3月18日,北京最后一座燃煤電廠(chǎng)華能北京熱電廠(chǎng)所有機(jī)組停機(jī)備用,這標(biāo)志著北京全面實(shí)現(xiàn)“零煤電”,成為全國(guó)首個(gè)全部依靠清潔能源發(fā)電和外受電的城市。從世界范圍看,出于環(huán)境污染和氣候變化考慮,多個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家都相繼提出過(guò)煤電淘汰計(jì)劃,英國(guó)和加拿大分別計(jì)劃于2025年和2030年前關(guān)閉所有燃煤電站。
我國(guó)以煤為主的資源稟賦,決定了一定時(shí)期內(nèi)煤電仍將是我國(guó)的主體電源,這與世界其它國(guó)家差異較大,但北京率先實(shí)現(xiàn)“零煤電”,在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整方面走在了世界前列,為我國(guó)其它大型城市乃至全國(guó)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)清潔發(fā)展提供了有益的借鑒和啟示。
軌跡:“零煤電”發(fā)展進(jìn)程
近年來(lái),北京重污染天氣頻發(fā),大氣污染防治成為城市發(fā)展規(guī)劃的重中之重。
早在2005年,《北京城市總體規(guī)劃(2004-2020)》就首次提出了建設(shè)“宜居城市”目標(biāo),將大氣污染治理列入規(guī)劃。
自2006年起,煉焦、發(fā)電及終端用煤逐步削減,煤炭消費(fèi)總量首次出現(xiàn)絕對(duì)量的下降。2013年發(fā)布《北京市2013-2017清潔空氣行動(dòng)計(jì)劃》,開(kāi)始大規(guī)模壓減燃煤,明確提出了北京市內(nèi)燃煤電廠(chǎng)關(guān)停時(shí)間表。2014~2017年,大唐高井、京能石景山、國(guó)華燃煤、華能北京四座燃煤電廠(chǎng)相繼關(guān)閉,裝機(jī)容量合計(jì)272.5萬(wàn)千瓦,關(guān)停后每年可減少燃煤消耗850萬(wàn)噸 (占2013年全市煤炭消費(fèi)總量40%),減排二氧化硫7000噸、氮氧化物13000噸、粉塵2000噸。
經(jīng)驗(yàn):特高壓保障“引電增氣”
2016年,北京最大用電負(fù)荷達(dá)到2000萬(wàn)千瓦,用電量達(dá)到1000億千瓦 時(shí),原來(lái)的四座燃煤電廠(chǎng)年發(fā)電量可達(dá)到北京用電量的12%。清潔安全電力供應(yīng)是實(shí)現(xiàn)“零煤電”的過(guò)程中的最大挑戰(zhàn),北京市一方面挖掘本地可再生能源供應(yīng)潛力,在大型樓宇、工業(yè)園區(qū)和開(kāi)發(fā)區(qū),大力發(fā)展太陽(yáng)能、風(fēng)能以及天然氣熱電冷三聯(lián)供等分布式能源;另一方面,更多的是通過(guò)“引電”和“增氣”滿(mǎn)足本地能源電力供應(yīng)需求。
加大引入外來(lái)電力是北京市削減燃煤后滿(mǎn)足本地能源供應(yīng)的重要手段之一。
過(guò)去一段時(shí)期,北京本地煤炭削減和外來(lái)電力增加呈“此消彼長(zhǎng)”態(tài)勢(shì)。2007年到2016年,北京市煤炭消費(fèi)量減少2000萬(wàn)噸,煤電年發(fā)電量減少110億千瓦時(shí),同期年外來(lái)電增加160億千瓦時(shí),折合原煤580萬(wàn)噸,與同期煤炭?jī)粝鳒p量的比值約為30%,新增外來(lái)電力有效滿(mǎn)足了本地能源供應(yīng)缺口。
北京市形成特高壓通道支撐下利用周邊能源大省滿(mǎn)足本地電力供應(yīng)的格局。2016年,北京已形成10個(gè)通道、20個(gè)回路的外受電局面,外受電規(guī)模已經(jīng)達(dá)到1400萬(wàn)千瓦,占最大用電負(fù)荷的63%,外來(lái)電量占用電量比重達(dá)到57%,居全國(guó)各省市之首,外來(lái)電力主要是來(lái)自河北、山西和蒙西的風(fēng)火打捆電。未來(lái)將加快張家口、承德、烏蘭察布、錫盟等北京周邊地區(qū)風(fēng)電基地建設(shè),借助跨省區(qū)輸電通道,既利用了送端清潔能源、又改善了受端消費(fèi)結(jié)構(gòu)。根據(jù)國(guó)家能源局對(duì)輸電通道項(xiàng)目的規(guī)劃安排,“十三五”期間,錫盟—山東、蒙西—天津等特高壓輸電通道項(xiàng)目陸續(xù)建成,將周邊地區(qū)的清潔綠色電力送到北京,預(yù)計(jì)2020年將新增受入電力800萬(wàn)千瓦,總受電規(guī)模達(dá)到2200萬(wàn)千瓦,外來(lái)電量占比達(dá)到75%以上。 天然氣是北京能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的另一個(gè)主力,其應(yīng)用領(lǐng)域和供應(yīng)方式正發(fā)生結(jié)構(gòu)性變革。北京市的天然氣應(yīng)用領(lǐng)域由過(guò)去以炊事、供熱為主向炊事、供熱以及熱電聯(lián)產(chǎn)轉(zhuǎn)變,逐步擴(kuò)大在工業(yè)、汽車(chē)和制冷等領(lǐng)域用量。隨著燃煤電廠(chǎng)的全部關(guān)停,取而代之的四大燃?xì)鉄犭娭行囊布磳⑷娼ǔ?,目前,西南、西北、東北熱電中心相繼建成投運(yùn),東南熱電中心2臺(tái)燃?xì)鈾C(jī)組也將于今年建成投產(chǎn),北京市清潔發(fā)電將達(dá)到100%,中心城區(qū)集中供熱網(wǎng)全面實(shí)現(xiàn)清潔化。2016年北京市天然氣消費(fèi)量約170億立方米,是2012年的1.6倍。發(fā)電用氣方面,按照2016年北京燃?xì)獍l(fā)電量380億千瓦時(shí)測(cè)算,發(fā)電用氣約70億立方米,占總用氣比重約42%,相比2012年提高約18個(gè)百分點(diǎn)。從供氣保障上來(lái)看,北京作為首都,氣源保障具有高優(yōu)先級(jí),供氣不足風(fēng)險(xiǎn)較小,目前已經(jīng)形成多氣源、多通道、多方向的供氣格局,煤制氣等非常規(guī)天然氣列入新氣源。
啟示:特高壓助推“電為中心”
北京作為首都,能源結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐一直走在前列,雖然采取了100%淘汰燃煤發(fā)電機(jī)組、供熱用能大比例為天然氣等超常規(guī)措施,但其主要思路和措施在全國(guó)尤其是一線(xiàn)城市具備推廣適用性。
從可行性和利用效率來(lái)看,一方面以“電為中心”,加大煤炭轉(zhuǎn)化為電力的比重、盡可能優(yōu)先替代終端用煤,另一方面通過(guò)特高壓等方式受入西部北部清潔電力,是我國(guó)東中部大型城市清潔化發(fā)展更為經(jīng)濟(jì)合理的措施。
“電為中心”,將是引領(lǐng)未來(lái)我國(guó)城市能源轉(zhuǎn)型的重要標(biāo)志。從北京的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,降低煤炭消費(fèi)量、提高外來(lái)電力比重、
加大天然氣轉(zhuǎn)化利用,以及新能源、分布式能源的推廣,電力都發(fā)揮著重要的樞紐平臺(tái)作用。把握當(dāng)前契機(jī),加大電能替代推廣力度,進(jìn)一步提高電氣化水平和清潔能源利用水平,將是未來(lái)我國(guó)實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)的關(guān)鍵。
依托特高壓等區(qū)外來(lái)電,推動(dòng)能源清潔轉(zhuǎn)型已成為廣泛共識(shí)。特高壓電網(wǎng)一頭連著西部北部清潔能源開(kāi)發(fā)利用、一頭連著東中部清潔發(fā)展,已成為國(guó)家能源清潔發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)。在 “電為中心”的基礎(chǔ)上,加快特高壓電網(wǎng)發(fā)展,促進(jìn)跨省跨區(qū)能源電力優(yōu)化配置,是我國(guó)實(shí)現(xiàn)煤電布局優(yōu)化和東中部大型城市清潔化發(fā)展的重要途徑。目前,以特高壓為代表的跨省跨區(qū)輸電通道已經(jīng)為優(yōu)化我國(guó)東中部煤電布局、大氣污染防治做出了突出貢獻(xiàn)。包括已建成的“六交五直”特高壓通道在內(nèi),2016年,我國(guó)東中部12省市受入電力流規(guī)模合計(jì)達(dá)到1.1億千瓦,比2012年增長(zhǎng)了3000萬(wàn)千瓦,同時(shí)東中部煤電裝機(jī)占比也從83%下降到了68%?!笆濉逼陂g,隨著在建“三交六直”特高壓輸電工程落成,東中部地區(qū)將新增1億千瓦受入電力流,占新增裝機(jī)需求的60%。能源電力的跨區(qū)輸送配置將有效解決化石能源污染和溫室氣體排放問(wèn)題,東中部本地煤電占電源供應(yīng)總量的比例由2015年的68%下降為2020年的59%,可消納“三北”地區(qū)約1000億千瓦時(shí)的風(fēng)、光、水等再生能源電力。通過(guò)受入外來(lái)電力,可減少東中部本地原煤消耗4.8億噸,減少二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物排放分別達(dá)到9.4億噸,96萬(wàn)噸和96萬(wàn)噸,相比2012年,降低東中部地區(qū)PM2.5污染20%,每年減少環(huán)境損失36億元。(作者單位:國(guó)網(wǎng)能源研究院)