澳洲:预计开工26GW的可再生能源中心项目
摘要:位于西澳大利亚的亚洲可再生能源中心计划装机容量为26GW,上周获得了联邦政府的支持。工程预计将于2026年开工。
上周晚些时候,拟议中的26GW-亚洲可再生能源中心(AREH),从联邦政府那里获得了“主要项目地位”,该项目将使澳大利亚成为全球主要的氢等绿色能源生产国和出口国。
耗资500亿澳元(合356亿美元)的AREH项目,将利用西澳大利亚东部皮尔巴拉地区世界一流的风能和太阳能资源,将高达23GW的产能用于生产绿色氢和绿色氨。它还将为西澳大利亚皮尔巴拉(Pilbara)地区的当地用户提供高达3GW的能源生产,如采矿和矿产加工企业。
“主要项目地位”标志着该项目对澳大利亚的战略意义。在这种情况下,AREH与政府的技术投资路线图相吻合,该路线图强调氢是优先发展的技术。在10年的建设过程中,该项目还将提供2万多个直接和间接工作岗位,2027年开始运营后,还将提供数千个永久性工作岗位。
该项目的主要发展伙伴联盟结合了香港绿色氢气开发商洲际能源公司、CWP可再生能源公司、涡轮机供应商维斯塔斯公司和路径投资公司的专业知识。
CWP可再生能源公司创始人兼主管Alex Hewitt说:“我们很高兴能得到州政府和联邦政府的信任和支持,我们的宏伟愿景是利用澳大利亚的许多自然优势,在澳大利亚建立一个新的绿色氢工业部门。”
AREH公司将利用其可再生能源发电的电解槽从海水中制造氢——全产可产生高达100 TWh的电力——用于大规模生产绿色氢产品,以供应国内和出口市场。
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一般由于我们当时所处的地理位置,以及在通信高峰期,会造成手机信号不好,手机短信验证码无法到达。可以过一个小时之后再操作的,看下手机是否欠费或者也是因为手机安全系统拦截了短信。
手机安全系统模式设置骚扰短信拦截也会收不到。
国际可再生能源机构 2011年的活动
计划
2011年4月4-5日在IRENA全体大会第一次会议上通过了2011年工作计划的预算。根据该工作计划,其2011年的工作包括:
知识管理和技术合作(KMTC):IRENA 正在建立一个知识库、鼓励地区合作、为可再生能源行业建立一个平台、鼓励南北和南南技术合作。
政策咨询服务和能力建设(PASCB)以可持续方式鼓励可再生能源投资
创新和技术(IITC):IRENA正在创建技术职称平台,以降低成本,推广标准,促进可再生能源的应用。
发展成员国
2011年仍有一些国家和地区加入进来。截至2011年11月29日IRENA已有85个成员国(包括欧盟)和149个签约国。
活动类型
2011年期间,IRENA的活动逐步开展起来。自从今年4月Amin接任总裁以来,进展明显加快。可再生能源可用性评估、可再生能源数据库和与若干著名可再生能源组织的合作关系逐步建立起来。其更加活跃的网站显示出该机构已步入正轨。
1. 在西非经济体和南非区域发展组织以及国际可持续发展学院的合作下,塞内加尔和莫桑比克被选为可再生能源可用性评估国家。
2. 在确认可再生能源信息的缺失问题后,IRENA已经开发了一个地图统计数据库,它已经被用来生成太平洋和非洲国家可再生能源概况。该数据库收集所有在线参考资料,并以地图形式展现,可清楚地表示不足。它是联合太阳能和风能方面的清洁能源多边部长工作组和日内瓦的世界气象组织开发的。
3. 在资源评估方面,已经确认融资方法是瓶颈。目前正在与世界银行能源管理援助项目(ESMAP)协商融资机制。并且正在与南部非洲发展组织(SADC)和纳米比亚政府协商地图数据库的方法论示范。这套数据库将不断扩展和升级,吸收UN和IEA数据库的可再生能源产量信息。为了收集IRENA成员国关注的信息,已经开发出一套问卷。
4. IRENA开始在一系列国际会议上发出自己的声音。9月7日在新西兰奥克兰太平洋领导人会议期间,IRENA总裁指出汤加、托克劳群岛、库克群岛已经等已经在朝着他们的能源目标努力。IRENA是它们的可靠的支持伙伴。
5. 为了发挥它的影响力,IRENA还加强世界上的机构和组织建立伙伴关系。它正与全球风能理事会(GWEC)合作,通过10-15个案例,分析研究风能领域的最佳政策支持方法。太阳能、水能、地热能的研究计划也将开展。它与REEEP签署了备忘录,共同构建IRENA的可再生能源学习平台(IRELP)。将与REEEP联合开发和执行能力建设、政策和融资信息交换项目,促进地区成功商业模式的复制推广,在知识管理和宣传战略方面合作,并导入超越活动。
一年来IRENA的活动简要回顾
2011年6月29日,IRENA 和 RETD (Renewable Energy Technology Deployment)在伯恩召开研讨会,讨论2015-2050年的能源情景及其短期内对可再生能源政策需求的影响。
2011年7月8日,IRENA举办高层非洲可再生能源论坛,讨论可再生能源在非洲的机遇和挑战,战略合作伙伴、最佳实践和促进可再生能源投资。会议发布了IRENA论文Scenarios and Strategies for Africa。
2011年7月12日,IRENA管理理事会正式就职,作为一个政府间组织正式成立。
2011年8月25日,IRENA和REEEP签署谅解备忘录,决定加强彼此间良好的合作关系,建立战略性合作伙伴。
2011年9月13日,IRENA的第一次政策与战略委员会在马来西亚科伦坡举行会议,向IRENA管理理事会汇报。
2011年10月7日,IRENA的创新和技术中心(IITC)在德国伯恩正式成立。
2011年10月18日,IEA在奥斯陆举行Energy for All: Financing Access for the Poor会议。IRENA总裁Amin作为评委参加。
2011年10月28日,IRENA与澳大利亚政府、世界银行在悉尼召开为期三天的讨论会,讨论岛国的可再生能源发展及IRENA的工作。太平洋岛国是其2012年的关注重点。会议上各个岛国和地区表达了希望IRENA在该地区发挥领导作用,成为该地区的“可再生能源一站式商店”。IRENA计划2012年1月在阿布扎比的IRENA和太平洋领导人会议上进一步讨论有关想法。
2011年11月14日,IRENA管理理事会第二次会议。该会议每年召开两次,由管理理事会向全体大会汇报。第二次会议由澳大利亚资源能源和旅游部副秘书Martin Hoffman主持。总裁Amin报告了IRENA2011年的活动执行情况。委员会讨论了2012年的工作计划和预算草案,以及中期战略草案。2012年的工作计划和预算草案将交2012年1月的全体大会第二次会议讨论。中期战略草案将在1月交由成员国进一步提出意见,那时IRENA的若干高级成员国官员将出席。理事会对2011年4月成立以来取得的成绩表示祝贺。成员国表示希望IRENA继续成为世界范围内可再生能源中心和可再生能源知识中心。
2011 年11月27日,在德班COP17期间,IRENA召开了一系列媒体讨论会,向媒体介绍可再生能源面临的关键问题。讨论会是与南非能源部、国际续发展学院、南非可再生能源研究所合作组织的。来自私营公司、政府和国际组织和媒体的专家讨论了最新的可再生能源投资趋势、创新的融资方案可再生能源对于就业和经济增长的影响。
2011年12月6日,在COP17期间,IRENA与世界气象组织签署备忘录,将联合执行可再生能源潜力评估活动,主题是可再生能源对全球气象服务的贡献。这个动议从去年坎昆会议期间发起。合作将把世界气象组织的科学知识、网络和技术能力与IRENA的知识和可再生能源领域的号召力结合,来应对能源安全和气候变化的双重挑战。精确的可再生能源潜力地图将使IRENA能够为它的成员国提供关键的决策信息。IRENA与世界气象组织将交换出版物,并相互就科学、技术、管理和发展开展咨询。IRENA将利用世界气象组织的资料评估目前尚无资料的国家和地区的可再生能源潜力。
2011年12月1日,IRENA在印度班加罗尔组织了两天的讨论会,主题是农村电气化的商业化解决方案。来自20个国家的50多个代表参加了会议,探讨促进当地可再生能源的企业家精神的最佳方法。讨论会为企业家、政策制定者和其他参与者提供了很好的交流平台。它使IRENA认识到在解决能源贫困中小企业的潜力,在会议中发现的好做法可以复制到其它地区。
2011年12月8日,IRENA与南非能源部在德班发布一篇新的工作论文Prospects for the African Power Sector。论文试图为非洲可再生能源发展的成本和机会提出有见解的观点,通过对市场、成本和其它核心因素的分析来确定发展趋势、机会和关键技术。
法国
法国在能源方面最大的特征是核能大国。一次能源中有4成多是核能,并向多个国家出口电力。另一方面,法国国内资源贫乏,石油、天然气和煤炭的大部分都要依靠进口。
其能源政策的基本方针是,能源自给、实现有竞争力的能源价格、削减温室气体、向全体国民提供能源等,其中心措施为推进核能。
法国也在推进采用可再生能源。
欧洲风力能源协会的调查结果显示,2010年法国采用了108.6万千瓦的风力发电设备,2010年年底发电规模达到了566万千瓦。2009年的装机容量规模在欧洲仅次於西班牙和德国,累计规模也排名第四。
法国政府一直从潜在能力、供电能力及景观等方面考虑,指定可建设风力发电设施的地区。从地区来看,在北部的皮卡第(Picardie)、洛兰(Lorraine),中部Centre地区,西北部布列塔尼(Bretagne)等地区,采用风力发电发展较快,在今后的计划中,也是在这些地区以及香槟-阿登地区(champagne-ardenne)的预定建设项目多。
法国今后将继续扩大利用可再生能源。法国政府描绘了这样一幅蓝图,到2020年使风力发电的采用规模扩大到2500万千瓦,把其培育成可与水力发电相媲美的电力资源。
加拿大
加拿大河流和湖泊众多,这也使得该国成为世界第二大水力发电国家,全国能源的60%都来自水 力发电。不过目前加拿大的水力发电仍有很大的潜力可挖。根据加拿大今年2月的一份报告,该国从2011年到2030年间将投入3475亿加元用於建设新的电力设施。而根据以往的经验,很大一部分投入将用於建设水力发电站上。
加拿大还是世界上第六大利用风能发电的国家。近两年来,加拿大风能发电经历了大幅度的发展。到2011年12月,加拿大风能发电约达5177兆瓦,风能发电约占加拿大电力需求的2%。加拿大风能协会预计,在15年的时间内该国风能发电能翻10番,在电力需求的比例能占到20%。到2050年,风能工业预计将给加拿大创造52000个新的工作岗位。
美国
美国再生能源发电占新发电容量比重渐增。美国联邦能源管理委员会(Federal Energy Regulatory Commission, FERC)能源计画办公室最近公布的”能源结构更新”资料显示,2013年10月份太阳能、生质能源和风力合计的新发电容量为694百万瓦,占全部新上线发电的99.3%。
10月份的新发电容量中以12座共504百万瓦容量的新太阳能发电站占72.1%居先,其後为4座生质发电站(124百万瓦,占17.7%)和2座风力发电场(66百万瓦,占9.4%)。
2013年前10个月内再生能源(生质、地热、太阳能、水力和风力发电)共占新发电容量的32.8%,比燃煤发电(1,543百万瓦,12.5%)、燃油发电(36百万瓦,0.3%)高出很多。
2013年1月至10月太阳能发电占新发电容量的20.5%(2,528百万瓦),是上年度同期(1,257百万瓦)的两倍多。然而,天燃气则以6,625百万瓦的新发电容量占53.7%居前。
2013年前10个月的各能源全部17,008百万瓦新发电容量则较上年度同期的12,327百万瓦衰退27.5%之多。
至目前为止,再生能源约占全美营运发电容量的16%,包括:水力为8.3%、风力为5.21%、生质为1.32%、太阳能为0.59%、地热为0.33%,大於核能(9.22%)和燃油(4.06%)两项的合计。
另外,美国能源部的美国能源资讯署发行的最近一期电力月刊(Electric Power Monthly)指出,2013年前三季,再生能源发电占净发电的12.95%(水力--6.90%、风力--4.03%、生质--1.40% 、地热--0.41%、太阳能--0.21%)。
俄罗斯
除核电外,俄罗斯的其他非化石能源模式也方兴未艾。“俄罗斯可再生能源潜力巨大。”
俄罗斯每年产生1亿吨生物废料用于发电,目前,这些生物质能可产生3亿兆瓦时的电量。另外尽管俄罗斯不是世界上太阳能最丰富的国家,但小型太阳能发电机却广受欢迎。他们在自己住宅或别墅安装太阳能装置。
水电在俄罗斯电力结构中起到很大作用,被视为保证国家统一电力系统可靠性的关键因素。俄罗斯已投入运行的水电装机容量为49.7吉瓦,其中装机容量大于10兆瓦的水电站有85座。为了实现到2020年水电装机达60吉瓦的国家电力战略目标,俄罗斯国有水力发电公司正在加大水电开发力度。
而虽然俄罗斯拥有巨大的非化石能源潜力,但正在运行或待建的项目屈指可数。阻碍俄非化石能源发展的因素来自多方面。首先,受丰富的传统能源石油、天然气的影响,俄政府很难改变原有的能源结构,非化石能源领域缺乏先进技术和专业人才。其次,政策上,缺少相应的财政机制和优惠的税收政策。再者,可再生能源也有自己的劣势,如光伏发电受昼夜和季节变化影响较大;生物质发电占地面积大、效率低等。另外,建设非化石能源电厂要比建设常规火电厂造价昂贵,投资回报期也长。
近几年,在世界范围内可再生能源技术蓬勃发展,许多国家都走向了自己的非化石能源时代。眼看各国争先恐后地发展非化石能源,俄罗斯也不甘人后。为达到非化石能源战略预定目标,俄政府计划在2020年前拨出3万亿卢布用于发展可再生能源发电。其中,5000亿卢布为国家预算资金,2.5万亿卢布为私人投资者资金,未来装机能力将达200亿瓦。其中,80亿瓦装机能力主要是生物质发电;70亿瓦为风能发电;40亿瓦为小型水力发电;10亿瓦为小型模块式发电、地热发电、潮汐发电、太阳能发电等。俄罗斯能源部也称,目前正在制定可再生能源等一系列相关法律条例,用于扶持太阳能、风能和生物发电。
澳大利亚
澳大利亚得天独厚的自然资源,为其发展清洁能源奠定了雄厚物质基础。澳拥有100余座水电站;建有61个风电场、1353个风力发电机组,总装机容量约为2500兆瓦。作为全球光照资源最为丰富的国家(90%以上的地面光照强度超过1950千瓦时/平方米),其太阳能发电特别是光伏产业的发展潜力巨大。2011年,光伏发电能力达1.4吉瓦,其中新增837兆瓦,成为世界光伏增量最大的十个市场之一。澳大利亚的生物质、波能和热岩地热等资源也十分丰富。
澳大利亚是首个提出“可再生能源目标”的国家。到2020年,可再生能源发电量在总发电量中的比重要从目前的8%提升至20%,即达到45000吉瓦时。权威机构据此预测,未来10年内,澳大利亚的可再生能源发电规模至少应达到20吉瓦(其中光伏安装容量将达到5吉瓦),是现有规模的5倍,将创造360亿澳元的投资机会。
它同时是全球利用太阳能能源最为广泛与先进的国家之一,太阳能技术被广泛的应用在工业,农业,民用设施等领域。自1990年代开始後,澳洲大量兴建太阳能发电厂以取代核电站的作用,太阳能能源与风力发电在全国被大力推广。此外墨尔本亦是世界上第一个使用太阳能动力供给城市交通灯以及储存太阳能供应路灯电力的城市。
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北极星大气网讯:10月21日,国务院新闻办公室举行新闻发布会称,截至2019年底,全国实现超低排放的煤电机组占煤电总装机容量86%,中国建成了世界最大规模的超低排放清洁煤电供应体系。放眼国外,煤电在为世界提供了百十年的电力后虽然渐显颓势,但许多国家至今仍在投入技术对其进行污染治理和改造,使它继续为人类服务。
图 国际能源署称世界燃煤发电在2018年到达创纪录的顶峰,然后从2019年开始下降。
印度:控制煤电污染会损失百亿美元
长期以来,煤电一直是全球电力生产的领导者。根据英国石油公司(BP)2018年发布的《世界能源统计年鉴》,本世纪以来,燃煤发电在全球电力生产中的占比基本徘徊在40%上下,几乎是核电、水电和可再生能源发电量之和。从煤电占能源供应比例来看,中国、印度、波兰和南非四国国内超过2/3的电力来自煤电。
图 印度燃煤电厂长期排放不达标,已经成为国家环境问题中的痛点。
以印度为代表的亚洲发展中国家,由于缺乏较为先进的清洁能源、储能技术以及成熟的可再生能源政策框架,使用清洁能源的成本较高,对印度这样的新兴经济体来说,廉价的煤电仍是最佳的发电选择,这就使得南亚和东南亚一带成为全球少有的煤电占比增长地区,但这也给当地煤电治污带来了不小的麻烦。
图 印度杜蒂戈林的一座亚临界燃煤电站,这种电站热效率最低,单位电量的碳排放最多。
几年前,印度科学技术与政策研究中心(CSTEP)进行的一项空气污染研究表明,由于印度的燃煤电厂向大气中排放大量有害气体和颗粒物,到2030年因不遵守排放标准导致的早死病例多达30万至32万例,此外还有5100万人因呼吸系统疾病住院。安装更先进的设备来控制硫氧化物、氮氧化物和颗粒物等是个不错的选择,但这笔账算下来,印度的燃煤电厂要损失98亿至115亿美元,每度电的成本会因此提高9%至21%,印度当局经过权衡,最后认为控制煤电污值得投入。2015年12月,印度环境、森林与气候变化部(MOEFCC)出台了限制燃煤电厂中硫氧化物、氮氧化物和颗粒物浓度的新标准,给国内燃煤电厂两年限期执行。但到2017年12月,当局发现几乎没有燃煤电厂安装了治理污染的设备,于是被迫将最后期限延长至2022年。”有消息人士说,两年限期让煤电行业承受了巨大的压力,这才导致了延期。但大多数专家认为,到2022年许多燃煤电厂仍不会遵守严格的标准。当局对此有所准备,正从招标和施工审批、杜绝监测数据造假和监督改造成本上加大管理力度。目前,印度正在改造境内所有旧煤电厂,使其排放水平降至国家标准,同时将关闭一批严重超期服役的老旧电厂。
图 印度是世界产煤大国,图为印度一处露天煤矿。
抛开具体的技术不谈,我们可以认为印度在煤电污染治理中遇到的问题是许多发展中国家普遍存在的。不过,好在随着可再生能源发电成本的不断下降,煤电在印度能源结构中的“王者”身份也许会开始动摇。
日本:逐渐淘汰低效燃煤电厂
据国际能源署(EIA)2019年公布的数据,2018年日本90多家燃煤电厂的发电量估计为3170亿千瓦时,在日本电力结构中占比约为1/3。日本煤炭消费总量中99%来自进口。2018年,日本进口煤炭总量超过2.1亿吨,若加上天然气发电量,日本有74%的电力来自于化石能源,这一比例远高于欧美发达国家。
图 福岛核事故发生后,日本煤电建设连续数年增长。
日本煤电高占比的原因是一次 历史 性突发事件。早在2010年时,日本经济产业省就计划减少燃煤发电量,计划到2030年将煤电份额减少一半以上,用核电弥补这一空缺,将核电比例提升至50%。然而,2011年发生的福岛核事故不仅大大削弱了日本电力的“清洁度”,更引爆了公众多年来都无法缓和的“反核”情绪。为弥补关停核电带来的电力缺口,日本启动了很多煤电项目。不过,日本较好地处理了煤电产能扩大和污染治理之间的矛盾,原因是日本在煤电污染控制技术上有底气。
日本自上世纪七八十年代以来,在燃煤发电诸多环节研发了大量先进技术,并投入使用,其中一些技术出口国外(包括中国)。在烟气污染防治技术方面,日本应用的以低低温电除尘技术为核心的烟气协同治理技术路线中,湿法脱硫的协同除尘效率可达 70%~90%。再如资源化脱硫技术中的活性焦脱硫技术,是通过移动床利用活性焦吸附解吸二氧化硫,利用硫酸生产工艺制备硫酸,集脱硫和收集工业原材料于一体。该技术在日本等国的大型电厂中投入应用,日本的新矶子电厂已有 2 600兆瓦机组的应用业绩。
在低氮燃烧方面,日本的三菱、日立公司等在低氮氧化物燃烧器开发与应用上均有良好表现。在低氮燃烧技术相关专利申请方面,全球相关专利申请企业排名前10位中,日本占有6家,美国有3家。但好消息是,近几年来我国在这方面的专利数量正迅速增加。
2015年6月,日本成立由政产学各界组成的“促进新一代火力发电技术协会”,开始举全国之力推动下一代火力发电清洁高效利用技术的开发。日本内阁于2018年7月批准第五个战略能源计划,推动日本向高效和下一代燃煤发电转变,以逐步淘汰低效煤炭使用。今年7月,日本经济产业大臣梶山弘志表示,日本将在2030年前逐渐淘汰低效燃煤发电厂,这是其战略能源计划的一部分,日本经济产业省官员开始制定更为有效的新框架,以确保逐步淘汰低效燃煤发电厂。
美国:煤电发电量最大的发达国家
全球能源监测机构发布的数据显示,2019年全球燃煤电站发电总量排名前十的国家由高到低依次为:中国、印度、美国、日本、韩国、南非、德国、俄罗斯、印度尼西亚、澳大利亚。在新建燃煤电站方面,2019年这10国中仅有美国、德国、澳大利亚3个国家没有新建燃煤电站投运,且美国2019年关闭的燃煤电站容量位居10国之首。但如今的美国仍然是煤电发电量最大的发达国家,燃煤电厂对美国空气污染带来的影响(包括PM2.5、臭氧和酸雨等)也不容忽视。在美国,燃煤电厂每年消耗的煤炭占煤炭消费总量的90%以上,燃煤电厂排放的二氧化硫约占全美国排放总量的一半,排放的氮氧化物占10%。
图 美国亚拉巴马州的寡妇溪燃煤电厂停运后,美国谷歌公司2018年开始动工,将其改造成一个使用可再生能源的数据中心。
在美国,大多数燃煤电厂采用湿法烟气脱硫系统(WFGD)来控制二氧化硫排放,用低氮燃烧器、燃尽风和选择性催化还原系统(SCR)来控制氮氧化物排放,用静电除尘器(ESP)来控制颗粒物(PM)。大约有一半的燃煤电厂还会使用带有袋式除尘器的活性碳喷射系统(ACI)来控制汞排放。美国在低氮燃烧领域较为擅长。美国有公司开发了旋转对冲燃尽风技术(ROFA),从锅炉二次风中抽取30%左右的风量,通过不对称安放的喷嘴,以高速射流方式射入炉膛上部,形成涡流,从而改善炉内的物料混合和温度分布,从而大幅降低氮氧化物生成。目前,该技术在欧美发达国家有良好的应用。
全球每年排放到大气中的汞总量约为5000吨,而燃煤过程中汞排放占相当大的比重。从上世纪末开始,汞污染治理一直是美国燃煤电厂的防治重点之一。美国环境保护署(EPA)称,在1990年,下列三个工业部门的汞排放总量约占美国的2/3:医疗废物焚化炉、市政垃圾焚烧厂和燃煤发电厂。前两个行业已受到排放标准的约束,但燃煤电厂的汞污染还有待治理。
图 2018年11月,美国北卡莱罗纳州的诺曼湖上热气蒸腾,附近的马歇尔电厂向湖中排放了大量温度较高的废水。
本世纪以来,美国燃煤电厂根据“清洁天空计划”的要求,开始重点解决排汞控制问题,美国能源部为此选择了8项新的排汞控制技术试验项目进行投资。美国电力科学研究院的专利排汞控制技术作为试验项目的一部分,在6个项目中进行试验。此外,美国能源部计划长期大规模地对富有发展前景的排汞控制技术进行试验,尤其是在燃烧褐煤和装有较小型静电除尘器的燃煤电厂展开试验。
欧盟:多国公布淘汰煤电时间表
在欧洲国家中,德国率先向燃煤发电污染开刀,在上世纪80年代制订了《大型燃烧装置法》,要求自 1987年7月1日起,大型燃烧装置排放烟气中的二氧化硫浓度不得超过400毫克/立方米,烟气中的硫含量低于燃料含硫量的15%。因此,几乎所有的德国电厂都在原有的机炉厂房旁建立起高大崭新的烟气脱硫、脱硝设备,这成为德国电厂的一大特色。德国人后来把1983至1988 年期间在全西德范围内加装烟气净化设备的举措称之为“改装运动”。到1988年,西德已有95%的装机容量安装了烟气脱硫装置,燃煤电厂的二氧化硫排放量由1982年的155万吨降低到1991年的20万吨,削减幅度达到87%,在欧盟和世界范围内起到了很好的示范带头作用。
图 位于劳西茨的一个德国燃煤电站,德国已经决定于2038年彻底停运燃煤电厂。
由于燃煤电厂烟气在脱硝、除尘和脱硫的同时,可对汞产生协同脱除的效应。欧盟《大型燃烧装置的最佳可行技术参考文件》建议,汞的脱除优先考虑采用高效除尘、烟气脱硫和脱硝协同控制的技术路线。采用电除尘器或布袋除尘器后加装烟气脱硫装置,平均脱除效率在75%(电除尘器为50%,烟气脱硫为50%),若加上SCR装置可达90%。
在清洁煤领域,欧盟研究开发的项目有整体煤气化联合循环(IGCC)技术、煤和生物质及废弃物联合气化技术、循环流化床燃烧(简称CFB,当前主流清洁煤燃烧技术)技术、固体燃料气化与燃料电池联合循环技术等。
图 英国北约克郡的艾格伯勒燃煤电厂已经于2018年关闭,同年该厂区成为电影《速度与激情》的拍摄场地之一。
在欧洲,煤电发展现状和预期因国家而异。这主要取决于各国监管机构对脱碳、空气质量的政策,以及煤电在各国电力生产中的地位等。为了落实《巴黎协定》中的节能减排目标,欧洲各国政府也相继公布了淘汰煤电的时间表:英国决定在2025年前关闭所有煤电设施;法国计划到2021年关闭所有煤电厂;芬兰考虑到2030年全面禁煤;荷兰将从2030年起禁止使用燃煤发电等。类似情况也在世界其他地方发生。包括美国在内的许多国家正在远离煤炭,因为其他清洁能源正在变得越来越便宜,而环境法规也让这种矿物燃料的市场遇冷——既然燃煤发电有替代选择,为什么还要用呢?
中国:煤电排污标准比发达国家严
由于煤电在我国电力供应结构中占比超过一半,全面实施超低排放和节能改造,有利于提升我国煤电行业清洁、高效、高质量发展的水平。自2014年以来,我国大力推进国内各发电企业实施超低排放和节能改造工程。一方面推行更为严格的煤电能效环保标准,提出全国有条件的新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值,具备条件的现役燃煤机组实施超低排放改造。另一方面,有关部门进一步明确超低排放电价政策,有效降低了企业改造和运行成本。
图 燃煤电厂是20世纪最重要的人类遗产之一
据中国电力企业联合会统计,在2012年至2017年这5年间,在全国煤电装机容量增幅达30%的情况下,煤电的二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放量下降幅度达86%、89%、85%。煤电机组供电标准煤耗从325克/千瓦时下降至312克/千瓦时。考虑到我国煤电装机容量全球最大,现在超低排放改造的基础容量已经超过7亿千瓦,这在全世界都绝无仅有。以前,我国的烟气污染物排放标准比发达国家要宽松,但现在我国燃煤电厂烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放水平已与燃气电厂接近,比发达国家的排放要求严格50%以上。
图 印尼中爪哇岛哲帕拉的孩子们在燃煤电厂附近玩耍,对近在咫尺的污染源视若无睹。这种景象在煤电持续扩张的东南亚很常见。
中国的燃煤电厂发生的变化说明,煤电作为上个世纪遗留下来的象征物并没有过时,只要我们有智慧地对其进行充分利用,它就能继续生存并焕发出生机活力。
图 南非国有电力公司新建成的库塞尔燃煤电厂也采用湿法脱硫装置
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2007 年 12 月 7 日,澳大利亚工党陆克文 ( Kevin Rudd) 政府执政后,先后实施了一系列不同于前届政府的新政策,包括: 签署京都议定书、制定明确的减排目标 ( 到 2050 年澳大利亚在 2000 年水平上减少二氧化碳排放60% ) ,制定新的能源和资源安全政策,强化环境保护政策,改组资源、工业与旅游部并调整其职能,大幅增加强制性可再生能源目标,加强区域和多边协商与合作,自觉履行澳大利亚的国际义务等,这些都和当今世界发展的潮流相一致。这意味着未来的澳大利亚矿业与土地资源管理政策会更加顺应全球化发展趋势,同时,新政府倡导: ①发展清洁煤炭技术②强调发展可再生能源③鼓励发展能源创新技术④进行能源市场改革⑤计划制定能源与资源安全白皮书⑥大力促进能源效率⑦加速自由贸易区谈判⑧加速能源与环境技术国际合作⑨建立全球共同危机应对机制等。
1. 发展清洁煤炭技术
在 2008 ~2009 财年预算中,新成立的资源、能源与旅游部在其预算说明中,提出了 3 项旗舰的新政策计划,其中之一是 “国家清洁煤计划”,该计划的基本目的是: 加速清洁煤技术在澳大利亚的开发和利用。国家清洁煤计划启动于 2008 年 7 月 1 日,并支持部署低排放技术战略直到 2030 年。国家清洁煤基金将在最初 7 年内支持国家清洁煤计划,即从 2008 年 7 月 1 日一直到 2015 年 6 月 30 日。
清洁煤技术早在 20 世纪 90 年代特别是 21 世纪初就在世界许多国家如美国、德国、日本、加拿大、英国等开展了全面研究。美国在 20 世纪 70 ~80 年代开始进行对煤炭清洁技术的研究,80 年代末 90 年代初,美国能源部正式与产业界和相关州机构开展了清洁煤技术项目研究,2002 年,美国布什总统正式提出了 “国家清洁煤计划”,以作为改善美国能源安全与环境的措施之一。日本也在 20 世纪 90 年代初就开始了清洁煤技术研究,1995 年成立了 “清洁煤技术中心”,专门负责开发 21 世纪煤炭利用新技术课题。2000 年,日本政府又公布了 “21 世纪煤炭计划”,提出分三阶段开发清洁煤技术等。
澳大利亚约 80% 的电力来源于煤炭。作为国家清洁煤计划的一部分,陆可文政府宣布将建立一个5 亿澳元的国家清洁煤基金 ( National Clean CoalFund) 。在该国家清洁煤基金中,目前至少投资 3 个项目: ①投资 5000 万澳元的位于昆士兰州的试验煤炭气化厂项目②投资 5000 万澳元的位于新南威尔士州的碳捕获与储藏项目③投资 500 万澳元在西澳大利亚州填图和试验碳储藏潜力项目。在清洁煤技术方面,国家清洁煤基金将产生价值约 15亿澳元的投资活动。
2. 发展可再生能源
新成立的资源、能源与旅游部在 2008 ~ 2009 财年预算中,提出了设立可再生能源基金 ( Renewable Energy Fund) 计划。设立可再生能源基金的目的,是通过在较大范围内和商业规模上演示可再生能源新技术,加速可再生能源新技术在澳大利亚的商业化应用。发展可再生能源利用技术目前也是世界能源利用的重要发展趋势之一。在世界许多国家特别是发达国家如美国、加拿大、德国、日本、法国、荷兰、韩国等都有相关的发展可再生能源计划和研究项目。美国早在 20 世纪 80 年代就明确提出了发展可再生能源,2001年布什总统入主白宫后,相继制定了一系列加速发展可再生能源的政策和措施。2009 年 1 月 20 日奥巴马新政府执政后,也把进一步发展可再生能源作为其经济振兴计划的突破口。
在澳大利亚联邦政府 2008 ~2009 财年预算中,公布的可再生能源基金为 5 亿澳元,拨款从 2009 ~2010 财年开始。最先的可再生能源基金资助将是地热能源,将投资 5000 万澳元用于地热钻探项目。澳大利亚全面重视可再生能源发展转折点应始于 2000 年。当年澳大利亚议会通过了 《可再生能源 ( 电力) 法 2000》,并依据该法于 2001 年 2 月 12 日成立了可再生能源管理者办公室 ( Office of the Renewable Energy Regulator) ,专门负责监督、管理澳大利亚政府可再生能源目标的实施工作。
3. 发展能源创新技术
在资源、能源与旅游部 2008 ~2009 财年预算中,同时也提出了另一项新政策计划———设立能源创新基金 ( Energy Innovation Fund) 。建立该能源创新基金目的是: 投资关键的清洁能源技术研究,加速新的创新能源清洁技术发展,以实现中长期二氧化碳排放减少的目标。设立该基金的目的也是要确保澳大利亚在清洁能源技术研究与开发中处于国际领先地位。进入 21 世纪,能源创新技术是世界各国能源领域研究的重点,也是竞争的焦点。各国都相继投入巨幅资金,来研究能源创新技术问题。
2007 年 11 月 21 日,陆克文刚当选联邦总理不久就宣布,在未来 6 年内,将在新能源创新基金名下投资 1. 5 亿澳元,用于关键清洁能源技术研究。包括: 为澳大利亚太阳能研究所投资 5000 万澳元,显著扩大太阳能热研究能力为通用清洁能源研究和发展投资 5000 万,包括能源效率、能源储藏技术和氢运输燃料投资 5000 万澳元用于光电研究和开发,以维护澳大利亚在该领域的领先地位。能源创新基金在2008 年7 月1 日启动,延续4年,直到 2012 年。
4. 加快实施能源市场改革
在新成立的资源、能源与旅游部中,专门成立了从事能源市场改革工作的能源市场改革局,以加速推进能源市场改革,加大能源市场改革的力度,满足应对世界新形势、新发展、新挑战的需要。
5. 制定能源与资源安全白皮书
2008 年 5 月 28 日,澳大利亚联邦总理陆克文在澳大利亚矿产理事会每年晚餐会上宣布,将制定能源问题白皮书。在白皮书中将阐述联邦政府在能源问题上的政策和立场,同时明确,政府打算采取措施,确保提供清洁、足够、可靠和用得起的能源供应,以满足到 2030 年能源消费预期增长 44% 、到 2050 年能源消费预期增长 80% 的要求。能源白皮书将由资源与能源部长负责制定。
6. 大力促进能源效率
在 2008 ~2009 财年联邦资源、能源与旅游部的预算中,也明确提出了要达到的能源效率目标。与此同时,联邦政府部门还加快了制定新的 “国家能源效率框架”( National Framework for Energy Efficiency,NFEE) 的步伐与进程。
澳大利亚国家能源效率框架的目的是要取得澳大利亚能源效率显著提高的业绩,减少温室气体排放。它涵盖一系列政策措施,以克服阻止市场提高实际能源效率经济潜力的各种障碍和挑战因素。它着重需求方的能源效率,主要是住宅、商业和工业界,也关注能源转化过程中的能源利用问题,并探讨解决可影响能源效率选择的中间商因素。
国家能源效率框架 ( NFEE) 发展的基本过程是: 2002 年 11 月,能源部长理事会 ( Ministerial Council On Energy) 支持制定国家能源效率框架的建议。2004 年 8 月,能源部长理事会承诺实施包含 NFEE 第一阶段的一揽子政策措施。2004 年 12 月,能源部长理事会批准 NFEE 一阶段 2005 ~2007年政策措施 8 个高层次实施计划。陆克文新政府执政后,2007 年 12 月 13日,第 14 次能源部长理事会会议在西澳大利亚州首府珀斯召开,参加会议者的联邦和州与领地能源部长同意以下一揽子新能源效率措施: ①扩大和提高最低的能源业绩标准计划②加热、通风和空调高效率系统战略③分阶段去除低效白炽灯照明④通过绿色租约加强政府领导⑤制定国家热水战略措施,以后考虑。该一揽子新能源效率措施也是国家能源效率框架第二阶段的措施。
提高能源 ( 使用) 效率目前也是国际上的重要发展趋势。美国、加拿大、日本、德国、法国、英国、瑞典、荷兰等世界许多国家都在开展此项行动。
7. 加大能源与环保技术的国际合作力度
陆克文政府执政后,继承和加大了在能源与环保技术方面同国际社会进行合作的力度,集中体现在对 APP 承诺的重视和对 APP 项目的投资增加上。所谓 APP,即关于清洁发展与气候的亚太合作关系框架 ( Asia-PacificPartnership on Clean Development and Climate) ,是一个创新性的国际社会新努力,旨在加速开发和利用清洁能源技术。参加伙伴国包括澳大利亚、中国、印度、日本、韩国、美国等。该合作关系框架建立的主旨是: ①创造一个自愿的、非具法律约束性的国际合作框架,在合作国间通过具体和实质性的合作,促进现有的新兴的和长期成本有效、清洁、有效率的技术和实践的开发、传播、利用和转让,取得具体成果②提升和创造有利的环境以帮助实现这种努力③促进各自国家污染减少、能源安全和应对气候变化目标的实现④提供一个在清洁发展目标框架内探讨合作国或伙伴国之间各自有关涉及相互联系的发展,有关能源、环境和气候变化问题的政府论坛,同时也是提供分享、制定和实施各自国家发展和能源战略经验的论坛。
8. 推进和加快建立自由贸易区谈判
2008 年 11 月 15 日在美国首都华盛顿举行的 20 国会议上,澳大利亚总理明确表示,澳大利亚将加快与各主要贸易伙伴就建立自由贸易区的谈判,包括澳大利亚与东盟、澳大利亚与中国、澳大利亚与日本、澳大利亚与印度、澳大利亚与海湾合作理事会等的自由贸易区谈判等。
建立自由贸易区,加强贸易关系和往来,促进经济发展,消除贸易障碍,也是当今世界经济发展的重要趋势。
9. 建立全球共同危机应对机制
澳大利亚新政府执政后,积极参与建立全球共同危机应对机制,包括与国际社会一道,采取积极措施,应对经济危机等。此外,澳大利亚新政府也积极参与各种对话机制,寻求互利共赢。
事实上,进入 21 世纪以来,随着经济全球化发展速度的加快,随着人类面临共同危机的日益明显和突出,如能源问题、气候变化等,澳大利亚各州和领地政府都在积极开展行动,努力顺应全球化发展的趋势与潮流。以发展可再生能源为例,南澳大利亚州在 “南澳战略计划”中确立支持发展可再生能源,目标是,到 2014 年,可再生能源生产和消费要在能源生产和消费中的比例达到20% 。提高能源利用效率,到2014 年,在2000 ~2001 年的水平上,提高政府建筑物能源利用效率 25%
西澳大利亚州政府 ( 工业与资源部) 则在 2007 ~2008 年度制定了 “可再生能源工业发展战略”,确立了可再生能源工业发展计划和目标,并优先发展生物燃料等。
昆士兰州则于 2008 年建立了一个 5000 万澳元的可再生能源投资基金( Queensland Renewable Energy Fund) ,以支持可再生能源生产技术的开发和利用。此外,昆士兰州政府还于 2008 年 11 月成立了清洁能源办公室,专门从事帮助投资者、能源公司或其他兴趣方在昆士兰州建立清洁能源产业。清洁能源办公室的主要职能是: ①支持清洁能源计划的恰当政策框架,向政府提出建议②鉴别、填图和追索潜在的可再生能源位置③去除可再生能源工业发展的管理障碍④制定合作计划,鼓励私人行业投资和启动清洁能源工业,包括研究与发展以及新技术的示范⑤在设计强制性的可再生能源目标计划方面与联邦政府密切合作,确保昆士兰州的利益在国家层面上能得到保护⑥与电力工业密切合作,以帮助需求方创新能源效率⑦帮助部署可再生能源基础设施。
所有这些事例均确凿无疑地表明未来澳大利亚矿业及土地资源管理会更加顺应全球化发展趋势。
有一点需要指明的是,在联邦政府层面上,在原工业、旅游和资源部“战略 计 划 2006 ~ 2009 ” 中,霍 华 德 政 府 将 “全 球 融 合” ( Globalintegration) 放在第八位,而在现创新、工业、科学与研究部的 “战略计划2007 ~ 2010” 中,则将 “全球融合” 放在第二位,可能隐含着陆克文政府与霍华德政府在应对全球化问题上重视程度的不同,即陆克文政府更顺应、更重视全球化趋势。
中国科学院广州能源研究所考研试题
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参考资料来源:百度百科-墨尔本