【我国温室气体减排技术与政策分析概述9400字】

我国温室气体减排技术与政策分析概述 1 1 2 1.1.4循环流化床技术 4 51.1.6碳捕集与封存技术(CCS) 51.1.7碳捕集、利用与封存(CCUS) 71.2不同能源发电特点 9 91.2.2核电站 91.2.3风力发电 1.2.5太阳能发电 1.3能源清洁转型相关政策 211.4.1科学有效地发挥电力行业的整体协调作用 21.4.2提升发电技术的创新能力，降低电力成本 2 2 232019年我国能源活动碳排放占全社会碳排放的87%,从能源品种看，燃煤电站和供热排放占能源活动比重44%,煤炭终端燃烧排放占比35%,石油、天然气排放占比分别是15%、6%。因此，必须减少温室气体的排放。火电厂超临界机组和超超临界机组是指锅炉中的工作流体参数达到或超过度不低于593℃,或者是其蒸汽压力不低于31MPa,称为超超临界。超超临界燃煤发电技术是一种先进高效的发电技术。它的热效率比超临界机组高约4%。与已经达到45%。作为最可靠的先进燃煤发电技术，超超临界发电技术已得到大规机组类别℃%(单位：高温超临界如表1.1所示，普通亚临界发电厂的效率约为30%,单位碳排放量高达1116g/kWh。超临界发电厂的效率可以达到38%,单位碳排放降低到881g/kWh,降低21%。超超临界电厂的效率可以达到45%,单位碳排放量为742g/kWh,比亚临界电厂的单位碳排放量低33%,该水平接近单循环天然气的碳排放量发电厂(700克/千瓦时);先进超超临界电厂的效率可以达到50%,单位耗煤量为669kg/kWh,比亚临界电厂的碳排放量减少了40%。作为比较，天然气联合循环发电厂的碳排放量约为450g/kWh。如果采用碳捕集与封存技术，发电厂的效率将下降7-12%,但是比亚临界发电厂的排放量可减少90%。燃煤发电技术现代化的主要举措。目前，我国正在积极开展700℃温度等级先进热电联产(又称汽电共生，Cogeneration,combinedheatandpower,缩写： 为电能。在大多数热机中，由于多余的热量损失的热量略多于一半。热电联产 常规发电厂，可以实现高达80%的热效率。这意味着可以消耗更少的燃料，并且热电联产是一种有效地减少寒冷气候下供暖系统碳排放的最具经济性和社产。如图1.1所示，李建峰等在《燃煤热电联产机组性能评价方法研究》中计算得出供热抽汽量越大，供电煤耗就越低，碳排放率也就随之降低21。整体煤气化联合循环系统主要由煤气化净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电第二段第二段煤水烟气预热第一段高温烟气热回收蒸汽发生器蒸汽轮机_式滤棒过器烟囱在目前的技术水平下，IGCC发电的净效率基本上可以达到43-45%之间，在未来有可能达到更高的水平。该技术中污染物的排放量仅为传统燃煤电厂的1/10,其脱硫效率可达到99%,二氧化硫排放远低于1200mg/Nm3的排放标准，约为25mg/Nm3,且排放氮氧化物的排放量仅为常规电站的15%至20%,耗水量仅为常规电站的1/2至1/3,这对环境保护具有重要意义。与传统的燃煤发电技术相比，IGCC集成了煤气化和气化联合循环发电技术。它具有发电效率高，污染物排放低，二氧化碳回收成本低的优点。这是最有前途的清洁高效的燃煤技术。1.1.4循环流化床技术在循环流化床中，燃烧室，分离器和返回器构成了主要循环流化回路。由燃料燃烧产生的灰烬和脱硫石灰石在系统中积累，在燃烧室的下部形成鼓泡床或湍流床，在上部形成快速床。下部大量的热物料为燃料着火提供了足够的热源，因此燃料需求比较宽松。在流化过程中，气固混合激烈，这不仅降低了燃烧或脱硫化学反应的传质阻力，还加快了反应速度。在800-900℃下燃烧相对稳定。添加石灰石颗粒可以将石灰石中的碳酸钙分解成高孔隙度的氧化钙，然后吸收燃烧产生的二氧化硫。在此温度下，氮氧化物的产生显着减少。另外，通过低温燃烧形成的多孔灰粒子对重金属的吸附能力强，烟道气中重金属的排放低。烟气800~900℃烟气800~900℃空气图1.3循环流化床锅炉与普通燃烧技术相比，该技术具有很多优点：首先，它可以减少污染物排放，因为它可以充分燃烧燃料并可以有效减少污染物排放。其次，它可以适应各种煤种。燃油适应性好；第三，锅炉热负荷适应性强。最后，粉煤制备系统很简单，只需要一个简单的干燥和破碎装置。1.1.5二次再热超超临界技术当前，我国的超超临界压力机组数量是世界上最多的，而更高效的超超临界压力技术的发展已成为锅炉技术发展的必然趋势。基于现有的二次再加热技术，可以进一步提高600°C超临界机组的热效率，从而减少煤炭消耗，温室气体和与一次再加热相比，二次再加热提高了过热蒸汽的出口压力，再加热蒸汽的出口温度和给水温度。二次再热受热面设计中，将部分再热器提前用来吸收部分辐射热量，达到换热的、经济性、安全性的最佳平衡I23。未来，超超临界发电技术将成为提高发电效率，解决资源和环境问题的关键。在保持现有机组运行参数不变的前提下，大力发展二次再热机组不仅可以大大提高机组的供电效率，而且可以减少大气中温室气体的排放。1.1.6碳捕集与封存技术(CCS)CCS技术包括两个部分：碳捕获和碳存储。其中，碳捕集技术首先用于炼油和化学工业。由于来自这些行业的二氧化碳排放的高浓度和高压力，捕集的成本燃烧前捕集技术基于IGCC(整体煤气化联合循环)技术：首先，将煤气化减排的重要路径241,是目前运行成本最廉价的捕集技术，它的前景被学术界所(1)化学吸收法化学吸收法是指烟气中的CO₂与化学吸收剂逆流接触并产生化学反应的过(2)物理吸附法条件下，解吸CO₂,从而将CO₂分离。吸附法按照吸附原理不同可分为变温吸附法(TSA)、变压吸附法(PSA)、真空吸附法(VSA)、变电吸附法、变压变温 能耗低，产品纯度高且无腐蚀和降解问题，因此PSA在工业中得到了广泛的应(3)膜分离法膜分离法利用各种膜材料在各个化学环境下对不同气体的渗透率差异来达3、富氧燃烧技术富氧燃烧室使用空气中的氧含量比空气高的空气(甚至纯氧)来支持燃烧。4、化学链燃烧技术气载体(OC)将与空气直接接触的传统燃料分解为两个气固反应。燃料和空气5、小结CCS技术已经成为快速减少化石燃料发电厂二氧化碳污染物排放的关键技很长的路要走。CCS可以捕获燃煤电厂烟气中二氧化碳排放量的85%。但使用CCS将导致投资的大幅增加(35%-60%)和发电效率的重仍然存在明显的技术风CCUS技术是CCS(CarbonCaptureandStorage,碳捕获与封存)这一技术过程中，可以将其回收再利用，而不仅仅是简单地档案。与CCS相比，二氧化聚乙二醇二甲醚和低温甲醇萃取是预燃烧捕获技术的两个主要过程。自20世纪50年代和20世纪60年代以来，它们已投入商业应用。目前，全世界有数百个项有战略意义CCUS与其他二氧化碳减排技术的优缺点比较如表1.2所示。能效技术核电电风电水电度熟相对成熟相对成熟相对成熟相对成熟相对成熟成本高提高化石和使用效率成本较高大，总发电成本低较高，但在中，有望与不断下降大，发电成本低安全性可能因CO₂安全可靠险，潜在危害大安全可靠安全可靠安全可靠，极端事件发生几率小高大规模工高相对低大水电对流域生态能对生态影响，CO₂小如发生泄较小较小小由于没有特定的具体法律法规，因此企业进行CCUS示威的动机较弱。(1)优点：经济、技术、环境和政策等方面仍存在着一些问题。随着我国的发展，未来，我们将建立低成本，低能耗，安全可靠的CCUS技术体系和产业集群，提供技术选择，并在化石能源的低碳利用中发挥作用。1.2不同能源发电特点1.2.1普通燃煤电厂(1)优点：1、技术已经成熟，与其他发电方式相比，火力发电的建设周期短，不需要高科技和设备，投资少。2、选址容易，土地占用少，投资少，工期短，对地理环境要求低。(2)缺点：1、火力发电厂中使用的燃料(例如煤和石油)无法再生，将其作为燃料燃烧会造成环境污染，并且煤炭直接燃烧产生的酸性气体排放量的增加使中国许多地方的酸雨增加。2、发电成本高且消耗高。1.2.2核电站(1)优点：1、核能发电不会产生加剧全球温室效应的二氧化碳。2、少量的核燃料能够产生一定数量的能量，非常便于运输和储存。3、由于核能发电成本相对较低，因此核能发电成本不易受到国际经济形势的影响。与其他发电模式相比，核电发电成本更加稳定。(2)缺点：1、核电厂产生高水平、低水平的放射性废物或用过的核燃料。尽管它们所占据的空间很小，但是由于放射线的原因，它们必须谨慎处理，并且它们必须面对巨大的政治困扰。2、核电厂的热效率低，因此它们散发的废热比普通化石燃料电厂更多。因此，核电厂的热污染更为严重。3、核电厂不太适合高峰和非高峰负荷运行。4、核电站反应堆中有很多放射性物质。如果发生事故并释放到外部环境中，将会对生态和人民造成伤害。1.2.3风力发电1、与传统能源(例如火力发电)相比，风力发电对环境几乎没有影响。它是清洁的，不产生任何对环境有害的废物，并且具有良好的益处。2、风力发电可以根据实际情况调整风力发电机的规模，与建成后不易更换的水力发电机组相比，它们更灵活，适应性更广。(2)缺点：1、由于技术原因，风力发电机的制造成本较高，运行时会产生噪音；同时他们占用了很多土地资源。2、利用风能不稳定且不可靠，这导致发电量不稳定；同时受环境因素影响1.2.4水力发电厂(1)优点：1、发电效率高达90%以上。2、水电可以同时完成一次能源开发和二次能源转换。3、水力发电的生产成本低，不需要燃料，操作人员少，劳动生产率高，管理操作简单，运行可靠性高。4、水力发电装置的启动和停止灵活，输出功率可迅速增大和减小，并且可变范围大。是电力系统的理想峰值调节，频率调节和紧急备用电源。5、水电是清洁电力生产，不排放有害气体，烟雾，灰尘和灰烬。(2)缺点：1、水电建设主要依靠天然湖泊，河流等，地域局限性较大。2、由于地形的限制，一台机器的容量不能太大，初期的一次性投资很大，并且建设成本很高。3、水电站建成后，往往会对周围的生态环境产生巨大影响，后期增加容量将非常困难。1.2.5太阳能发电(1)优点：1、太阳能是取之不尽，用之不竭的。2、太阳能资源无处不在，可以在不进行长距离传输的情况下在附近提供，避免了长距离传输线造成的电能损失。3、光伏发电的能量转换过程非常简单，可以直接从光能转换为电能，而不会产生机械磨损。4、光伏发电不使用燃料，不污染空气，也不产生噪音。它是一种绿色环保的可再生能源。(2)缺点：1、太阳能发电通常具有相对小的容量和低的发电量，并且光伏系统的成本相对较高。2、太阳能发电受季节影响很大，另外，受白天和黑夜、天气状况的影响也都比较大。1.2.6生物质能发电(1)优点：1、生物质发电在可再生能源发电中具有良好的电能质量和高可靠性。它比间歇性发电要好得多，例如小型水力发电，风力发电和太阳能发电；并且可以用作小型水力发电，风力发电和太阳能发电的补充能源，经济价值高。2、生物质能发电厂基本上可以建在县城的工业园区内，因此生物质能发电厂可以直接与电网并网；3、建设生物质电厂有利于合理配置动力源。有利于减少电网的线损，有利于节能降耗。(2)缺点：1、建设和运营成本较高。2、技术开发能力和产业体系薄弱。1.3能源清洁转型相关政策近年来，我国发布了一系列政策来规范和鼓励我国绿色能源产业的发展。时间政策名称法》可再生能源发电项目的上网电价，由国务院价格主管部门源发电的特点和不同地区的情况，按照有利于促进可再生能源理的原则确定，并根据可再生能源开发利用技术的发展适时调整。运行调节促进清洁能源多发满发提出，在编制年度发电计划时，优先预留水电、风电、光伏发电空间；鼓励清洁能源发电参与市场，对于已通过直接交易等市场化方式确定的电量，可从发电计划中扣除。对于同一地区同类清洁能源的不同生产主体，在预留空间上应公平公正。风电、光伏发电、生物质发电按照本地区资源条件全额安排发电；水电兼顾资源条件和历史均值确定发电量；核电在保证安全的情况下兼顾调峰需要安排发电；气电根据供热、调峰及平衡需要确定发电量。煤电机组进一步加大差别电量计划力度，确保高效节能环保机组的利用小他煤电机组，并可在一定期限内增加大气污染物排放浓度接近或达到燃气轮机组排放限值的燃煤发电机组利用小时数。《2016年能源大力发展非化石能源，积极推进天然气高效利用，加强煤炭清洁绿色开发利用，推进能源科技创新，加快能源体制创新等。2017年能源工作指导意见的通场机制作用，推动发电成本下降；调整光伏电站发展布局，严格控制弃光严重地区新增规模，对弃光率超过5%的省份暂停安排新建光伏发电规模；稳步推进太阳能热发电示范项目。气化清洁能源利用工程建设的指到2020年，建成若干秸秆气化清洁能源利用实施县，实施区域内秸秆综合利用率达到85%以上，有效替代农村散煤，为农户以及乡镇学共设施供应炊事取暖清洁燃气。蓝天保卫战重点区域强化督查方进一步督促重点区域地方各级党委政府及有关部门落实大气污染大规模、集中式督查达到实战练兵目的，促进全国生态环境综合执法队伍交流，提高业务能力水平，锻炼生态环境保护铁军，图1.4截止2020年中国绿色能源产业相关政策汇总(一)《关于积极推进电力市场化交易进一步完善交易通知明确为促进清洁能源消纳，支持电力用户与水电、风电等清洁能源发电企业开展市场化交易。抓紧建立清洁能源配额制落实主体贵任，电网企业承担配额制实施的组织责任，参与市场的电力用户与其他电力用户均应按要求承担配额的消纳责任，履行清洁能源消纳义务。《关于积极推进无补贴平价上网有关工作的通明确了优化平价上网项目和低价上网项目投资环境，保障优先发电和全额保障性收购，鼓励平价上网项目和低价上网项目通过绿证交易获得合理收益补偿，降低就近直接交易的输配电价及收费，创新金融支持方式，做完善能源消费总量考核机制等8项鼓励政策措施。同时，通知要求，电网企业认真落实接网工程建设责任，扎实推进本地消纳平价上设，结合跨省跨区输电通道建设推进无补贴风电、光伏发《产业结构调整指导目录(2019年本，征求意见该公告由鼓励类、限制类、淘汰类三个类别组成。其域涉及太阳能、风能、海洋能，以及地热能利用技术开发域包括冷空调设备及关键零部件、热泵(地源、水源、空《关于2019年积极推进平价上网项目建设，严格规范补贴项目竞争配置，全面落实电力送出消《关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的明确按省级行政区域对电力消费规定应达到的可再生能源消纳责任权重，各省级人民政府能源主管部门牵头负责本省级行政区域的消纳责承担经营区消纳责任权重实施的组织责任，售电企业和电力用户协同承担消纳责任，国务院能源主管部门对各省级行政区域消纳责任权重完价，将可再生能源消纳量与全国能源消耗总量和强度“双控《关于全面放开经营性电力用户明确全面放开经营性电力用户发用电计划，支持中小用户参与市场化交易，健全全面放开经营性发用电计划后的价格形成机制，切实做好规保障工作。图1.5截止2020年中国绿色能源产业相关政策汇总(二)《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干坚持以收定支原则，新增补贴项目规模由新增补贴收欠；开源节流，通过多种方式增加补贴收入、减少不合规补贴需求，缓解存量项目补贴压力；符合条件的存量项目均纳入补贴清单；部门间相互配合，增强政策《关于建立健全清洁能源消纳长效机制的指导意稿)》明确提出要通过构建以消纳为核心的清洁能源发展机制、加快形成有利于清洁能源消纳的电力市场机制等来提升清洁能源消纳，建立健全清《关于开展跨省跨区电力交易与市场秩序专项监管工作的通知》线路输送清洁能源情况、清洁能源与火电送出比例等。具体包括：主要输电通道利用小时和负荷情况，输电通道检修或降功率期间对交易计划完成的影响，交易组织安排、调度计划编制、实时调度控制、调峰能力挖潜等方面对清洁能源消纳图1.6截止2020年中国绿色能源产业相关政策汇总(三)一次能源的多样化是国家能源安全战略的重要保证。目前我国的人均能源份额相对较低，分布不均。为了确保我国长期稳定的能源供应，核能将成为必不可少的第二类替代能源。核能是一种安全，清洁和可靠的再生能源。核电的发展可以改善我国的能源供应结构，帮助确保各个国家的能源安全和经济安全。中国政府已经发布了许多有关安全使用核能的文件。核能发展政策明显驱动，发展前景完善煤电价格联动机制和水电、核电上网价格形成机制。电上网电价机制有关问题的通对新建核电机组实行标杆上网电价政策，核定全国核每千瓦时0.43元。调整优化能源结构，在确保安全的基础上开工建设核电335万千安全高效发展核电，到2017年，运行核电机组这是我国核电发展以来的首次推动全行业核安全文化培育与发限延续的技术政策(试行)》指导核电厂运行许可证有效期限延续相关工作，保证核电厂运行安全。《核电厂内乏燃料干法贮存系指导核电厂增设厂内乏燃料干法贮存系统相关提高大型先进压水堆核电技术自主化程度，推动温智能堆、商用快堆、熔岩堆等先进核能技术研续提升。核电企业安全管理体系更加完善，安全生产责任制全面落实，安全管理水平持续提升。政府安全管理能力不断提高，核电行业安全管理、核安全监管、核应急响应、核安保能力进一步增强。核电安全得到图1.7截止2020年核能领域相关政策汇总(一)电安全高效发展及核电“走出去”。到2019年，核电标准体系更加完善，体系术内容逐步统一，标准自主化水平和协调性显著提高，形成到2022年，标准应用明显加强。国内自主核电项目采用自主核电标准的比例大幅提高，我国核电标准的国际影响力和认可度显著提升。到2027年，跻身核电标准化强国前列，在批准《核电站钢板混凝土结构技术标准》为国家标准，编号为GB2018,自2019年5月1日起实施。取消百万千瓦级核电机组(二代改进型核电机组产制造相关装备和产品的企业2019年度预拨免税进口额度相应取用1-2年的时间，解决我国核岛机械设备(包含设计、材料、无损检测、焊接、理化检验等)领域标准技术路线不统一的问题统一的核岛机械设备标准。其他三项为《大型先进压水堆及高温气冷堆核电站理实施细则》、《大型先进压水堆及高温气冷堆绩效评价管理细则》、《大型先进压水堆及高温自2020年1月1日起实施。一批法律法规。推进能源普法工作，全面提升依法行1.1.2风能领域2014年11月，国务院发布《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》,以应对我国能源资源日益紧张，生态环境问题突出的问题，提出积极发展水电，地热能和生物质能等其他可再生能源，到2020年，非化石能源将占一次能源消费的15%。总体而言，风电行业将在未来2-3年内经历关键时刻。随着对风电项目运营的严格规定，风电项目对企业也有一定的风险。发布时间政策名称主要内容就风电场规模、场址条件、风电设备国产化率，风电场建设规模与力发电机组及其关键零部件、原材料进口税收政策的通知》自2008年1月1日(以进口申报时间为准)起，对国内企业为开发、制造大功率风力发电机组而进口的关键零部件、原材料所缴纳的进口关税和后退，所退税款作为国家投资处理，转为国家资本金，主要用于企以及自主创新能力建设。化专项资金管理暂行明确了中央财政安排风电设备产业化专项资金的补助标准和资金使用范围，同时也明新建陆上风电项目，统一执行所在风能资源区的风电标杆上网电价今后根据建设进程另行制定，同时规定，继续实行风电费用分摊制度出当地燃煤机组标杆上网电价的部分，通过全国征收的可再生能源电价附加分摊解决。准入标准(征求意见明确要求风电机组生产企业必须具备生产单机容量2.5兆瓦及以上、年产量100万千瓦《办法》明确，国家能源局和国家海洋局作为门，按照各自的职能，对沿海多年平均大潮高潮线以下海域以及在相应开发海域内无居民海岛上的海上风电项目实施管理，并在海上风电规划编制、项目核准、施工等阶段做18项风电技术规范涵盖大型风电场并网、海上风电建设、风电机组状态监测、风电场健设备制造要求等多个领域，并于2011年11月1日实施。和消纳工作有关要求加强风电建设和运行管理、保障风电并网和消纳，提高风电开发利用能资源丰富地区开展采用蓄热电锅炉、各类储能技术等促进风电就地消纳的试点和示范工作，加快建立风电场与供热、高载能等大电力用户和电力系统的协调运行机制。就风电场接入电网的电能质量等相关技术要求图1.9截止2020年风能领域相关政策汇总(一)发布时间政策名称主要内容于规范风电场项目建设风电场建设应节约集约使用林地，风机基础、施工和检修道路等，禁止占用天然乔木林(竹林)地、年降雨量400毫米以下国家级公益林地和二级国家级公益林中的有林地，已核准但未取得使用林地手续的风电场项目，要重新合理优化选址和建设方案；强化风电场道路建设和临时用地管理，风电场施工和检修道路，应尽可能利用现有森林防火道路、林区道路、乡村道路等道路，在其基础上扩建的风电场道路原则上不得改变现有道路性质，临时占用林地的，应在临时占用林地期满后一年内恢复林业生产条件，并及明确吉林摆脱红色预警转为绿色，新疆(含兵团)、甘肃仍为红色区域。对于红色转为绿色的吉林省，需要严格论证地区消纳风电的能力，合理控制风电新装机规模。红色区域的省份仍然暂停风电开发建设，有限解决存量风电项目关电力交易机制扩大风指出要进一步完善风电供暖电力市场化交易机制，做好风电指出在风电平价上网项目布局及竞争性配置有国家补贴风电要求将陆上风电标杆上网电价改为指导价，新核准的集中式陆全部通过竞争方式确定，且不得高于项目所在资鼓励支持在同等条件下优先建设平价上网风电项目，突出推进力度配置的政策导向。一是对2019年不需国家补贴竞争配在确保具备消纳条件的前提下，可开展建设与消纳能力相匹配的平价上网风电项目；二是各地区消纳能力配置方面，在不影响已并网和核准有效项目的电力消纳基础上，测算确认的消纳能力优先向新建平价上网项目配置；三是对已建项目，如消纳能力有限，优先落实自愿转为平价上网项目的电力知(征求意见稿)的函》明确2020年将继续积极推进平价上网项目建设，各省级能源主管部门在落实消纳等各项建设条件的基础上，可自行组织、优先推进无补贴平价上网风电项目建设，积极支持分散式风电项目建设，推动分散式风电参与分布式发电市场发电产业发展迅速，年均增长率首次超过40%。而且，世界上所有国家都在制定管理办法》导价分别为每千瓦时0.40元、0.45元、0.55元，规定新增集中式光伏电站指导意见》目录(2020年本，征作为处于商业化和工业化早期阶段的新兴产业，生物质能源产业不能完全依靠市场来调整其发展和利用。国家要根据国家能源发展战略，继续加大对生物质能源生产和加工企业的政策扶持，建立一批具有独特的自主知识产权的生物质能源生产加工企业，促进大规模工业化，加快生产。物质能源的商业化迅速增加了生物质能源在能源结构中的比例。近年来，国家有关部门采取了一系列政策措施，以促进生物质发电产业的发展。《农业生物质能发电产业发展规划》《秸秆能源化利用补助资金管理暂行中央财政安排补助资金支持秸秆能源化利用，支持对象为从事秸秆成型燃料、秸秆气化、秸秆干馏等秸秆能源化生产的企业。《关于完善农林生物质发电价格政策全国征收的可再生能源电价附加分摊解决。《关于生物质发电项目建设管理的通方，要暂缓核准生物质发电项目，集中力量把《生物质能发展”到2015年，生物质能年利用量超过5000万吨标准煤。其中，生物质发电装机容量1300万千瓦、年发电量约780亿