shí)際卻是一場(chǎng)“烏龍”。這是我們大家都不愿看到的。
我們必須保證電廠的煤耗是真實(shí)的、準(zhǔn)確的、靠譜的,這種煤炭的清潔高效利用才是有意義的。
中國(guó)能源報(bào):燃煤電廠減排對(duì)煤炭,比如說(shuō)煤質(zhì),提出了怎樣的要求?
馮偉忠:燃煤電廠的超低排放不應(yīng)該是對(duì)煤炭的質(zhì)量提出要求,而應(yīng)該是從電廠的排放側(cè)提要求。
電力是我國(guó)煤炭消費(fèi)的主力軍,其環(huán)保減排水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他行業(yè),更不要提眾多難以監(jiān)控的散燒煤。因此,我國(guó)應(yīng)加大控制散燒煤的力度,盡可能提高煤電在煤炭消費(fèi)中的比重。與此同時(shí),燃煤電廠應(yīng)多消費(fèi)一些低質(zhì)的煤,而將優(yōu)質(zhì)的煤留給工業(yè)和其他散燒用煤,這樣對(duì)環(huán)境的污染就會(huì)降低。如果讓燃煤電廠減排依托優(yōu)質(zhì)煤炭,這并不是一個(gè)好主意。
現(xiàn)在燃煤電廠的技術(shù)已經(jīng)可以達(dá)到讓低質(zhì)煤也能達(dá)到超低排放。當(dāng)然這與電廠的設(shè)計(jì)是有關(guān)的。比如說(shuō),循環(huán)流化床鍋爐能在燃用低質(zhì)煤時(shí)仍能達(dá)到很低的排放,而且低質(zhì)煤本身的價(jià)格也會(huì)低一些。
所以我認(rèn)為,如何用好這些低質(zhì)煤對(duì)治理當(dāng)前的環(huán)境污染很重要。燃煤電廠的集中發(fā)電、集中處理,這是煤炭散燒無(wú)法比擬的。事實(shí)上,對(duì)于數(shù)量巨大的民用散燒煤進(jìn)行污染物排放的管理和監(jiān)控是難以操作,也是不可想象的。
中國(guó)能源報(bào):我們?cè)谧非蟛粩嘟档腿济弘姀S排放的同時(shí),還應(yīng)注意哪些問(wèn)題?
馮偉忠:煤炭清潔高效利用是大勢(shì)所趨?,F(xiàn)在超凈排放又引起大家的熱捧。2014年7月1日,國(guó)家環(huán)保部頒布了新的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在世界上也是最嚴(yán)格的。比如說(shuō)氮氧化物,它是霧霾的主要元兇。歐盟的標(biāo)準(zhǔn)是200毫克/立方米。歐盟的人口密度、工業(yè)密度與我國(guó)的東部地區(qū)相當(dāng),其煤電比例約40%,但是那里依然有讓我們羨慕的藍(lán)天白云。200毫克/立方米就能確保歐盟的藍(lán)天白云。我們中國(guó)目前的煤電容量占比約65%,但是我們一下子將排放標(biāo)準(zhǔn)從原450毫克/立方米降到了100毫克/立方米。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)剛公布討論稿的2011年,在電力行業(yè)引起了軒然大波。很多專家認(rèn)為這有可能就是“壓垮駱駝的最后一根稻草”,強(qiáng)烈反對(duì)此標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)行。但是最后人大常委會(huì)還是堅(jiān)持了這一標(biāo)準(zhǔn),并使之最終成為一項(xiàng)法律。
外三電廠可能起了一個(gè)“壞”的開(kāi)頭,因?yàn)槲覀兺ㄟ^(guò)技術(shù)創(chuàng)新,不但在2011年就做到了在當(dāng)時(shí)都認(rèn)為不可能的全負(fù)荷脫硝,且排放早就已經(jīng)優(yōu)于“超低排放”要求,環(huán)保部也給予我們以高度肯定,同時(shí)也認(rèn)識(shí)到,通過(guò)努力,電廠的排放完全可以大幅下降。近年來(lái),我們國(guó)家限制東部地區(qū)新建燃煤電廠,允許建設(shè)燃用天然氣的燃機(jī)電廠,這樣各發(fā)電集團(tuán)都感受到了很大的危機(jī)感。所以,燃煤電廠都在一窩蜂地考慮及實(shí)施相當(dāng)于燃機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的超低排放,這也得到了能源局、環(huán)保部等相關(guān)部門的支持。
但是,如果我們不斷地把燃煤電廠排放的標(biāo)準(zhǔn)提高、完全采用傳統(tǒng)的環(huán)保技術(shù),就可能會(huì)造成能耗越來(lái)越高。這并不是一件好事,因?yàn)檫@樣一來(lái),電廠減排的邊際效益會(huì)隨之降低。
所以我認(rèn)為,不能把煤耗和環(huán)保對(duì)立起來(lái),應(yīng)該尋求更清潔、更高效的減排路徑。
外三電廠從投產(chǎn)以來(lái),通過(guò)持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新,研發(fā)并成功實(shí)施了一系列的節(jié)能型低成本超低排放技術(shù),徹底破解了傳統(tǒng)環(huán)保技術(shù)的高標(biāo)準(zhǔn)就意味著“高投資,高能耗,高運(yùn)行成本”的困局,開(kāi)創(chuàng)了能耗和排放雙降的可喜局面。
技術(shù)創(chuàng)新給煤炭注入新的生命力
中國(guó)能源報(bào):“251工程”備受大家關(guān)注,目前這一工程進(jìn)展如何?
馮偉忠:“251工程”是我們的一項(xiàng)重大技術(shù)創(chuàng)新,是燃煤電廠的顛覆性的設(shè)計(jì)概念。這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù),加上一系列外三電廠已成功應(yīng)用的節(jié)能減排技術(shù),可以將燃煤機(jī)組的設(shè)計(jì)供電煤耗降到251克/千瓦時(shí),凈效率提高到49%,發(fā)電效率超過(guò)50%。從2007年我們提出這一概念,到2009年進(jìn)入到工程化研究,再到2011年通過(guò)權(quán)威部門的審查。2015年3月,國(guó)家能源局組織的技術(shù)評(píng)審也已經(jīng)順利通過(guò)。如果沒(méi)有什么大的意外,預(yù)計(jì)2016年,國(guó)家能源局會(huì)批準(zhǔn)這個(gè)項(xiàng)目的示范。我們有信心做好這個(gè)項(xiàng)目。
中國(guó)能源報(bào):現(xiàn)在我國(guó)的燃煤電廠減排技術(shù)處于怎樣的水平?
馮偉忠:以往,如果說(shuō)我們國(guó)家的火電技術(shù)領(lǐng)先世界,這簡(jiǎn)直是不可想象的。就在十年前,我們還在思考如何追趕世界先進(jìn)水平。但是現(xiàn)在情況不一樣了,近十年的上大壓小和新建了大量600MW-1000MW的先進(jìn)超臨界、超超臨界機(jī)組。2014年的全國(guó)火電機(jī)組的平均煤耗已達(dá)318克/千瓦時(shí),這在世界上也已是較先進(jìn)的水平。以我們外三來(lái)說(shuō),我們機(jī)組的凈效率已經(jīng)達(dá)到了46.5%。歐盟計(jì)劃2050年平均凈效率達(dá)到45.2%,所以說(shuō),我們電廠的機(jī)組就算是到了2050年的歐盟也是處于最先進(jìn)的行列。如果我們的“251工程”能夠圓滿完成,那可能就是歐盟的3000年的標(biāo)準(zhǔn)的概念了。
這幾年,我們一直在壓縮煤炭使用量、限制煤電,就是因?yàn)槲覀冋J(rèn)為煤電是污染源。而事實(shí)上,現(xiàn)在我們的燃煤電廠的排放已經(jīng)完全可以達(dá)到甚至優(yōu)于天燃?xì)獍l(fā)電的排放標(biāo)準(zhǔn)。這就說(shuō)明,通過(guò)我們的努力,燃煤電廠完全可以比天燃?xì)獍l(fā)電更清潔。
所以我認(rèn)為,煤炭作為一種資源,本身并沒(méi)有“原罪”,關(guān)鍵是如何清潔高效地來(lái)利用。如果我們沒(méi)用好,那是我們?nèi)祟愖陨淼膯?wèn)題,而不是資源本身的“罪過(guò)”。
中國(guó)能源報(bào):您一直強(qiáng)調(diào)技術(shù)創(chuàng)新對(duì)煤電行業(yè)的重要作用,可否為我們介紹一下?
馮偉忠:我們知道,完全依靠政府的補(bǔ)貼這種發(fā)展方式是不可持續(xù)的。我們應(yīng)該促使企業(yè)進(jìn)入到市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中、通過(guò)不斷地技術(shù)創(chuàng)新、改造來(lái)提升電廠效率、提高性價(jià)比。
例如,2014年底和2015年底,我們給江蘇一家電廠的兩臺(tái)一百萬(wàn)千瓦級(jí)超超臨界機(jī)組先后進(jìn)行了技術(shù)改造,電廠的煤耗下降了超過(guò)10克/千瓦時(shí),這意味著一年可以節(jié)約十幾萬(wàn)噸的煤炭及減排相應(yīng)的二氧化碳。項(xiàng)目的投資回報(bào)、經(jīng)濟(jì)效益都達(dá)到了優(yōu)良的水平。
實(shí)踐證明,現(xiàn)有的燃煤電廠機(jī)組通過(guò)技術(shù)改造,大幅降低煤耗和排放是有出路的。當(dāng)然,前提是必須有相應(yīng)的監(jiān)管。歷史上大躍進(jìn)的“畝產(chǎn)萬(wàn)斤”不能再出現(xiàn)。
近年來(lái),隨著大量的“西電東送”,我們上海電廠的發(fā)電量和負(fù)荷率急劇下降,峰谷差增加,頻繁甚至劇烈的變負(fù)荷,使得燃煤電廠的實(shí)際能耗顯著上升。為適應(yīng)這樣的新形勢(shì),我們也在研究如何在變負(fù)荷和低負(fù)荷的情況下減緩煤耗上升的趨勢(shì)。我們?cè)谂ο虻拓?fù)荷作斗爭(zhēng),也在努力兼顧能效和排放。這幾年,我們所采用的降低排放的措施都是節(jié)能的、賺錢的,我們低排放的技術(shù)是可以實(shí)現(xiàn)盈利的。這就是創(chuàng)新的魔力。
比如說(shuō)電廠脫硝的催化劑是很貴的,一臺(tái)鍋爐每年要因此增加成本上千萬(wàn)。但是我們發(fā)明的技術(shù)就可以讓催化劑“永葆青春”,自2008年我們使用這項(xiàng)技術(shù)以來(lái),脫硝的效率就未下降過(guò),當(dāng)然,更換催化劑的費(fèi)用也就省了。在同樣的脫硝補(bǔ)貼下,這其實(shí)就是盈利。