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    以“两个替代”促进河南省雾霾治理路径研究

    meihuagong
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    环境污染是现阶段河南省面临的首要问题,以煤为主的能源消费结构加剧了河南省大气污染,雾霾问题尤其严重。造成雾霾频发的因素有多种,主要包括能源消费总量持续攀升、能源消费结构不够合理、电煤消费比重偏低和机动车保有量快速增长等。因此,在河南省实施“两个替代”战略,倡导绿色、节能、低碳的生活方式,对于推动能源革命、保障能源安全、优化能源结构、提高能源效率、促进节能减排、建设美丽河南意义重大,是破解河南省雾霾难题的有效措施。

    一 河南省雾霾现状及成因分析

    随着我国经济的快速发展,以雾霾为主要特征的区域型环境污染问题愈演愈烈。2016年12月16日以来全国出现严重的雾霾天气,影响范围多达17个省区市,污染面积142万平方公里,超过1/7的国土被雾霾笼罩,其中重度霾影响面积达到58万平方公里,北京、天津、河北、山西、山东、河南等省共23个城市发布重污染天气红色预警。这期间河南省也经历了大面积灰霾污染,全省18个省辖市全部出现重度或严重污染,其中安阳、新乡、焦作、郑州、平顶山和漯河共6个省辖市污染等级“爆表”,雾霾治理形势十分严峻。

    (一)河南省大气污染现状分析

    按照《环境空气质量标准》(GB3095-2012)评价,2015年河南省18个省辖市城市环境空气优良天数平均仅为183天,与北京市相比少3天,与河北省相比少7天,达标率为50.2%,低于全国平均水平26.6个百分点,排名倒数第一。根据河南省环保厅发布的河南省空气质量状况,2016年前三季度,河南省18个省辖市环境空气平均优良天数153天,比上年同期多13天,PM10平均浓度为121微克/立方米,比上年同期下降6.2%;PM2.5平均浓度为66微克/立方米,比去年同期下降13.2%。2016年9月,河南省18个省辖市在全国338个地级市的PM10及PM2.5的排名中均在倒数100名之内;其中郑州市在全国重点区域空气质量排名中位列倒数第4。

    (二)雾霾形成机理分析

    霾是指各种污染源排放的污染物在特定的大气流场条件下,经过一系列物理化学过程,形成细颗粒物,并在水汽的作用下快速吸湿增长,最终导致严重的大气消光现象。污染物包括二氧化硫、氮氧化物、氨、挥发性有机物、颗粒物等。霾的本质是大气中高浓度的PM2.5引起消光造成大气能见度严重下降。PM2.5是空气动力学当量直径小于或者等于2.5微米的大气颗粒物的总称,是形成灰霾天气的主要物质,对人体健康和大气环境质量的影响很大。PM2.5并不是一种单一成分的空气污染物,其来源非常复杂,来源之一是由污染源直接排出,称为一次颗粒物,其成分主要为元素碳、有机碳、土壤尘等;来源之二是由气态污染物经过冷凝或由多相化学反应而形成的复合体,称为二次颗粒物,其成分主要有硫酸盐、硝酸盐、铵盐等。

    (三)河南省雾霾源解析

    河南省PM2.5的来源中,燃煤、机动车、工业过程和扬尘是四大主要污染来源。其中,燃煤排放占PM2.5来源的比例高达31%,是河南省大气PM2.5的第一大来源;机动车尾气占比23%;工业排放占比21%;扬尘占比17%;其他污染因素占比8%。其中“燃煤”是指包括燃煤电厂、集中供暖、居民散烧在内的燃煤排放;“机动车”是指交通流动源和非道路机械、农业机械等的燃油排放;“工业过程”是指所有工业生产过程的排放,核心仍是工业用途的燃煤排放;“扬尘”则包括交通道路扬尘、建筑尘、土壤风沙尘等;“其他”是指农牧业氨排放、厨房油烟、装修喷涂等其他污染源。

    (四)“两个替代”是雾霾治理治本之策

    燃煤、机动车和工业过程中的燃煤占河南省污染源的75%,因此,实施“两个替代”战略对河南省雾霾治理具有重要作用。在能源供给侧实施“清洁替代”战略,大力开发风力发电、光伏发电等清洁能源,减少河南省化石能源消耗,尤其是煤炭消耗,对于河南省降低二氧化硫、氮氧化物、粉尘等大气污染物排放,调整能源消费结构、促进能源转型具有重要的作用;在能源消费侧实施“电能替代”战略,以电能代替燃煤和燃油消耗,尤其是散燃煤。大力利用清洁绿色高效电能,提高电能在终端能源中的比重,在提高人民电气化生活水平的同时,还能进一步降低雾霾污染物的排放。

    2015年,河南出台了最为严厉的“1+6+7”体系,包括1个意见(《关于进一步强化大气污染防治工作的意见》),6项制度性保障文件(《党委、政府及有关部门环境?;すぷ髦霸稹?、《河南省党政领导干部生态环境损害责任追究实施细则》、《河南省环境监管网格化实施指导意见》、《河南省排污许可管理暂行办法(试行)》、《河南省城市环境空气质量生态补偿暂行办法》和《河南省大气污染防治考核办法(试行)》);7大领域专项攻坚方案(通过“调、禁、改、关、?!?,统筹推进扬尘污染治理、工业大气污染治理、燃煤污染治理、重点行业挥发性有机物污染治理、黄标车淘汰和老旧车及机动车污染治理、秸秆禁烧、重污染天气应急应对攻坚实施方案),全面实施蓝天、碧水、清洁等重大环保工程。2015年河南省二氧化硫和氮氧化物排放量减少5.39万吨和15.96万吨,同比削减4.50%和11.23%。河南省通过推进“两个替代”战略,2015年电能替代电量、新能源发电量和外电入豫电量分别为53.8亿千瓦时、15.3亿千瓦时和314亿千瓦时,推动改造超低排放机组1147万千瓦,合计减少二氧化硫和氮氧化物排放量为4.06万吨和10.9万吨,贡献率达到75%和68%,其中实施超低排放贡献达38%和43%。2016年电能替代电量、新能源发电量和外电入豫电量分别为80.85亿千瓦时、55.6亿千瓦时和394.04亿千瓦时,减排二氧化硫和氮氧化物排放量为8.86万吨和17.7万吨。

    二 以电能替代促进河南省雾霾治理的路径研究

    电能替代是以电能替代煤炭、石油等化石能源的直接消费,提高电能在终端能源中的比重。加快推进“以电代煤、以电代油、电从远方来、来的是清洁电”电能替代战略,对于大幅减少直燃煤、减少石油依赖、减少大气污染、促进雾霾治理、优化能源结构、推动能源消费革命、落实国家能源战略和能源清洁化发展意义重大。为实现电能替代目标,本文在分析用户用能影响因素和借鉴发达国家先进经验的基础上,提出河南省推进电能替代的可行路径。

    (一)影响电能替代进程的因素分析

    1.能源价格

    影响用户用能的主要因素之一是能源价格,用户对能源价格的接受程度决定了该能源品种的市场竞争力。目前,用户终端用能种类主要分为电力、煤炭、天然气和液化石油气四大类,全部折算成电价后,等效电价分别是每千瓦时0.568元、0.266元、0.304元和0.748元(见表1),电能对于油品的替代具有较强的竞争力。但是,现行的价格体系没能反映能源的环境成本,使清洁能源的综合效益未能全部体现出来;此外,用户在考虑能源使用价格时,还需对设备的初始投资、运行维护费、设备寿命等进行综合比较。

    表1 各能源品种有效可比热分析

    2.能源需求

    工业用户中能源主要用于动力、控制、照明等方面。工业用户在能源选择中,主要考虑三方面的因素。一是能源价格的高低,工业用户种类繁多,其能源使用成本占生产成本的比重差异很大,通常高端产品对能源价格的承受能力相对较强。二是工艺对能源的要求,比如化工产品中,需要天然气作为化工原料;钢铁行业中,焦炭是重要的原料,对于这类行业电能替代的范围有限。三是由于工业用户设备投资成本较大,考虑更换原有的用能方式,需要进行详细的经济效益分析。因此,工业用户领域的电能替代需要综合考虑工艺、能源价格以及技术改造成本等多方面的影响。

    相对于工业用户来说,商业用户用能成本较低,对能源价格的承受能力较强,并且对能源清洁性要求较高,考虑到全国商业用能还有很大的发展前景,电能替代应当重点在此领域加大推广应用。

    居民用户用能领域主要包括照明、厨卫、采暖/制冷等方面。电力在城镇终端能源消费市场中具有较强的竞争力,特别是对于城市高收入群体,电价承受能力强,对电价波动敏感,制定如峰谷电价、分时电价等合理的电价政策可以提高居民用电积极性。对于广大农村地区,特别是经济相对落后、偏远的农村地区,电能并无较强的竞争优势;随着全国农村经济的发展,农村电气化水平的不断提高,电力在农村终端能源消费市场的竞争力将不断增强。

    3.环保因素

    电力是清洁的二次能源。对终端使用者而言,电能是清洁、零污染的能源,在终端使用电能没有任何环境影响,但烧煤或烧油带来的环境影响却大不相同,与每度电产生相同的热量相比:选择原煤会向大气排放5.2766克的二氧化硫和0.6123克的氮氧化物;选择焦炭会向大气释放3.8915克的二氧化硫和0.3664克的氮氧化物;选择柴油,会向大气排放0.7514克的二氧化硫和0.3015克的氮氧化物。

    由于全国79%~80%的电力来自火力发电,因此从全过程看,使用电力也会向大气排放二氧化硫和氮氧化物。但电力行业采取脱硫、脱硝等办法集中处理污染物,火电厂脱硫效率可达到90%以上,脱硝效率可达80%以上,经脱硫、脱硝处理后,电能的硫化物排放量远低于原煤、焦炭和柴油,氮化物排放量低于原煤、焦炭、汽油、柴油和天然气。而且随着清洁能源的发展,电力的排放系数还会逐步下降,电能的环保优势将愈发明显。

    4.其他因素

    从安全性看,电能的使用安全是比较有保障的,比如电热水器的安全性就远远高于燃气热水器,燃气热水器需要专门的通风管道,烧煤需要通风换气,否则一氧化碳聚集会引起中毒。

    从方便性看,供气需要专门的管道或者用罐装气,如果是老旧小区,加装管道可能会破坏房屋结构,存在安全隐患。电力网覆盖范围远远大于天然气、液化气管网,并且电器通常都有定时功能,给使用带来了很大的方便。

    从舆情看,降低污染气体排放,减少雾霾已形成社会共识,清洁能源的大规??⒗眯枰晃缒苁褂?。因此,需要加强对电能的推广,大力推动电能在终端能源消费中的替代,构建稳定、经济、清洁、高效、安全的能源供应体系,满足不断日益增长的能源需求。

    (二)国外推进电能替代的经验借鉴

    美国为提高电气化水平实行电能替代,采取了多种措施,包括:颁布政策加速农村电气化进程,设立农村电气化局,为农村电气化实行提供技术指导;鼓励电动汽车产业发展,一方面出资支持企业和有关方面进行电动汽车技术的研究开发,另一方面划拨专项购车款用来购买电动汽车及其他代用燃料汽车。

    欧盟为施行电能替代采取了下列举措:建立健全相关标准,包括能效标准、排放标准和新电气标准;提升环境?;さ纳缁嵊跋炝?,欧盟国家普遍把环境和社会诚信、社会责任挂钩,推动企业主动采取措施降低污染物排放,推进电能替代工作的普及。

    (三)河南省推进电能替代的路径分析

    2016年5月25日,国家发改委和国家能源局等八部委联合印发了《关于推进电能替代的指导意见》,提出“十三五”期间,全国将全面推进在居民采暖、生产制造、交通运输和电力供应与消费等4个领域的电能替代。2016年8月15日,河南省发改委等11个部门联合下发《关于河南省电能替代工作实施方案(2016~2020年)》,提出从能源供给侧和需求侧两端发力,强化环保强制性约束和政策引导性扶持,严格控制增量和优化调整存量并重,积极推进重点区域和重点领域实施“以电代煤”、“以电代油”,最大限度地减少散烧煤和燃油使用量,加快提升河南省电气化水平,形成清洁、安全、智能的新型能源消费方式?!笆濉逼诩?,河南省在能源终端消费环节形成年电能替代散烧煤、燃油消费总量650万吨标准煤能力,带动电煤占煤炭消费比重提高约2.6个百分点、电能占终端能源消费比重提高2个百分点以上,减排二氧化碳1607万吨。

    1.以电代煤

    河南省当前以电代煤主要集中在采暖、烹饪以及提供热水或蒸汽等用途,主要替代措施包括推广电采暖、电炊具、热泵、蓄热电锅炉等用电设备。

    电采暖具有可控性强,舒适性好和成本较低的优势。从技术特点看,电采暖系统是以电能为能源,发热电缆、电热膜和碳晶电热板等设备为发热体,将电能转化为热能,通过采暖房间的地面以低温辐射的方式,把热量送入房间,具有可控性强,操作方便,舒适性好的优点。从经济可行性看,电采暖利用低谷电加热,减少白天高峰时段耗电量,针对燃气(热力)管网覆盖范围以外的城区、郊区、农村等还大量使用散烧煤进行采暖,使用电采暖设施替代分散燃煤设施,建设成本比普通水暖系统低,节省建筑空间资源,可利用热惰性的特点。从替代总量看,河南省城乡居民用电户数逾3000万户,受燃气(热力)管网敷设限制和传统习惯影响,目前河南省家庭仍有将近一半为燃煤或炉灶方式,集中供暖家庭覆盖率低。以每年100万户采用以电代煤采暖,一年户均燃烧1吨煤计算,每年可减少燃煤100万吨。

    电炊具具有效率高、污染小、安全便捷的优势。从技术特点看,电炊具是以电为能源的各类炊具,主要包括电磁炉、微波炉、电饭煲和电水壶等,具有热效率高、污染小、清洁干净、便捷、安全等优点。从能效水平看,电炊具的终端利用效率可达90%以上,远远高于传统燃气灶55%左右的热效率水平,主要市场在农村居民生活领域,体现在家用厨房电气化水平的提高。从替代总量看,随着城镇化进程和农村配网升级改造的加快,农村居民生活方式将发生根本性转变,居民生活用电量有较大的替代空间。按照每年人均居民用电量增加20千瓦时推算,每年可替代电量18亿千瓦时,相当于减少直燃煤86万吨。

    热泵具有效率高、适用广的优势。从技术特点看,热泵是经电力做功,将低位热能转换为高位热能的设备,分为土壤源热泵、水源热泵、空气源热泵和工业企业余热源热泵。经济可行性:从能效水平看,热泵系统COP在3.5~5.5,比传统空调系统运行效率要高40%。热泵系统推广领域主要包括宾馆、商厦、写字楼、医院、学校、别墅和居民小区等。从替代总量看,河南省境内具有较为丰富的浅层地热能,河南全省1/4的土地有地热资源,按照每年新增热泵应用建筑面积3000万平方米,采暖指标每平方米120瓦和利用小时数2200小时计算,每年可替代电量约7.5亿千瓦时,相当于减少直燃煤36万吨。

    蓄热式电锅炉具有削峰填谷、环保高效的优势。从技术特点看,蓄热电锅炉是以电力为能源,在电网低谷时段将电能转换成热能,通过蓄热介质储存并在电网高峰时段释放热能,以满足建筑物采暖和生活热水需要的新型供暖设备,具有热效率高、环保、削峰填谷、运行费用低等优势。从能效水平看,蓄热式电锅炉热效率可达98%,高于燃气锅炉80%的热效率水平。蓄热式电锅炉使用领域广泛,主要适用于配电容量富裕、升温速度要求高、对水温有一定要求的场所,用于提供生活热水、采暖和蒸汽。受蒸发量的限制,目前蓄热电锅炉在功能上难以替代大吨位蒸汽锅炉,考虑以替代10蒸吨以下锅炉为主。从替代总量看,目前河南省燃煤锅炉3200余台,主要分布在南阳、焦作、信阳等地区,有9800余蒸吨,按照每年替代15%的10蒸吨以下燃煤锅炉,综合利用小时数2000小时计算,可替代电量潜力约5亿千瓦时,相当于减少直燃煤24万吨。

    电窑炉具有控制精度高、运行稳定性好的优势。从技术特点看,以电为能源,多半以电炉丝、硅碳帮或二硅化钼作为发热组件,依靠电能辐射和导热原理进行氧化气氛烧制,具有精度高、效率高、稳定性高的特点。从经济可行性看,在陶瓷、玻璃、制药等行业市场潜力较大,针对中低温(1300℃以下)、中等加热体积的加热窑。从替代总量,按照每年替代窑炉容量50万千伏安,综合利用小时数3000小时计算,每年可替代电量约12亿千瓦时,相当于减少直燃煤57.6万吨。

    蓄冷空调具有峰谷效应、适用性强的优势。从技术特点看,蓄冷空调谷荷时电制冷冻源,峰荷时冷冻源释放。从经济可行性看,随着电蓄热、电蓄冷峰谷分时电价的出台,“双蓄”项目将会有较大的实施潜力。从替代总量看,按照每年新增蓄冷应用建筑面积100万平方米,制冷指标每平方米210瓦和利用小时数1200小时计算,每年可替代电量约2.5亿千瓦时,相当于减少直燃煤12万吨。

    燃煤自备机组关停改用网电将会提高发电效率、减少污染。目前,河南省单机容量5万千瓦及以下高污染低效燃煤自备电厂装机38万千瓦,若全部关停改用电网直接供电,每年可实现替代电量3亿千瓦时,减少直燃煤14.4万吨。

    关停小火电机组可以减少燃煤、降低排放?!笆濉逼诩淠』鸬缃鸩焦赝T?0万千瓦,每年可实现替代电量1.6亿千瓦时,减少直燃煤7.68万吨。

    综上所述,实施以电代煤战略,“十三五”期间河南省每年替代电量约70.4亿千瓦时,减少直燃煤约338万吨;累计实现替代电量352亿千瓦时,减少直燃煤1690万吨。

    2.以电代油

    在交通领域,积极推动电动车、电气化铁路和轨道交通发展,减少燃油消耗,降低城市交通对PM2.5污染的影响程度;在农业领域,积极推广“农田机井通电”,降低柴油消耗,减少农村地区PM2.5污染物排放。

    电动车具有成本低、污染少、推广性强的优势。从技术特点看,电动车是以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶的车辆。电动车起步快,零排放,噪声小,等候交通信号和交通拥堵时不耗能,适用于城市用车。从经济可行性看,综合目前油价变化趋势和中央与地方的购车补贴,电动汽车替代燃油汽车的经济性较好,并且未来随着电池储电量及使用寿命增加,纯电动车的替代空间将进一步扩大。从河南省电动汽车推广应用的现状分析,目前河南省纯电动汽车保有量较低,但近几年,河南省以平原为主的特点促进电动摩托车和电动自行车迅速普及。从替代总量看,按照每年新增100万辆电动自行车、行驶里程1500公里,新增3万辆纯电动汽车、行驶里程6000公里,每百公里耗电15千瓦时计算,每年可替代电量2.52亿千瓦时。

    轨道交通具有能效少、效益高的优势,从技术特点看,轨道交通从外部电源和牵引供电系统获得电能,通过电力机车牵引列车运行的铁路。轨道交通具有运输能力大、能源效率高、运营成本低、成本效益好等优点。从经济可行性看,电力机车比内燃机车有更好的经济性,电力机车能耗仅为内燃机车能耗的60%,且电气化线路的运营效率比非电气化线路高20%~30%。从替代总量看,河南地处中原,具有得天独厚的地理区位优势,随着“十三五”期间“米字形”高铁和郑州轨道交通建设的积极推进,每年可替代电量3亿千瓦时。

    机井通电具有高效率、低成本、替代规模大的优势。从技术特点看,电水泵是以电动机带动泵体输送液体或使液体增压的机械。与柴油泵相比,电水泵有着很明显的高效率、低能耗、低排放等优点。从经济可行性看,以河南实施“农田机井通电”工程为例分析经济性。河南柴油价格约为7元/升,使用一台12匹柴油机灌溉一亩地,每次需用柴油4.2升,需花费29.4元;以电力为动力,每亩地灌溉一次用电10.9千瓦时,按照现行0.68元/千瓦时排灌电价,每亩每次花费7.4元,比柴油机灌溉节省22元。按照每年平均灌溉3.7次计算,电力比柴油机灌溉每亩每年可减少支出81.4元。从运行成本看,电水泵比油泵运行成本低,替代规模较大。从替代总量看,“农田机井通电”工程可作为河南省一项富民惠农工程。目前,全省高标准粮田建设规划区内尚有50.4万眼机井需通电,共需建设配电台区5万个。按照每年增加排灌台区1万个,台区年用电量4万千瓦时计算,每年可替代电量4亿千瓦时。

    机场桥载设备替代飞机APU具有污染少、成本低的优势。从技术特点看,利用机场桥载设备为飞机提供电力,不使用飞机上燃油辅助动力装置(APU)发电,减少航空燃油消耗。从经济可行性看,电能价格远低于燃油价格。从替代总量看,河南省郑州、洛阳、南阳3座民用机场全部采用桥载设备供电,按每年起降20万架次,每次停留1小时,每小时消耗192千瓦时计算,每年可替代电量0.38亿千瓦时。

    综上所述,实施以电代油战略,“十三五”期间河南每年替代电量9.9亿千瓦时,减少原油消耗21万吨;累计实现替代电量49.5亿千瓦时,减少原油消耗105万吨。

    三 以清洁替代促进河南省雾霾治理的路径研究

    大力实施清洁替代战略,以清洁能源替代化石能源,促使河南能源结构实现从化石能源为主、清洁能源为辅向清洁能源为主、化石能源为辅的转变,走上低碳绿色的发展道路。2013年,河南省人民政府印发《河南省能源中长期发展规划(2012~2030年)》,要求到2020年,清洁能源占能源消费总量的比重为8%,到2030年达到15%。本文基于对清洁替代的技术经济性分析,提出河南省推进清洁替代的路径。

    (一)清洁替代的技术经济性分析

    1.风力发电

    截至2015年底,中国累计装机达到1.45亿千瓦,占比达到33.6%,主要分布在内蒙古、甘肃、新疆、河北和东部沿海地区,其中甘肃、内蒙古风电装机渗透率占比分别达到27%和23%;河南省2016年风电装机为104.1万千瓦,主要分布在三门峡、南阳等地。

    目前,陆上风电机组主要机型为鼠笼式异步风电机组和双馈感应型风电机组,部分采用直驱永磁同步发电机组,单机额定功率为1.5兆瓦至2.5兆瓦。海上风电机组主要采用额定功率为1.5兆瓦至3.6兆瓦的风电机组,3兆瓦至6兆瓦的风电机组正处于示范阶段,正在研制额定功率为7兆瓦至10兆瓦的海上风电机组。

    随着风电市场需求的快速增长和风电装备制造产能的大幅扩张,特别是2008年国际金融?;?,风机市场价格大幅下降。2008~2010年中国风机价格累计下降37%,近年来,风机价格下降趋势放缓。预计到2020年,陆上风机的总体造价还可以下降20%~25%,海上风电的造价可以降低40%以上,发电成本也会同步下降。根据国家《能源发展战略行动计划(2014~2020年)》,到2020年,风电与煤电上网电价相当,具备较强的市场竞争力。

    2.光伏发电

    截至2015年底,中国累计装机容量达到4300万千瓦,是全球光伏发电装机容量最大的国家,主要分布在甘肃、青海、内蒙古和江苏地区,其中甘肃、青海光伏发电装机占全国总装机的14%、13%;河南省2016年累计装机容量为284.3万千瓦,主要分布在三门峡、安阳等地。

    目前,已经成功实现商业化的光伏发电技术包括晶体硅电池、薄膜电池和聚光电池,生产成本近十年降幅达到90%,电池转换率以每年0.5%的速度提升。晶体硅电池技术最为成熟,产业化配套最为完善,市场参与者也最多,并且其可靠性通过多年验证,发电成本也降至较低水平,未来仍将是市场主流。薄膜电池如CIGS、CdTe,虽然发展潜力较大,但受制于其原材料特性(如毒性或稀缺性等)和市场参与者逐年减少,未来的重点将集中在一些细分市场。聚光电池受制于气候环境,导致双轴跟踪的运营成本较高,特别是在晶体硅电池转换效率逐年提升、成本逐年下降的情况下,其在主流市场就更难与晶体硅竞争。

    依据光伏组件、逆变器、电气辅助设备和建筑安装所设定价格变化规律,笔者预测中国光伏电站发电成本呈显著下降趋势。目前大型光伏电站投资为9000元左右/千瓦,分布式光伏发电为9000~10000元/千瓦;到2020年,大型光伏电站投资有望降低到7400元/千瓦,分布式光伏发电下降到7400~8800元/千瓦。根据国家《能源发展战略行动计划(2014~2020年)》,到2020年,光伏发电与电网销售电价相当,在用户侧具备较强竞争力。

    (二)河南省推进清洁替代的路径分析

    1.加快开发风能资源

    河南局部地区风能资源丰富,可开发区域主要集中分布在豫南、豫西北及黄河两岸平原区周围等5个地区,综合考虑风电场建设条件,河南省具备风电开发容量约1000万千瓦。截至2016年,河南省风电装机容量仅104.1万千瓦,后续风电开发规模仍有较大提升空间,特别是随着低速风机技术的逐步突破,未来分布式风电和平原低速风电将迎来大发展期。2020年,河南省风电装机容量预计可达到600万千瓦,年发电量约108亿千瓦时。

    2.积极发展光伏发电

    紧抓国家大力扶持光伏产业、加快光伏发电发展的机遇,按照集中开发与分布式利用相结合的原则,积极推进太阳能的多元化利用。实施屋顶太阳能计划,优先在产业集聚地和经济发展水平较高的地方,建设屋顶光伏电站和光伏发电示范小区;在城市道路、公园、车站等公共设施及公益性建筑物照明推广使用光伏电源;在光照条件较好的荒山、荒坡、滩涂等未利用土地建设集中式并网光伏电站;在主要蔬菜、果品基地,推广农业大棚光伏电站技术,开展农业光伏综合利用,节约土地资源,稳步推进农光互补、渔光互补、林光互补等综合利用项目建设。至2016年底,全省已建成太阳能光伏发电284.3万千瓦,年发电量11.5亿千瓦时;2020年,全省太阳能发电装机容量预计可达到350万千瓦,年发电量35亿千瓦时。

    3.积极引入区外电力

    贯彻“内节外引”能源战略,推动特高压清洁能源通道建设,到2020年形成包含特高压交流南阳站、天中直流的“一交一直”互联格局,区外电力消纳能力达到1300万千瓦,占全省电力供应比重约为17%,能源保障能力显著增强。通过发展特高压跨区电网可以提高清洁能源发电的消纳规模,有效减少省内燃煤消耗,减少引起雾霾的污染物排放。根据国际绿色和平组织的报告,特高压每输送1亿千瓦时电力,可使负荷中心减排PM2.5约7吨、PM10约17吨,减排二氧化硫、氮氧化物约450吨。

    四 结论及建议

    预计到“十三五”末,河南省通过推进实施“两个替代”战略,可实现电能替代电量、新能源发电量和外电入豫电量分别达到400亿千瓦时、143亿千瓦时和600亿千瓦时,完成改造超低排放机组4384万千瓦,电力行业将可减少二氧化硫和氮氧化物排放量6.06万吨和26.3万吨,占河南省2020年减排二氧化硫22万吨和21.2万吨目标的27.6%和124%,实现从源头和终端推进河南的雾霾治理。主要建议如下。

    (一)科学制定“两个替代”发展规划

    科学编制河南省“十三五”“两个替代”发展规划,积极推动将其纳入能源发展规划、电力及相关行业发展规划、城镇化建设规划等政府有关规划,将“两个替代”工作纳入河南省大气污染防治攻坚战中,制定相关工作实施方案。

    (二)政府出台“两个替代”支持政策

    根据河南省大气污染现状和国家严格的环保政策,建立“两个替代”价格引导机制,加强需求侧管理,推行电能替代和清洁替代价格补偿政策,落实各项财政支持和税收优惠政策,完善“两个替代”市场化交易机制。

    (三)积极培育“两个替代”产业链条

    采用合同能源管理、工程总包、建设经营移交、融资租赁、能源托管、设备租赁等商业模式,培育发展“两个替代”项目,落实开发重点示范,采用“大云物移”等新技术,开展创新实践,建立产业发展促进联盟。

    (四)加快建设“两个替代”电网工程

    推动特高压入豫通道建设,做好承接特高压落地方案,积极消纳区外清洁能源;加快智能电网建设,优化储能电站布局,科学有序就近消纳新能源,保障清洁能源“并得上、送得出、落得下、用得好”;加快配套电网工程建设,为电能替代实施提供坚强电网支撑。

    (五)全面深入“两个替代”宣传示范

    发挥能效服务网络作用,通过集中宣传、交流座谈、技术展览等形式,倡导“绿色、节能、低碳”的能源消费理念,全面深入普及环保意识,增强全社会对“两个替代”的认同感,有效引导客户改变消费习惯,主动选择高品质电能。

    “两个替代”工作任务艰巨、责任重大。河南省应紧紧抓住国家能源生产和消费革命、防治大气污染的有利时机,积极推动“两个替代”战略,提高电能占终端能源消费的比重,为减少雾霾、建设美丽河南做出更大贡献。

    标签: 河南省 电力替代 清洁能源替代 烟雾治理

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