【電力】全方位調整能源消費格局 電能替代的重點一覽
實施電能替代將全方位調整能源消費格局,重點任務是推進“以電代煤、以電代油、電從遠方來、來的是清潔電”的電能替代戰略。
以電代煤
以電代煤,是指在能源消費終端用電能替代直接燃燒的煤炭,顯著減輕環境污染。煤炭燃燒帶來大量的二氧化硫、氮氧化物以及煙塵等污染物排放,形成以煤煙型為主的大氣污染。由于煤炭散燒相對煤炭發電排放的污染物更多,因此大多數發達國家都優先將煤炭轉換成電能使用,通過電廠的污染治理大幅減少排放,直接在終端使用的煤炭量極其有限。
目前,電采暖、熱泵、電窯爐、電炊具等用電技術已經具備了較為成熟的基礎,具備以電代煤的實施條件。以電鍋爐為例,20世紀初,由于社會化生產和人們生活水平提高,供熱技術得到迅猛發展和廣泛使用。以充沛的電力作為基礎,電鍋爐具有其他熱能設備無法比擬的節能、清潔、安全的優點,推動電鍋爐的發展成為一種必然趨勢。
作為全球最大的煤炭消費國,中國以電代煤有很大發展空間。如果在工商業和居民生活領域積極推廣蓄熱式電鍋爐(電采暖)、熱泵、電窯爐、分散電采暖等電能替代項目,預計到2020年,中國通過實施以電代煤,每年可減少二氧化硫排放約32萬噸,減少氮氧化物排放約26萬噸,減少PM2.5約1.3萬噸。
以電代油
以電代油,主要是指在電動汽車、軌道交通、港口岸電等領域用電能替代燃油。一方面可以減少燃油帶來的污染,另一方面可以減少對石油的依賴。通過電動汽車、電氣化鐵路、港口岸電替代等以電代油技術,在節能的基礎上尋找石油的替代能源,已經成為世界交通運輸業能源使用的共同方向。
電動汽車清潔無污染,是以電代油潛力最大的領域。電動汽車的能源利用效率是燃油汽車的1.5~2倍。除了能源利用效率上的顯著提升,電動汽車還具有零排放的優勢。另外,相比使用船舶柴油機發電,使用港口岸電滿足停泊船只照明、通信、空調、水泵的用電需求,可以消除廢氣排放以及噪聲污染,使用岸電能夠大幅度減少能源成本。
電從遠方來
能源資源與負荷中心逆向分布,決定了“電從遠方來”的基本格局。從中國的情況來看,將西部和北部地區的煤電和水電、風電、太陽能發電等清潔能源打捆外送至東中部地區,不僅可以保障東中部的電力供應,在全國范圍內實現能源資源的優化配置,而且可以避免遠距離輸煤到負荷中心帶來的煤電運緊張、環境污染等一系列問題。
“電從遠方來”對于解決負荷中心地區的環境問題至關重要。長期以來,我國在用電負荷中心大量建設燃煤電廠,東中部地區集中了全國75%左右的煤電裝機,不僅嚴重超出了當地的環境承載能力,而且環境污染造成的健康損害也由于人口集聚增加了風險和損失。2013年中國國務院發布了《大氣污染防治行動計劃》,提出嚴控東中部地區新建燃煤電廠,用輸電替代輸煤,滿足用能需求增長。這意味著相當數量的煤炭不再需要遠距離運輸,避免了運輸過程中的揚塵,也不會在存放和燃燒環節對東中部造成土壤、大氣和水的污染。
來的是清潔電
電力供應低碳化是解決全球氣候變化的根本出路。電從遠方來,可以解決局部地區的電力供需不平衡和污染排放問題;但如果來的不是清潔電,仍然依賴遠方的煤電等化石能源發電,則不能從根本上解決全球二氧化碳和污染物排放問題。
“來的是清潔電”是清潔替代的必然結果。大規模發展清潔能源將必然帶來清潔電力遠距離輸送和消納規模的大幅增加,使清潔電力輸送成為未來能源運輸的主要形式。
“來的是清潔電”將是循序漸進的過程。未來,隨著中國西部和北部清潔能源的大規模開發,火電比重將逐步降低,以風電、太陽能發電和水電為主的清潔電力輸送將成為主體,源源不斷地供給東中部地區。
展望未來,隨著北極風能、赤道附近地區太陽能和各大洲清潔能源基地的開發,通過特高壓、超高壓電網向各大洲負荷中心輸送充足的清潔電力,將全面實現“電從遠方來,來的是清潔電”。