碳达峰碳中和下火电发展方向的学习与研究

碳达峰碳中和下火电发展方向的学习与研究

刘旭

哈尔滨远东理工学院

身份证：12011319990319****

摘 要：在工业革命以后二氧化碳的浓度飞升，这样一来导致了全球的温度持续升高，为了应对这一问题，全世界都在低碳转型上进行研究。我国提出了要在2030年前实现碳达峰，力争在2060年完成碳中和。从当前我国碳排方的形式来看，碳排放的推进与电力企业的转型有着密不可分的关系。特别是在我国电力系统中，煤炭排放量占比在40%以上，所以要想实现“双碳”目标最有效的方式就是将传统煤电企业的燃煤量降下来，如何在降低燃煤量的同时提升发电效率是火力发电所面临着巨大的挑战。

关键词：碳达峰；碳中和；火电企业；影响与对策

碳达峰碳中和在今年的两会中首次被写入了我国的政府工作报告中，也逐渐的走进了我们的视野中，被我们所关注，而在今年的十四五规划中，绿色经济也是占据着主导地位，有很多的章节都在讨论着这个议题。在2021年我们也可以认为这是全世界都在倡导绿色低碳经济竞争的开始之年。

1 碳达峰碳中和

1.1 碳达峰碳中和概述

我们大家所谈论的碳达峰碳中和究竟是什么呢？所谓的碳达峰就是我们全球的温室气体的排放量在某一个特定的时期达到了一个最高值，在我们达到了这个历史的最高值之后不会在继续的升高，而是在达到峰值之后逐年的进行降低，那么这个峰值也就是碳达峰。碳中和就是在一定的时间内，我们通过植树造林、减少碳的排放以及采用对碳进行封存等的方式来使碳的排放和吸收进行抵消，进而实现二氧化碳的零排放。

1.2 碳达峰碳中和的研究现状

在碳达峰碳中和中电力产业绝对是重中之重，电的革命无疑是碳中和的绝对的主战场，我们根据世界资源研究所给出的数据来看，在我们国家的碳排放中，我国的发电和供热所占的比例高达41.6%，依据世界能源署的预测来看，从现在到2050年这一期间全世界的电力的消费还会持续的上升，上升至现在的2.5倍，在这其中，碳煤发电又是碳排放的绝对大头。

碳中和的核心是电气化。而电气化的核心是低碳电力。如何推动绿色低碳循环发展对我国的碳达峰碳中和这一目标的实现起着关键性的作用。在现在的能源活动中，碳排放的占比最大，依据调查显示在我国2020年的能源消耗上所产生的二氧化碳的排放大概占总排放量的88%，仅仅是电力行业的二氧化碳排放量就占着整个能源行业总排放量的一半。所以如果能够将我国的电力行业二氧化碳的排放量降低，就可以早日实现我国的碳达峰、碳中和的目标。为了早日的实现碳达峰、碳中和，就要采用新能源为主体的新型电力系统，并建立新的体系结构，构建绿色低碳循环的经济体系，清洁低碳高效的能源体系，全面节约，生产系统与生活系统循环链接的资源利用体系。在2035年之前达到碳达峰，并在2060年完成碳中和这一伟大目标。

2 碳达峰碳中和趋势下火电企业的发展趋势分析

我国的碳达峰时间在2030年左右，在短期的时间内，碳达峰之前的这一阶段，对于传统的火电企业来说在短时间内还是不容易实现的，并且我国的煤炭开发与利用的技术也在不断的进步与提升，同时如果采用新能源来作为基础能源的话会存在着受季节和天气的影响，煤炭资源则不会出现这种问题。根据《中国统计年鉴2020》数据，2019年全国全口径发电量中，煤电占比62.15%％，核电占比4.76%，并网风电占比5.53%，并网太阳能发电占比3.05%，核电与风光发电的占比仍然较低。与此同时新能源设备的装机和并网时也需要煤电，所以综上分析我国的煤电的发展在短期内还是会存在的并将长期保持。

3 碳中和背景下火力发电所面临的挑战

3.1 煤炭价格的上涨

煤电企业是我国当下发电行业的主力电源，煤电企业所面临的困难主要有以下两个方面，一方面是近几年来，煤炭的价格在一路上涨，另一方面就是碳减排、碳中和目标的提出。在煤电企业中煤炭成本占据着发电成本的70%到80%左右，在市场上煤炭的价格是开放的，电力的价格又是管制的，所以在煤炭上涨较大的情况下进行发电会出现亏损的情况。

3.2 碳达峰碳中和目标的提出

由于碳达峰碳中和目标的提出，我国在接下来的几十年中将提升非化石发电的产量，我国在2050年预计将化石发电量降至10%以下，同时也将煤炭的比例下降到5%以下，这也就意味着我国的火力发电行业势必会面临着向低碳环保转型最终实现净零排放。同时新能源产业将会飞速崛起，在未来的一段时间内，新能源设备的装机增长迅速，新能源的发电规模逐渐成型，同时新能源的发电成本较低，而且环保，在电力行业的竞争力越来越强，传统的火力发电行业将会受到冲击，煤炭资源的优势也逐渐下降。这些都是火力发电所面临的严峻挑战。

4 面对碳达峰碳中和火力发电应该采取那些措施。

电力企业的转型与我国的双碳目标的推近有着密不可分的关系，如果想要实现碳达峰最有效最明显的方式就是将煤电的燃煤量降下来，在这一过程中，发电厂就要进行相应的转型，发电厂自身的转型方式有以下四种。

4.1 实现电厂的高效化运行

要提升火电厂的效率，无论是新建立的，还是在运行中的燃煤发电机组，都要符合高效化运行，新建的燃煤机组要建立最先进的世界最顶尖的水平，已有的燃煤机组要进行高效化改造。实现电厂的高效化主要有以下举措：

1.建设的燃煤机组要具备大容量，高参数。

2.加大机组的余热利用率，在发电中机组的发电效率占55%，其中还有45%未进行利用，我们要对其进行回用，例如利用循环水来进行供热、利用蒸汽来进行发电等，尽可能的提高能源的利用率。

3.提高电厂的智能化水平，提高发电技术。

4.提高能效。在未来能源转型后，大部分的机组都不会在额定工况下运行，大部分的机组运行在深度调峰的情况下，所以如何在低负荷时提高能效也是今后火力发电的重点研究内容。

4.2 寻求更清洁的燃料代替传统燃料

利用生物质燃烧来代替煤炭燃烧，例如掺烧，进行掺烧能够降低单位体积内的碳排放量，也可以进行纯烧，这也就是新能源了，生物质纯烧要比光能和风能更好，因为它可以进行调控，风能和光能存在不确定性和不可控性。

4.3 采用碳捕捉技术

所谓的碳捕捉技术就是将烟气中的二氧化碳进行捕捉，碳捕捉主要分为两种，一种是将捕捉到的二氧化碳进行再利用，也叫CCUS，另一种是将捕捉到的二氧化碳进行地下深埋，也叫CCS

4.4 由主力发电转向辅助服务

在整个电力产业的板块中，具有多种的发电形式，在我国有风电、光电等，在结构性碳减排中我们要多发展可再生能源，今后的发展方向也必将是以可再生能源为主，但是可再生资源都是不可控的，这时我们需要利用火电以及水电来进行调峰，与新能源配合供电，电力系统的安全可靠供电离不开常规的煤电机组，传统的煤电保障了电网的安全可靠，应急处理以及稳定运行。

5 结束语

为响应到2030年完成碳达峰以及2060年实现碳中和的总体目标，能源行业正在经历全面的重组。与二氧化碳排放的联系必不可少，能源结构进一步改善，分布式能源配置模型成为未来趋势，碳市场成为主要的市场经济体系。应对新的二氧化碳排放，我国的各行各业都在面临巨大的挑战。因此，电气行业的企业应战略性地关注碳排放的发展趋势，制定相应计划，完善企业的排放结构，积极开展碳市场交易，限制二氧化碳排放成本，同时加大对节能减排项目的研究与投入。采取跨国协同行动，与其他国家携手共同应对碳排放的领域的新挑战。

参考文献：

[1]郝佳希.碳达峰和碳中和对火电企业的影响及对策研究《中国电业》2021年2月第4期

[2]中电联电力发展研究院,中国电气化发展报告[M].中国建材工业出版社,2019