在能源革命形勢下建設鋼鐵生態(tài)工業(yè)淺析

2020-02-26 作者：佚名網友評論 0 條

由于技術進步風、光發(fā)電成本可等于或低于上網電價，裝機容量和發(fā)電量增長速度均超過煤電，新增供電依靠可再生能源，能源革命電力行業(yè)已經先行，鋼鐵行業(yè)必將跟進。

　　蘇亞杰1 杜英虎2 陳壽林3

　　1.山西焦煤集團焦炭集團有限責任公司原政策研究室

　　2.太原鋼鐵（集團）有限公司原煤氣廠

　　3.中國日用化學工業(yè)研究院原四室

　　中國于2016年3月向《巴黎協定》、《聯合國氣候變化框架公約》秘書處提交了“到2030

　　年溫室氣體排放達到峰值”的自主貢獻承諾。

　　1 能源革命

　　人類社會為解決碳排放造成的地球表面溫度升高和環(huán)境污染問題，掀起了以水電、太陽能、風能、生物質能、地熱能等非化石可再生能源替代煤炭、石油等化石能源的全球能源轉換熱潮。

　　《國家能源科技“十二五”發(fā)展規(guī)劃》選用了，2004年，歐洲聯合研究中心（JRC）根據各種能源技術的發(fā)展?jié)摿捌滟Y源量，對未來100年的能源需求總量和結構變化做出的預測：可再生能源的比重將不斷上升，于2020、2030、2040、2050和2100年將分別達到20%、30%、50%、62%和86%。其中，化石能源消耗總量將于2030年出現拐點，太陽能在未來能源結構中的比重將越來越大（見圖1 ）。

　　圖1 未來100年世界能源結構變化預測

　　習近平總書記2014年6月14日在中央財經領導小組會議上提出：推動能源消費革命、能源供給革命、能源技術革命、能源體制革命和全方位加強國際合作等重要論述，其本質就是主體能源的更替、能源開發(fā)利用方式的根本改變。從此，中國能源革命的序幕徐徐拉開。

　　1.1能源革命概況

　　杜祥琬院士在報告中指出：全球能源自1913年以煤炭為主階段，到二十世紀轉向以油氣為主階段，到現在逐步轉向以非化石能源為主的階段（見圖2）。

國家發(fā)展和改革委《能源生產和消費革命戰(zhàn)略（2016-2030）》目標要求（摘錄）：到2020年，全面啟動能源革命體系布局，推動化石能源清潔化，根本扭轉能源消費粗放增長方式，能源消費總量控制在50億噸標準煤以內，煤炭消費比重進一步降低，清潔能源成為能源增量主體。2021-2030年，可再生能源、天然氣和核能利用持續(xù)增長，高碳化石能源利用大幅減少，能源消費總量控制在60億噸標準煤以內，非化石能源占能源消費總量比重達到20%左右；展望 2050年，能源消費總量基本穩(wěn)定，非化石能源占比可能超過一半。

《國家發(fā)展改革委、國家能源局關于積極推進風電、光伏發(fā)電無補貼平價上網有關工作的通知》：隨著風電和光伏發(fā)電技術進步，“十四五”初期風電、光伏發(fā)電將逐步全面實現平價上網。電力行業(yè)能源革命走在了全國前列。

1.2 風電發(fā)展情況

風電資源量的特點是，跟風速的三次方成正比，80米高比10米高的風速大30%，風能資源量增加兩倍。根據國家氣象局公布：2004年，中國風能資源第三次普查結果：中國10米高空的風能資源量43.5億千瓦，技術可開發(fā)量2.97億千瓦。2014年，全國風能資源評估成果，根據我國陸地70米高度風功率密度，項目組推算出：80米高度風功率密度達到150瓦/m2以上的風能資源技術可開發(fā)量為102億千瓦，達到200瓦/m2以上的風能資源技術可開發(fā)量為75億千瓦。十多年來，風力發(fā)電技術有了長足的進展。風電塔筒從10幾米高增長到100多米高，可開發(fā)風力資源從2.97億千瓦增加到102億千瓦以上，增長了34倍。 2019年無補貼風力發(fā)電項目，中國電力投資集團公司位于內蒙古烏蘭察布市察右中旗600MW風電項目投標機型，最大功率5MW，風輪直徑155M。華潤電力山東嵐山區(qū)600MW海上風電規(guī)劃項目單機容量6MW～10MW，規(guī)模為60萬千瓦，同時融合海洋生態(tài)養(yǎng)殖。（資料來源：北極星風力發(fā)電網）

由于風力發(fā)電技術與裝備的不斷進步、輸電技術進步與輸電線路建設、信息技術進步，風電發(fā)電成本不斷下降。國際上風電機組成本從2007年的1.78美元/瓦，降至2015 年的0.93美元/瓦，風機成本的降低也帶動了度電成本的降低，陸上風電的度電成本目前約0.06美元/瓦，相較于2010年分別下降25%。我國2019年風電指導電價（征求意見）Ⅰ類資源區(qū)為0.34元/KWh（見表1）。

　　國家能源局公布：2018年，全國風電新增并網裝機2059萬千瓦。到2018年底，累計裝機1.84億千瓦。全國風電發(fā)電量3660億千瓦時，同比增長20%；發(fā)電量占一次能源生產的比重約為3.0%。平均利用小時數2095小時，同比增加147小時。

　　1.3 光伏發(fā)電發(fā)展情況

　　國家能源局公布：2018年光伏發(fā)電新增裝機4426萬千瓦，其中，集中式電站和分布式光伏分別新增2330萬千瓦和2096萬千瓦，發(fā)展布局進一步優(yōu)化。到12月底，全國光伏發(fā)電裝機達到1.74億千瓦，其中，集中式電站12384萬千瓦，分布式光伏5061萬千瓦。

　　2018年，全國光伏發(fā)電量1775億千瓦時，同比增長50%。平均利用小時數1115小時，同比增加37小時；光伏發(fā)電平均利用小時數較高的地區(qū)中，蒙西1617小時、蒙東1523小時、青海1460小時、四川1439小時。

　　2018年，全國光伏發(fā)電棄光電量同比減少18億千瓦時，棄光率同比下降2.8個百分點，實現棄光電量和棄光率“雙降”。棄光主要集中在新疆（不含兵團）和甘肅。

　　光伏發(fā)電主要材料：單晶硅、多晶硅（薄膜）、有機/聚合物太陽能電池、鈣鈦礦及薄膜。北京大學新聞網報道：“近年來，有機無機雜化鈣鈦礦太陽能電池以其效率高、制備簡單、成本低的優(yōu)勢獲得了學術界和產業(yè)界的眾多關注。鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率在過去短短幾年內迅速提升至23.7％，已經超過了商業(yè)化的碲化鎘和銅銦鎵硒太陽能電池，是發(fā)展最快的一類薄膜太陽能電池。”鈣鈦礦電池的商業(yè)化會比許多人想象中要快。

　　北極星太陽能光伏網，2019年4月18日資訊：保利協鑫集團董事局主席朱共山認為：光伏行業(yè)在2019年會逐步迎來復蘇，回歸到理性、健康有序發(fā)展的軌道。這次復蘇，“是不要國家補貼的，成本、收益能算得了賬的企業(yè)的機會。”國家能源局明確2022年前光伏發(fā)電仍有補貼，但在他看來，目前已完全可以甩掉“拐杖”。樂山6萬噸多晶硅項目將不靠國家補貼。“光伏發(fā)電完全可做到比煤炭發(fā)電成本還要低。”過去10年，光伏組件、發(fā)電成本下降了90%以上，而煤炭價格卻在上升。協鑫在青海已經可以做到每度電上網價格0.35元，略低于當地火電價格。

　　《關于完善光伏發(fā)電上網電價機制有關問題的通知：發(fā)改價格〔2019〕761號》文（摘錄）：一、完善集中式光伏發(fā)電上網電價形成機制。“將集中式光伏電站標桿上網電價改為指導價。綜合考慮技術進步等多方面因素，將納入國家財政補貼范圍的Ⅰ～Ⅲ類資源區(qū)新增集中式光伏電站指導價分別確定為每千瓦時0.40元（含稅，下同）、0.45元、0.55元。”；“納入國家可再生能源電價附加資金補助目錄的村級光伏扶貧電站（含聯村電站），對應的Ⅰ～Ⅲ類資源區(qū)上網電價保持不變，仍分別按照每千瓦時0.65元、0.75元、0.85元執(zhí)行。”二、適當降低新增分布式光伏發(fā)電補貼標準。“納入2019年財政補貼規(guī)模，采用“自發(fā)自用、余量上網”模式的工商業(yè)分布式（即除戶用以外的分布式）光伏發(fā)電項目，全發(fā)電量補貼標準調整為每千瓦時0.10元。”；“納入2019年財政補貼規(guī)模，采用“自發(fā)自用、余量上網”模式和“全額上網”模式的戶用分布式光伏全發(fā)電量補貼標準調整為每千瓦時0.18元”。2010～2018年光伏上網電價（見表2）。