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五部门协同推进锅炉绿色低碳发展

Time:2024-01-18 16:05 Source:中国能源报 Author:管理员 Reading:

“锅炉是重要的能源转换设备，广泛应用于电力、供热、石化、化工、钢铁、有色金属等行业。目前，我国各类锅炉年消耗能源约20亿吨标准煤，碳排放量约占全国碳排放总量的40%，是我国能源消耗量最大、碳排放量最多的耗能设备。”近期，国家发改委有关负责同志在就《锅炉绿色低碳高质量发展行动方案》（以下简称《行动方案》）答记者问时表示，近年来，通过实施煤电结构优化和转型升级，推进燃煤工业锅炉节能环保综合提升，我国锅炉生产制造技术和节能环保运行水平显著提高。但总体看，还存在部分锅炉能源利用效率不高、碳排放和污染物排放控制水平低等问题，锅炉节能降碳减污改造潜力较大。
此次由国家发改委、市场监管总局、工信部、生态环境部、国家能源局等五部门联合发布的《行动方案》，围绕锅炉生产制造、建设运行、回收利用等全链条和各环节，提出加快推动锅炉绿色低碳高质量发展的总体要求和重点任务，明确了工业锅炉、电站锅炉到2025年和2030年的热效率等目标。我国锅炉绿色低碳高质量发展进展如何，后续如何落实？
取得系列技术成果
总体来看，我国锅炉产业在几十年的发展过程中坚持技术创新，已有大量成果助力改造升级。
电站锅炉方面，清华大学能源与动力工程系研究员黄中告诉《中国能源报》记者：“我国以煤为主的基本国情，决定了煤电在相当长时期内，仍将承担能源供应压舱石的作用，煤电以不到五成的装机，生产了约六成的电量，支撑了超七成的高峰负荷需求，保障了八成的电网负荷调节能力。通过节能降碳改造、供热改造和灵活性改造，煤电能够执行世界上最为严格的能效和环保标准，超大容量、超高参数、超低排放的高效煤电机组比重持续提升，机组发电效率、污染物排放控制水平均达到世界一流。产业链上下游完全具备自主研发、设计和制造能力，百万千瓦空冷发电机组、二次再热技术、大型循环流化床锅炉等技术世界领先。”
中国科学院工程热物理研究所所务委员、煤炭高效低碳利用全国重点实验室副主任朱治平表示，我国在燃煤发电锅炉领域的技术整体达到国际领先水平，目前重点任务在燃煤发电调峰支撑可再生能源。但工业锅炉分为多种炉型，情况则较为复杂。“2020年发布的国家标准《工业锅炉能效限定值及能效等级》中，对层燃炉、流化床锅炉、生物质锅炉和室燃锅炉的热效率进行了明确规定。从统计数据上看，近年来我国燃煤工业锅炉的能效总体上不断提升，如2012—2020年层燃炉定型产品热效率平均值，从2012年的79%提高到了2020年的83%。这得益于国家标准、政策的引导以及锅炉制造企业对新技术的应用等。2016年国家强制能效指标修订并颁布实施加速了企业对新技术的应用，《大气污染防治行动计划》也引导淘汰了一批小型锅炉。”
“我国在锅炉产业已经形成了规模优势、体系优势和技术优势，有力支撑了国民经济和社会发展，《行动方案》制定的目标可实施性强，通过加快产业改造提升，可以扩大优质供给，积极稳妥推进碳达峰碳中和目标的实现。”黄中说。
工业锅炉改造潜力更大
《行动方案》明确，到2025年，工业锅炉、电站锅炉平均运行热效率较2021年分别提高5个百分点、0.5个百分点；到2030年，工业锅炉产品热效率较2021年将提高3个百分点，平均运行热效率进一步提高。
“总体上看，电站锅炉能耗管理意识更强、改造投入更大，也愿意采用先进的节能技术。2022年，全国6000千瓦及以上火电厂供电标煤耗为301.5克/千瓦时，比2015年下降了13.5克/千瓦时，比2010年下降33.5克/千瓦时，煤耗下降减缓了电力行业二氧化碳排放量的增长。与之相比，工业锅炉的应用场景更广、数量更多，能耗水平相对更高，因此改造潜力巨大。”黄中表示。
中国科学院工程热物理研究所循环流化床实验室战略规划部部长高鸣介绍：“锅炉的减碳潜力要看锅炉热效率，根据我们日前开展的‘工业领域煤炭高效清洁利用路径’研究，对工业锅炉用能情况进行了详尽的分析调研，研究结果表明，国内的工业锅炉总体平均热效率和国际先进水平相比，还有5%—10%的提升空间，这和《行动方案》中提到的预期目标相契合。我们认为，通过新技术的应用，置换或改造现有的工业锅炉，《行动方案》中的目标将能如期实现。”

此外，《行动方案》目标中提到的“运行热效率”也格外重要。朱治平进一步解释，这是指锅炉实际运行时的热效率性能，设计的热效率高，不代表实际运行热效率也高，比如设计热效率在90%，可能运行热效率只能到80%。“影响运行热效率的因素很多，比如煤种、人员操作等，近年来，在工业锅炉领域推广自动控制技术成为了工业锅炉能效提升的一个重要手段。”
加强全链条管理
上述国家发改委有关同志指出，各地区、各有关部门和行业企业要坚持系统观念，强化分类指导，加强锅炉全链条管理，大力推进锅炉节能降碳减污改造，推动锅炉设备“能源品种多元化、燃煤锅炉大型化、燃气锅炉冷凝化、小型锅炉电气化、电站锅炉高参数化”转型升级，持续提升锅炉绿色低碳高质量发展水平。
“工业热能的需求摆在那，要想实现目标，就必须应用先进技术置换或改造现有的工业锅炉。技术研发方、设备生产方和产业应用方需要形成三方合力。”朱治平表示，此外，国内大量工业园区都建有自备电厂，给园区供热供电。在全球应对气候变化大背景下，不少企业在碳减排要求下增加了光伏发电，这意味着燃煤发电锅炉必须运行灵活，可以满负荷，也可以超低负荷。但现有的锅炉往往都按照高负荷设计热效率指标，当其低负荷时，锅炉的运行热效率往往非常差。“国内像这样的应用场景并不少见，如何保证锅炉灵活生产过程中的运行热效率，还需要更多的技术研发和应用。”
黄中建议，发挥国家工程研究中心在产业发展与科技创新之间的桥梁作用，凝聚高等院校、科研院所和产业链上下游企业，构建产学研用协同创新体系，加大科研资金和人员投入，围绕产业链部署创新链、围绕创新链布局产业，持续推动锅炉产业技术进步和创新能力提升，通过市场机制实现技术转移和扩散。