中國儲能網訊：一想起今年2月下旬持續(xù)一周的霧霾，在北京國貿上班的劉先生依然覺得透不過氣來。“那幾天簡直是憋壞了，上下班都得戴著口罩。坐在辦公桌前看看窗外，一片灰蒙蒙，原本近在眼前的‘大褲衩’都‘不見’了?！?
很多上班族的感受和劉先生一樣。今年以來，我國已出現(xiàn)了幾次大范圍霧霾天氣，華北、黃淮等地尤為嚴重。
治理霧霾，必須調整我國現(xiàn)有的能源結構，這一點已成為社會共識。2月12日召開的國務院常務會議，為“打好防治大氣污染的攻堅戰(zhàn)、持久戰(zhàn)”提出的應對舉措第一條就是加快調整能源結構，而“實施跨區(qū)送電項目”是該條舉措的第一項內容。在國家能源局規(guī)劃建設的12條跨區(qū)送電通道中，有4條特高壓直流線路、4條特高壓交流線路。
特高壓，讓電從遠方來，送來的是清潔電，這注定是這場“呼吸保衛(wèi)戰(zhàn)”中不可或缺的角色。
能源與環(huán)境，可以在統(tǒng)籌中雙雙優(yōu)化
如今，就像湖北的居民能夠通過1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程用上從山西輸送過來的煤電一樣，江浙居民也能通過錦屏—蘇南±800千伏特高壓直流輸電工程用上從西部千里迢迢送來的水電。
利用遠距離、大容量輸電的優(yōu)勢，特高壓能夠合理統(tǒng)籌東西部環(huán)境容量。在西北部環(huán)境可承載范圍內集約化開發(fā)建設一定規(guī)模的燃煤電廠，通過特高壓將電送出去，變輸煤為輸電，能夠減少直燃煤排放，降低環(huán)境損失。特高壓還能將清潔能源富集地區(qū)所發(fā)出的電力輸送到用電量大的地區(qū)，促進清潔能源的消納，降低化石能源污染物的排放。
中東部“很發(fā)愁”：污染超負荷，用能需求卻還在增長
頻繁霧霾、持續(xù)污染讓中東部地區(qū)很“受傷”。資料顯示，長江三角洲地區(qū)每平方公里年二氧化硫排放量達到45噸，是全國平均水平的20倍。而酸雨情況比較嚴重的地區(qū)也主要集中在中東部地區(qū)。
中東部地區(qū)已不具備煤電發(fā)展的環(huán)境空間，無法承受火電增容。舉例來說，目前，我國一半以上的火電裝機容量分布在東部地區(qū)。其中，長江沿岸平均每30公里就有一座火電廠，南京到鎮(zhèn)江段更是達到平均每10公里一座。2014年全國能源工作會議明確要求，認真落實大氣污染防治措施，促進能源結構優(yōu)化，嚴格控制京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域煤電項目。
隨著我國國民經濟發(fā)展進入增長速度的換檔期，用電需求也轉入中高速換檔期。根據(jù)中電聯(lián)預測，2020年前，我國GDP若保持7.5%左右的增速，全社會用電量的增長率為6.8%，到2020年全社會用電量將達8.1億度，人均用電5830度。
國務院總理李克強在今年全國兩會答記者問時說，今年我們主動加壓，加大降耗力度，也就是確定能源消耗強度要下降3.9%，而去年實際完成是下降3.7%，這意味著要減少2.2億噸煤炭消耗。
既要降能耗，又要減污染，同時還要保證用電需求，如何才能實現(xiàn)？
用數(shù)據(jù)說話，變輸煤為輸電的環(huán)境效益很可觀
將大批的電煤運輸?shù)接秒娯摵芍行氖且豁棙O其復雜的工作。以煤炭從山西運到上海為例，首先，工人要把煤礦挖出來的煤裝上火車，長途跋涉上千公里到達港口，卸在碼頭上臨時儲存。然后，煤炭被裝到萬噸級的輪船上，從海上長途運輸?shù)侥康牡馗劭?，又要卸載、儲存。最后，煤炭被裝上火車等運輸工具，運到當?shù)氐幕痣姀S儲煤場，卸下儲存待用。整個輸煤過程要經過“三裝三卸”，其中的反復污染可想而知。有數(shù)據(jù)顯示，運煤鐵路兩側120米內的空氣污染超過國家大氣質量二級標準8倍，儲煤場1公里內空氣污染超過國家大氣質量二級標準2.6倍。
輸電又是什么樣呢？在西部當?shù)亟ㄔO坑口火電廠或者水電廠，用煤炭、水力就地發(fā)電。建什么樣的輸電線路才能高效率地輸送大量電能到數(shù)千公里以外呢？專家經過反復論證，得出的結論是，長距離、大容量傳輸電能，特高壓輸電最有技術經濟優(yōu)勢。清華大學電機系教授周遠翔表示，我國實施西電東送戰(zhàn)略，實際上就是把西部的風能、水能發(fā)電以及煤電送到東部的負荷中心。
目前，我國煤炭資源近80%集中在西北部地區(qū)，而75%左右的煤電裝機分布在中東部。相較而言，在西部建設電廠，變輸煤為輸電，可以統(tǒng)籌利用東西部環(huán)境容量，優(yōu)化配置全國環(huán)境資源。從單位國土面積煤電裝機來看，西部、北部地區(qū)遠低于中東部地區(qū)。按照國家規(guī)劃，未來我國將重點開發(fā)山西、陜西、內蒙古、寧夏、新疆五省（區(qū)）煤電基地，目前上述地區(qū)煤電裝機僅占全國的五分之一，預計2020年提高到三分之一，單位國土面積煤電裝機仍然遠低于中東部，只有京津冀的十分之一、長三角的二十分之一。在環(huán)境可承載范圍內通過集約化開發(fā)，建設一定規(guī)模的燃煤電廠，再通過特高壓輸送到中東部地區(qū)是完全可行的。
提高清潔能源利用率，讓“綠電”駛上“電力高速公路”
下班回到家打開開關，明亮的燈光灑滿房間——這是許多人已經習以為常的事。但似乎很少有人知道，自家用的電到底從哪兒來，怎么來的，是火電還是風電、光伏電呢？
如果不依靠特高壓，中東部地區(qū)的居民用電比重將很大程度來自于火電，有了特高壓，中東部地區(qū)的居民就能用上遠距離輸送過來的清潔電。
我國清潔能源資源豐富，水能可開發(fā)資源6億千瓦左右；風能、太陽能可開發(fā)資源分別超過25億、27億千瓦，相當于18億千瓦常規(guī)火電。隨著能源需求的不斷增長，二氧化碳減排壓力將不斷加大，加快發(fā)展清潔能源、取代化石能源是大勢所趨。
國家電網公司董事長劉振亞指出，加快開發(fā)清潔能源，完全可以將我國的非化石能源比重從2013年的9.8%提高到2020年的15%。如果風電、太陽能發(fā)電保持12%以上的年均增速，到本世紀中期我國清潔能源比重可提高到50%。
特高壓是輸送清潔電力的“高速公路”。華北電力大學校長劉吉臻在接受本報記者采訪時說，我國新能源資源主要分布在西部，能源消費主要分布在東中部。特高壓能夠把西南的水電、西北的風電和光伏發(fā)電，以及西部大型煤炭基地的火電送到東部，特高壓西電東送已成為保障我國能源供應的重要手段。
國家電網公司直流建設部副主任高理迎用數(shù)字展示了特高壓與PM2.5的關系。按照國際綠色和平組織發(fā)布的報告推算，如果將新疆的1億度清潔電送到京津冀地區(qū)，京津冀地區(qū)的PM2.5就會減少7噸，PM10減少約17噸。
【案例】
錦蘇特高壓，給江蘇送來清潔電
自2012年12月12日投運至今，四川錦屏—江蘇蘇南±800千伏特高壓直流工程已實現(xiàn)安全穩(wěn)定運行近一年半時間。
錦蘇特高壓工程起點為四川西昌市裕隆換流站，落點為江蘇蘇州市吳江區(qū)同里換流站，線路全長2059公里。受惠于這條世界上送電距離最遠、輸送容量最大的特高壓直流輸電工程，截至去年年底，江蘇省增加了210.8億度清潔電力，約為南京市全年用電量的一半，有效緩解了江蘇省2013年迎峰度夏期間用電緊張狀況，保證了官地、錦屏電站水電和四川富余水電外送。
國網江蘇電力負責人算了一筆環(huán)保賬：以一輛1.6升排量的汽車來說，每行駛3000公里排放二氧化碳1噸，按照一輛車一年行駛1.5萬到2萬公里計算，一年的二氧化碳排放就在5.6噸左右，錦蘇特高壓工程為江蘇減排了1947.8萬噸二氧化碳，相當于347萬輛汽車的排放量。
我們用的煤電會更清潔，“綠電”會逐漸唱主角
在確定需要“電從遠方來”之后，來的是否是清潔電，就更為人們所關心。
無論從國家宏觀的能源戰(zhàn)略、環(huán)保政策還是西部清潔能源的發(fā)展趨勢來看，大型煤電和清潔能源基地的高效開發(fā)與利用已在政策和技術層面逐步落實，“小火電”已無生存空間，更不可能在將來無序增長。
小火電早就是“人人喊打”，大型能源基地才是主力
近年來，我國小火電處于“人人喊打”的狀態(tài)。小型火電機組是指大電網覆蓋范圍內單機容量5萬千瓦及以下的火電機組、單機10萬千瓦及以下且運行滿20年的常規(guī)火電機組。它們裝機容量小，難以對資源進行有效開發(fā)利用，污染排量也大。關停拆除老舊小火電，集中開發(fā)大型能源基地已成為國家的基本能源政策?！笆晃濉逼陂g，我國共關停小火電機組7210萬千瓦。
國家能源局局長吳新雄在年初的2014年全國能源工作會議上表示，今年將進一步推動能源產業(yè)轉型升級，全年關停小火電機組447萬千瓦，淘汰落后煤礦1874處、產能約2億噸。
這次會議還特別強調，穩(wěn)步推進大型煤電基地建設，大型煤炭基地產量占全國煤炭總產量的比重達到90%以上，大型煤電基地外送裝機規(guī)模占全國火電總裝機的比重達到7.6%。
大型煤電基地加速開發(fā)的同時，一批跨區(qū)、跨省輸電工程相繼建成投運。目前，我國已建成的3項輸送煤電直流工程中，無論是±500千伏呼遼直流、±660千伏寧東直流還是±800千伏天中特高壓直流，配套煤電項目單機容量均不低于60萬千瓦。從國家已同意開展前期工作的跨區(qū)輸電工程配套電源看，目前，已獲得路條的3項特高壓工程各自可選擇的配套煤電項目中，也沒有一個煤電機組的單機容量小于60萬千瓦。
通過大批關停小火電、上馬大型煤電基地，火電裝機容量結構將得到優(yōu)化，效率高、排放少的大容量機組比例升高，能耗高、污染重的小機組比例下降。
政策獎懲分明，力促燃煤清潔化
2013年9月，國務院出臺《大氣污染防治行動計劃》，明確提出要調整優(yōu)化產業(yè)結構，嚴控高耗能、高排放行業(yè)新增產能，加快淘汰落后產能，還要加快重點行業(yè)脫硫、脫硝、除塵改造工程建設。
2014年4月3日，國家發(fā)改委與環(huán)保部公布了《燃煤發(fā)電機組環(huán)保電價及環(huán)保設施運行管理辦法》，明確規(guī)定燃煤發(fā)電機組必須按規(guī)定安裝脫硫、脫硝和除塵環(huán)保設施，其上網電量在現(xiàn)行上網電價基礎上執(zhí)行環(huán)保電價政策。同時，發(fā)電企業(yè)必須安裝運行煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，并與環(huán)保部門和電網企業(yè)聯(lián)網。
也就是說，在當前政策下，無論是在建還是已建成的燃煤電廠，也無論其規(guī)模大小，都必須為發(fā)電機組安裝脫硫、脫銷和除塵環(huán)保設施。這些措施的出臺可見國家嚴控燃煤污染的決心。
為鼓勵燃煤電廠安裝環(huán)保設施，2006年來，國家發(fā)改委先后出臺了脫硫電價、脫硝電價等一系列環(huán)保電價政策，并規(guī)定，如果發(fā)電企業(yè)一年中有20％的時段超過規(guī)定排放限值1倍及以上的，將面臨最高1.35億元的罰款。
“必須堅持優(yōu)化發(fā)展煤電，高度重視煤炭發(fā)電的綠色發(fā)展?！敝袊娏ζ髽I(yè)聯(lián)合會副理事長魏昭峰在2014中國清潔電力峰會上倡議。他建議，在中西部煤炭資源富集地區(qū)，鼓勵煤電一體化開發(fā)，建設若干大型坑口電站。優(yōu)化煤電布局，在高度重視水資源及環(huán)境資源制約的基礎上，主要布局發(fā)展煤電基地。此外，鼓勵發(fā)展熱電聯(lián)產，大力推行清潔煤發(fā)電技術。
目前，全國脫硫機組裝機達7.5億千瓦，超過火電總裝機的90％。
清潔能源集中開發(fā)，特高壓有序消納
“隨著清潔能源、智能電網、信息和網絡技術不斷突破，以清潔能源開發(fā)利用為特征的新一輪能源革命正在興起?！比珖f(xié)常委、國家電網公司董事長劉振亞在全國政協(xié)十二屆二次會議第二次全體會議上發(fā)言時說。他表示，我國應加快發(fā)展清潔能源，重點是加快開發(fā)大型水電、大型風電和大型光伏發(fā)電基地，高效有序發(fā)展各類分布式清潔能源。
我國七成以上的清潔能源集中分布在西北部地區(qū)，適于建設大型能源發(fā)電基地。我國目前已成為世界第一風電和水電大國，光伏增長速度也是全球最快。截至今年3月底，西北清潔可再生能源裝機占比已達西北電網總裝機量的40%。
國家能源局數(shù)據(jù)顯示，2013年非化石能源發(fā)電裝機占電力總裝機比重達30.6%，較2012年提高4個百分點。按照年初部署，在整個2014年，新核準水電裝機2000萬千瓦，新增風電裝機1800萬千瓦，新增光伏發(fā)電裝機1400萬千瓦，新增核電裝機864萬千瓦，力爭將非化石能源消費比重提高到10.7%，非化石能源發(fā)電裝機比重達到32.7%，煤炭消費比重降低到65%以下。
中電聯(lián)預測，到2030年，全國清潔能源發(fā)電裝機容量將達15.2億千瓦，占全國發(fā)電裝機的50%。
隨著清潔能源的發(fā)展，今后特高壓輸送的將不僅僅是大型煤炭基地的電能，還包括大量風電、水電和光伏發(fā)電等清潔電能。作為智能電網的骨干網架，特高壓通過與智能電網技術的結合，能夠高效接入和傳輸煤電和清潔能源，讓它們在更大范圍內進行消納，從整體上降低煤炭消費總量和環(huán)境污染。
【案例】
關停小火電，發(fā)展大煤電
——寧夏的產業(yè)轉型之路
“十一五”期間，寧夏回族自治區(qū)共關停74萬千瓦小火電機組。2008年，國務院發(fā)布《關于進一步促進寧夏經濟發(fā)展的若干意見》，指出要把寧東建設成為國家重要的大型煤炭基地、煤化工產業(yè)基地、“西電東送”火電基地，實現(xiàn)資源優(yōu)勢向經濟優(yōu)勢轉變。2011年，寧東能源化工基地建成國家“西電東輸”火電基地，火電裝機超過800萬千瓦，電力外送能力達到400萬千瓦。
2011年2月，作為國家“西電東送”的重要通道，寧東至山東±660千伏直流輸電工程及配套的3個電源項目建成投運。
寧夏新能源產業(yè)近年來快速發(fā)展，2013年全區(qū)并網光伏規(guī)模達160萬千瓦，風電上網電量59億度，機組平均利用小時數(shù)2084小時。
全國人大代表、寧夏回族自治區(qū)發(fā)改委黨組書記、主任張八五在今年全國兩會期間表示，隨著近年來寧東基地大規(guī)模的開發(fā)建設，電力外送規(guī)模偏小，通道建設滯后，嚴重制約了寧夏電力工業(yè)的發(fā)展。目前，寧東至浙江±800千伏直流聯(lián)網輸電工程已取得所有支持性文件，并已上報國家發(fā)改委。這條特高壓直流輸電工程建成后，將向東部地區(qū)輸送更多來自寧夏的清潔電能。
