区域分布式能源改变中国电力低碳发展格局

在碳减排的历史趋势下,2010年~2020年期间中国电力低碳发展的战略途径并非只有可再生能源一条.在非常规天然气和智能电网快速发展的前提下,充分发挥中国城市工业、商住、居民终端用能需求的冷、热、电、汽负荷可以集成供应,并与电网调峰相结合的国情特点,在系统技术和运作机制2方面集成创新,到2015年/2020年有可能与快速发展工业园区和新城区同步,建设一大批天然气分布式冷热电联供能源系统(DES/CCHP),总装机容量达到110/220 GW,发电量达到0.5/1万亿kW h/a;2020年占总发电量14%,达到美国2010年的水平.这样,不仅能够基本解决电网昼夜调峰问题,节省数千亿元电力、电网和煤炭开发建设投资,减少对煤炭的过度依赖和碳减排压力,而且可对中国工业和商住能效提高到世界平均水平作出决定性的贡献.     

国家“十二五”节能减碳战略规划探索

"十二五"是中国经济能否由传统的发展模式转入低碳增长模式的关键时期.中国应运用碳减排的硬约束,坚决调整产业结构,抓住天然气低碳能源快速增长的契机,在新区全面推广集成创新的DES/CCHP能源利用模式,大幅度降低能源强度ε和碳强度k;并与时俱进地采用新技术,带动存量经济能源系统升级改造,不断提高总能效,早日走上高能效与低碳排放互相促进、良性循环的发展道路.     

低碳能源时代中国热电联产的发展趋势

在分析低碳时代中国乃至世界的能源结构将向以可再生能源和天然气为主转型,煤将通过CCS的方式清洁利用的发展趋势和中国热电联产(CHP)30年进展及其存在的问题的基础上,指出了中国热电联产(CHP)的2大趋势:①燃煤CHP将以大、中型煤气化多联产为主流;②天然气CHP将发展为分布式冷热电联供能源系统(DES/CCHP),并替代煤成为工业和城市商住建筑物能源供应的主体.中国需借鉴西方CCHP成熟技术,结合国情集成创新,抓住工业化和城镇化的历史机遇,把发电与向工业用户供蒸汽,向公共建筑供暖、供冷和向民居供暖及生活热水结合起来;在10~20年内把能效提高到世均水平.     

安徽省工业二氧化碳减排潜力研究

通过IPCC与灰色GM（1,1）预测模型对安徽省各工业行业2006-2011年的碳排放强度进行估算,并对2020年工业各行业的碳排放强度及碳减排潜力进行了预测。结果表明：安徽工业部门2006-2011年碳排放强度整体上呈现下降趋势,从行业情况来看,碳排放强度最高的电力行业从2007年的15 t/万元下降到2011年的6 t/万元,其余依次是煤炭、石油、机械制造、化学、金属、纺织、造纸、食品等行业;安徽工业各行业碳减排压力指数排前四位的分别是煤炭、石油、电力及冶金行业。预计2020年安徽省工业行业二氧化碳减排量可达17亿t,其中,化学、冶金、电力和煤炭部门的减排量居前4位,其减排量占整个工业部门可减排总量的90%以上,是将来碳减排的重点行业。该研究对摸清安徽省进行节能减排的关键行业,促进安徽经济的可持续、健康发展具有一定的参考价值。     

中国碳中和目标下的天然气产业发展与贡献

实现碳中和已经成为中国重大国家战略,在此目标导向下,中国的能源供需结构将迎来深刻变革,天然气作为清洁高效的低碳化石能源,肩负着能源消费结构从高碳污染向低碳绿色过渡的重要使命。分析研究天然气对于中国碳中和目标实现的贡献及在新形势下行业的发展前景具有重要现实意义和价值。为此,本文首先对碳中和概念及其内涵和实现方法进行了分析梳理,阐述了天然气对于“双碳”目标的贡献;同时,归纳总结了国内外研究机构、企业和学者对中国天然气行业的发展前景预测,并基于对中国经济发展的基本判断,构建了3种发展情景：基准情景、低速情景和高速情景;通过定基能源消费弹性系数法对中国“双碳”目标时期的一次能源消费总量及天然气消费量进行了预测。在此基础上,从中国天然气的供需两端论述了行业发展的方向和前景。最后,还对天然气在碳中和时代与其他绿色能源的耦合式发展提出了建议。研究结果表明：1）由于天然气清洁、便利等特性,应快速提高其使用量及在能源系统中的占比,在碳中和时代替代煤炭成为化石能源中的主体能源,与可再生能源共同构建起清洁能源体系;2）在假设情景中,预计2030年中国一次能源消费总量为55.14×10⁸～60.78×10⁸ t（吨标准煤）,天然气消费量在5 449×10⁸～6 006×10⁸ m³之间;2060年一次能源消费总量为53.43×10⁸～68.20×10⁸ t,天然气消费量预计达到5 280×10⁸～6 740×10⁸ m³,天然气行业具有巨大的发展空间。针对中国天然气产业发展提出了建议：1）在供给端加大对常规天然气探勘开发力度的同时,积极推动对页岩气、煤层气、生物天然气及天然气水合物等非常规天然气的开发和试采,同时,促进进口LNG和管道气等贸易,巩固能源供应安全,丰富供应类型;燃气发电和工业用热将成为天然气在消费端的主要使用途径,尤其在未来以新能源为主体的新型电力系统中,气电将发挥快速响应等优势承担电网调峰调频作用;工业领域需大力推动以气代煤,提高天然气在高耗能行业的使用量;2）结合可再生能源产业现状从生产、储运、利用3方面提出了天然气产业与风能、太阳能和氢能等绿色可再生能源系统深度耦合发展的思路：天然气开发过程中引入更多电驱设备,大力发展二氧化碳强化页岩气开采、CCUS等负排放技术;重视天然气管网和储气库等基础设施尤其是应急调峰能力建设,实现电转气、储氢、碳封存等技术的深度融合;结合新型电网,通过数字和智能技术改造管理和控制模式,实现天然气储集运输及消费的智能化,助力天然气与新能源高质量协同发展,确保“双碳”战略目标的实现。     

天然气发电项目分类与审批办法建议——兼论分布式供能系统与冷热电联供的关系

从世界能源转型的历史进程和视野论述了燃煤热电联产发展为天然气冷热电联供的必然性;剖析了能源生产和供应的集中与分散的关系.论述了相对于集中的千MW级煤、水、核电主力基荷机组,百MW级天然气发电属于分布式能源.中国"十二五"将建设的一大批支撑地方新区域经济发展的百MW级天然气冷热电联供分布式发电项目(DES/CCHP),绝大多数能够以16 h/d模式运行,肩负起提高能效、保障新区能源、开拓天然气下游市场、提高电力供应可靠性和调峰的四重使命;均可按"天然气冷热电联供调峰电站"审批,门槛是能效高于70%.10 MW及以下的小型DES/CCHP按自备电站审批.     

火电机组参与风光消纳关键问题分析

随着环境压力的增大和可持续性发展的需要,越来越多的可再生能源引入了电力行业,引起了我国电力结构的巨大变化,对电力调峰提出了更高的要求。本文分析了近年来我国电网用电和供电发展变化的趋势和现状,介绍了深度调峰火电机组的灵活性改造技术。分析了在现行辅助电力市场规则下,推广火电机组灵活性改造技术的难点,提出了火电厂、电网公司和政府的改进建议,为电网消纳更多风能、太阳能等可再生能源发电,促进电源结构的改善提供参考。     

火电机组参与风光消纳的问题分析及建议

随着环境压力的增大和可持续性发展的需要,越来越多的可再生能源引入了电力行业,引起了我国电力结构的巨大变化,对电力调峰提出了更高的要求。分析了近年来我国电网供电和用电发展变化的趋势和现状,介绍了深度调峰火电机组的灵活性改造技术。分析了在现行辅助电力市场规则下,推广火电机组灵活性改造技术的难点;对火电厂、电网公司和政府提出了改进建议。这为电网消纳更多风能、太阳能等可再生能源发电,促进电源结构的改善提供参考。     

中国分布式供能系统的现状与发展趋势

分析了过去20~30年中国一次能源消费总量、煤炭所占一次能源的比例、年人均能源消费量、SO2排放量、发电机组容量、能源消费弹性系数和电力生产弹性系数等的变化规律,得出了促进分布式供能系统在中国得到快速发展的主要因素.介绍了中国分布式供能系统的类型、技术现状和有关特点,指出了中国分布式供能系统目前存在的问题和解决途径.预测了2020年中国一次能源消费总量和分布式供能系统的市场潜力,为外国企业进入中国分布式供能系统市场提出了建设性的建议.     

中国现代能源体系建设进程评估

能源是国家经济社会发展的基石，构建现代能源体系对保障国家能源安全，如期实现“双碳”目标，推动经济社会高质量发展具有重要意义。本文基于清洁、低碳、安全、高效4个维度构建了现代能源指标体系，运用序关系分析法定量评价中国现代能源体系的历史进程，并进行国内外横向对比。结果表明：过去11年（2010-2020年），中国推动能源革命进程成效显著，2020年达到了世界平均水平，在全球76个主要经济体中排名第38位，落后于欧盟、美国、日本等发达经济体，领先于俄罗斯、印度等发展中经济体。中国高效指数排名明显落后于发达经济体，表明中国能效提升方面空间巨大，也说明更要重视科技投入；中国的安全指数排名比较靠前，证明了中国煤炭在能源安全中的“压舱石”地位，但是同样的原因导致中国的低碳指数相对落后；过去10年，中国能源清洁利用成效显著，但是排名整体靠后，说明中国能源的清洁开发利用依然任重道远。其中，中国能源结构指标、碳排放系列指标、能源强度指标是影响中国综合指数水平的关键性指标，尤其是能源强度指标。因此，首先，未来要加快构建以可再生能源为主、以化石能源为辅的现代能源体系；其次，新能源与低碳技术达到体量尚需时日，长期以来，煤炭支撑中国经济和社会较快发展，是中国能源安全保障的压舱石和稳定器，煤炭清洁高效利用仍需加强，而实现了清洁高效利用的煤炭就是能源清洁；最后，能源转型的关键是优化能源结构，要多能互补，集成热、电、气、冷，提升火电机组灵活性，而在终端消费方面提高能源效率，降低能源强度，实施电能替代，形成以电为中心的能源消费格局。     

煤炭开发过程碳排放特征及碳中和发展的技术途径

理清煤炭开发过程碳排放特征,是推动煤炭开发过程碳达峰、碳中和的前提和基础.基于煤炭开发全生命周期碳排放清单分析方法,重点从生产用能、瓦斯排放及矿后活动3个环节,建立煤炭开发过程碳排放计算模型,测算煤炭开发过程碳排放量,并分析不同环节碳排放特征,提出煤炭开发过程碳减排技术途径.研究表明:1)生产用能碳排放强度呈下降趋势,...     

道路营运新能源汽车减碳测算

测算车辆运行碳排放,包括燃料消耗直接碳排放与电能利用间接碳排放。基于质量平衡法得出各种燃料的碳排放系数,基于火力发电煤耗量提出纯电动汽车间接CO₂排放计算方法。采集车辆运营数据与能耗数据,计算出各运输类型与各能源类型车辆CO₂年度排放量,得出电动车辆替代传统燃料车辆后的CO₂减排率。发现除大型柴油公交及中短途城际运输车辆外,电动汽车均有明显减碳效果,小型城市配送车辆减碳率最高,达48.62%。预测火电占比降低及火力发电煤耗量降低后电动汽车的碳减排量,相对于2016年,2020年将再减碳7.07%。     

洁净煤发电技术的发展前景分析

为了应对全球能源资源现状与地球气候环境的变化趋势,未来的洁净煤发电技术将以控制CO2排放为基本出发点,传统的燃煤发电方式将面临巨大的挑战与技术创新,并期待着全新的洁净煤发电技术理念。作者初步讨论了煤气化技术,超超临界蒸汽参数煤粉锅炉,超临界蒸汽参数循环流化床锅炉,新型整体煤气化联合循环,增压富氧燃烧整体化发电等若干技术的发展前景,谨供参考。     

分布式能源发展的新机遇

中国为避免能源安全的隐患,兑现低碳减排的承诺,降低煤炭在一次能源中所占的比例,调整能源结构势在必行.这为燃气分布式能源提供了机遇.随着天然气进口量和开采量的增加,替代气源的快速增长,以及生物质发电技术的逐渐成熟,发展分布式能源的物质基础已经齐备.国家对发展分布式能源的推动政策逐年升级,支持力度逐渐加大,以五大发电集团为代表的能源企业也在积极运作.综上所述,各因素将形成合力,推动中国分布式能源的发展进入快车道.     

Study on primal CO gas generation and emission of coal seam

The main method of casting coal spontaneous combustion is prediction of index gases, with carbon monoxide(CO) commonly used as an index gas. However, coal spontaneous combustion is not the sole source of CO evolution; primal CO is generated through coalification, which can lead to forecasting mistakes. Through theoretical analysis, primal CO generation and emission from coal seams was determined.In this study, six coal samples were analyzed under six different experimental conditions. The results demonstrated the change in coal seam primal gas and concentration as functions of time, different coal samples, occurrence, various gas types and composition concentration, which are in agreement with the previous study on primal CO generation. Air charging impacts on primal gas emission. Analysis of the experimental data with SPSS demonstrates that the relationship between primal CO concentration and time shows a power exponent distribution.     

水力发电的生命周期温室气体排放

采用生命周期评价分析方法对水力发电系统的温室气体排放系数进行研究,建立温室气体排放的生命周期清单,并与燃煤发电系统进行比较.对水电站从材料和能源消耗、大坝建设、运输、电厂运行等过程的输入和排放进行分析的结果表明,每生产1kWh的电量,水力发电生命周期的温室气体总排放为19.24g CO2当量,而燃煤发电1kWh的排放量在1 000g CO2当量左右,说明水力发电在温室气体减排方面的优势十分显著.     

河北省电力行业CO2减排潜力研究

从碳减排潜力的评价方法入手,通过对河北省的火力发电及新能源和可再生能源发电的CO2减排量的计算,得出河北省电力行业的CO2减排潜力。结果表明,从2006年到2012年,河北省电力行业的碳减排潜力可达356.2万t,是河北省实施CDM项目的重点领域。