开发新能源改进新技术发展低碳电力

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0引言

近年来，全球气候不断恶化，各种自然灾害频发，保护地球环境维持生态平衡迫在眉睫。工业生产产生的温室气体排放引起全球气候变化，对近年的自然灾害的发生起着一定的影响作用。电力工业是经济发展的支柱,我国煤炭储量丰富，同时煤炭具有低价、安全、适应性强的特点，所以在我国电力行业中火力发电占有相当大的份额，而且在以后一段时间内我国的能源结构中还将继续以火力发电为主体。然而煤的燃烧带来了大量的温室气体排放，改进现有火力发电技术，发展新能源，努力减少CO2的排放，实现硫化物、NOX的零排放，是我国电力行业发展的方向[1]。

1发展新能源

新能源战略是世界各国在能源危机下，积极对自身能源结构的调整以应对能源危机的策略。以煤炭、石油、天然气为主的化石能源储量有限且不可再生，同时对环境有较大的影响[2]，发展新型环保能源，实现可持续发展成为摆在世界各国面前的课题，新能源战略应运而生。在目前来看，新能源中能够替代传统化石能源，具有商业价值能够透入实际生产的主要包括核能、风能、生物质能、太阳能、地热能。

1.1核能核电是公认的清洁能源。核电虽然具有高效清洁的优点，但是核物质辐射对环境危害巨大，安全性一直是遏制核电发展的瓶颈。核电站一旦发生事故引起核物质泄漏，将对其周围环境造成毁灭性的后果。在核电站设计时要充分考虑核电站的安全性，核物质不能对周围环境以及核电站工作人员造成辐射危害。在世界核电发展史上，只有美国三哩岛核电站、前苏联切尔诺贝利核电站和日本福岛核电站发生过事故，其他核电站均运行良好。

1.2风能从理论上讲，目前已确定风能为32.26×108kW，而电力行业总装机容量为4.5×108kW。如果能充分利用这些风能，那么就解决中国的能源问题。近年来，风能在中国的新能源战略的地位得到认识，促进了中国的风电产业的大规模发展。目前，中国的风力发电总容量4700×104kW，成为世界上第1个风电大国。每年我国风能发电为我国节约煤炭3000×104t，每年减少CO2排放量7860×104t，SO225.5×104t，NOX22.2×104t，对节能减排具有良好的促进作用。但是风能发电不稳定，不受人为控制，调峰问题难以解决。同时我国西部风能储备量巨大，但西部地区用电量少，与我国电力负荷区东部沿海地区距离很远，输电成本高的问题难以解决。

1.3生物质能生物质能是利用生物质材料在燃烧过程中释放的热量。由于生物质能在燃烧过程中进行的化学反应可以看成是光合作用的逆反应。所以，我们可以认为利用生物质能发电过程中可以实现二氧化碳的零排放[3]。生物质可以是农作物秸秆，树木，和其他可以燃烧的有机物，还可以是经过人类加工制造的有机物，例如沼气、发生气等。生物质在日常生产生活中随处可见，用生物质发电成本比煤炭要低。而我国是农业大国，每年农作物秸秆产量巨大，以往都是进行直接焚烧处理，既浪费资源，又污染环境。我国从2006年起开始大力发展扶植生物质发电产业，对生物质电厂进行政府补贴。生物质发电目前技术还不完善，产业规模还未成形，相关政策法规还有待完善，但是，随着“十二五”规划的开始，新能源战略的实施，我国的生物质发电一定会得到大力发展。

2改进传统能源发电技术

目前技术水平来看我国火电厂节能减排的范围很广，可以改进的环节还有很多。例如，我国在2000年每kW•h发电量煤耗为392g，2005年就降到370g，而世界先进水平为每kW•h耗煤335g。火电厂节能减排技术改进还是有着很大的空间。

2.1改进现有发电系统和设备经研究实践表明，现有的火力发电技术中还存在很多能源浪费点。改进和完善现有的火力发电厂设备、控制系统、操作运行人员的业务水平等都是见效快、回报高、易实现的节能方法。锅炉和透平机械是火电厂的主要生产设备，可改进空间巨大。锅炉设备是能源转化的主要部分，煤炭等化石燃料在炉膛中燃烧释放大量的热量，通过受热面将热量传递给循环水完成能源转化。锅炉燃烧过程是通过机组控制系统进行的，一般火电厂对燃烧过程没有进行燃烧控制环节的调整优化工作。通过工作人员的调整试验工作，系统在调整以后在燃烧效率方面会有大幅度的提高。汽轮机是实现高参蒸汽的机械能向电能转换的部分。一般汽轮机设备改进包括3部分，即汽轮机进气排气部分的改进、汽轮机汽封系统的改进和汽轮机流通部分的改进。目前，汽轮机流通部分改进空间不大，原因是在新建机组中汽轮机流通部分设计都比较合理高效，而落后旧机组如果进行改进经济效果不好，影响投资收益。汽轮机汽封系统的改进投资少效果好，但是技术环节要求高需要原设计单位的配合进行。汽轮机进气排气部分的改进主要是减少气流在进出汽轮机是的节流和气流紊乱损失。

2.2提高设备运行参数目前，火电厂机组主要分为亚临界、超临界和超超临界三种[4]。随着蒸汽参数的提高，机组的能源转换效率也会提高。例如，某超超临界机组的煤耗量为282.1g/（kW•h），而某超临界机组煤耗量却为301.8g/（kW•h），某亚临界机组煤耗量高达311.2g/（kW•h）。可见提高机组的设计运行参数可以极高的改善煤耗量，从而达到减少温室气体排放保护环境的目的。

3结语

我国是煤炭大国，在一次能源总量中煤炭高达90%，而新能源在发展中又受到各种因素的制约，面临着许多短期内难以解决的问题，所以在若干年中传统火电的主导地位不会改变。在节能减排过程中，传统火电能源的节能减排要始终放在首位。而同时我们要采取积极的态度对待新能源产业，政府要出台相关配套政策法规积极促进新能源产业和新能源技术的发展壮大，促进电力产业结构的多元化。