福建电能替代潜力及政策建议

2017-06-15 13:49乐光熠魏宏俊
电力需求侧管理 2017年3期
关键词:电锅炉潜力电价

乐光熠,陈 岩,魏宏俊,林 凡

(1.国网三明供电公司,福建 三明 365000;2.国网宁德供电公司,福建 宁德 352000)

◆营销与服务◆

福建电能替代潜力及政策建议

乐光熠1,陈 岩1,魏宏俊2,林 凡1

(1.国网三明供电公司,福建 三明 365000;2.国网宁德供电公司,福建 宁德 352000)

1 福建电能替代基本情况

近年来,福建坚持绿色发展,大力支持能源开发和能源消费中的电能替代。至2015年末,福建全省装机容量达近5 000万kW,其中清洁能源占比近50%,远高于全国平均水平。“十二五”期间,福建省完成以电代煤、以电代油、以电代柴等电能替代78.6亿kWh,替代相当于373.6万tce的化石能源,减排二氧化碳668.3万t。福建积极开展电能替代,突出在八大领域推广15项技术,大力拓展港口岸电、农业电气化等新兴领域,突出打造成片示范区域,创新替代项目推广机制,推广实施“以租代建”的新模式,取得了较好成效。

2 福建电能替代潜力预计

根据福建省发展规划,结合“十二五”以来全省经济发展和用电增长情况、大项目跟踪情况和调查结果,对各领域总的电能替代理论潜力和以5年为规划目标的可行潜力进行预计。

2.1 建筑领域

2.1.1 电锅炉

福建省城市人工煤气供应总量0.3亿m3,城市液化石油气供应总量29.83万t。根据电力当量折标系数,取水煤气和液化石油气加热效率85%、电锅炉的热效率95%计算,则可估算出理论可行替代电量潜力约为38.01亿kWh。取每年增长3%的保守估计,则可估算出总的理论可替代电量潜力约为42.57亿kWh。根据电力、煤炭、燃气价格测算,目前电锅炉替代经济性低,但由于传统锅炉的环境污染问题,将其替代为电锅炉具有很大的环境效益。考虑部分新建设备暂时不具有改造潜力,同时电锅炉一次投资较高问题,考虑环保效益要求,需要淘汰20 t/h以下的燃煤锅炉,此部分规模实现替代总量的20.7%,则5年可行潜力8.83亿kWh。

2.1.2 热泵

福建省竣工房屋建筑面积为13 139.3万m2,按6%的年增长速度,“十三五”期间竣工房屋总建筑面积为78 511.5万m2,空调负荷面积约为总建筑面积的50%。若全部采用热泵技术,单位面积制热量为35 W/m2,年采暖时间为900 h,采暖效率值为4;制冷时取单位面积制冷量为150 W/m2,年制冷时间为1 200 h,制冷效率值为5。根据以上分析,可以计算出热泵的理论可行替代电量潜力约为172亿kWh。考虑全社会新建房屋50%使用热泵供冷条件下,根据近几年热泵推广应用增长情况,预计2020年平均增长30%,根据福建省热泵推广力度和增速预计,到2020年热泵替代潜力约为21.28亿kWh。

2.1.3 电蓄冷

电蓄冷空调机组主要用于工业企业厂房与办公建筑制冷。预计“十三五”期间全省竣工面积约3 500万m2,空调制冷面积约为总竣工面积的40%,取单位面积制冷量为150 W/m2,年制冷时间为1 200 h,电蓄冷制冷能效为4,释冷效率90%。根据以上分析,可以计算出“十三五”期间电蓄冷空调机组理论可行替代电量潜力约为10.8亿kWh。由于福建省针对工业企业有峰谷优惠电价,同时大力推进电蓄冷空调机组,有相应的电蓄冷电价政策与环保政策保障,预计2020年推广可行潜力为5.77亿kWh。

2.2 工业领域

2.2.1 电锅炉

工业电锅炉主要应用领域为纺织、食品加工、造纸、橡胶、建筑等领域及部分供暖、热水,此部分燃煤消耗共计约为1 198.67万tce。根据电力当量折标系数,取工业燃煤锅炉热效率值为0.65、工业电锅炉热效率值为0.95,则可估算出理论可行替代电量潜力约为667.33亿kWh。根据福建强制淘汰小型燃煤锅炉的政策,省内已逐步开展了燃煤锅炉淘汰工作,预计5年内淘汰10 t/h燃煤锅炉耗煤量约占燃煤锅炉总耗煤量的6.56%,可行潜力约为43.77亿kWh。

2.2.2 电窑炉

电窑炉主要应用领域为钢铁、铸造、陶瓷、玻璃、水泥等行业,福建省此部分燃煤消耗共计约为1 483.98万tce。根据电力当量折标系数,取工业燃煤窑炉热效率值为0.5、工业电窑炉热效率值为0.9,计算出理论可行替代电量潜力约为670.8亿kWh。考虑福建省在燃煤锅炉(窑炉)淘汰及升级方面的补贴政策以及对陶瓷建材行业电窑炉优惠电价的支持,预计5年可行潜力为49.05亿kWh。

2.2.3 燃煤自备电厂

根据调查数据,2015年福建省共有燃煤自备电厂23座,年自发自用电量折煤耗73.23万tce,理论可行替代电量潜力约为24.41亿kWh。根据燃煤自备电厂的投运情况,小型燃煤自备电厂已逐年关闭,大型燃煤自备电厂发电煤耗水平较高,不具备关停条件,预计近年内无法替代。

2.3 交通领域

2.3.1 电动汽车

截至2015年12月,福建全省累计推广应用纯电动汽车6 019辆。根据福建省“十三五”充电基础设施专项规划,预计2016—2020年福建省各类电动汽车车型及特性如表1所示。

“十三五”期间,福建省电动汽车充电需求如表2所示。则5年内可实现累计充电电量超过11.81亿kWh,节约替代燃油近40万t。

2.3.2 轨道交通

福建省铁路营业里程数2 878 km,铁路总用电量11.4亿kWh,其中电气化铁路里程数1 500 km。根据轨道交通“十三五”规划,到2020年,铁路营业里程达到5 350 km,电气化铁路里程数达到3 020 km,预计届时福建省铁路总用电量将达到19.71亿kWh,实现增加电量8.31亿kWh。

表1 各类电动汽车行驶特性

表2 2016—2020年电动汽车充电需求亿kWh/年

2.3.3 港口岸电

福建省主要港口福州港、厦门港、泉州港、漳州港、湄州湾港和宁德港总货物吞吐量49 166.24万t。2018年和2020年沿海重点港区专业化泊位占比分别达86%和87%,预计2020年港口年通过能力达8亿t、集装箱1 800万标准箱。预计到2020年,福建省新建岸电系统1 300套,每套岸电系统年实现替代电量10万kWh,则5年内港口岸电理论可行替代电量潜力为12.38亿kWh。

2.3.4 机场辅助动力装置(auxiliary power unit,APU)

福建省有民用航空航线280条,民用航空航线62.64万km,全省机场位数40个。预计到2020年,福建省有民用航空航线312条,民用航空航线81.32万km,全省机场位数80个。根据机场APU改造经验,单个廊桥年实现替代电量50万kWh,预计福建省2016年可实现替代电量0.2亿kWh,2020年可实现替代电量0.4亿kWh。

2.4 农业生产及农产品加工

2.4.1 农业电排灌

福建省有效灌溉面积到111.61亿m2,农业排灌柴油机数量10.11万台,农用柴油使用量86.00万t。取柴油折标系数1.457 1 tce/t,电力当量折标系数1.229 tce/万kWh,并取柴油机泵的效率值为0.4、电水泵的效率值为0.8,可估算出理论可行替代电量潜力约为51亿kWh。电排灌虽有较好的环境效益,但由于单台电水泵设备一次性投资较高,考虑农业生产的实际投资情况,考虑到2020年完成3.5%的替代量,潜力为1.81亿kWh。

2.4.2 电制茶

福建省茶叶产量为372 087 t。茶叶制作需要大量的电动机械,加上茶叶对温、湿度要求较高,需配置空调,一般茶农用户制茶机械功率在25~30 kW。如使用煤气制茶,每斤茶叶制作要使用煤气约2元,改用电制茶后每斤茶叶消耗2.5 kWh电量,每斤茶叶可节约能源费用0.25元,将制茶工艺全部改为电制茶可实现理论电能替代潜力为18.6亿kWh。随着电制茶设备的逐步推广,福建地区制茶工艺电制茶已达到50%以上,考虑政府环保性要求,预计到2020年按剩余可替代电量为制茶总量27.4%,替代潜力测算为5.09亿kWh。

2.4.3 电烤烟

福建省农作物总播种面积230.52亿m2,总产值1 529.57亿元,其中烤烟产量15.38万t,单位面积产量为2 160 kg/万m2。旧式烤房每亩烟需用煤450 kg。电烤烟房烤烟每亩烟需用煤345 kg,用电62 kWh。福建省烤烟面积7.12亿m2,理论可行替代潜力为0.66亿kWh。由于电烤烟房烟叶质量好,且不存在技术实施难度,具有较好推广性,预计5年内替代比例为40%,可行替代潜力为0.26亿kWh。

3 福建现有电能替代政策及需求

福建省贯彻落实党中央、国务院建设生态文明省的重大战略部署,各级政府出台了价格类、补贴类、规划类等政策,在一定程度上保障了电能替代推进。目前,福建电能替代政策58项,其中省级政策8项,市级政策27项,县级政策23项,主要分为规划类、环保类和经济类。

3.1 价格政策

3.1.1 电价政策

(1)峰谷分时电价政策,主要是蓄热式电锅炉和冰蓄冷空调特殊峰谷电价。如:冰蓄冷空调特殊峰谷电价,高峰及平时段执行用户对应目录电价,低谷时段下浮50%。

(2)电价调整,主要是电热隧道特殊电价和调整制茶用电电价类别。如:泉州德化对于24 h生产的陶瓷企业,执行电热隧道特殊电价0.462 2元/kWh,比正常大工业电价低0.15元/kWh,同时执行单一制电价。

3.1.2 补贴政策

补贴政策主要分3类。

(1)以电代柴补助。在三明、龙岩等旅游区、水土流失区,给予财政补贴。如:龙岩长汀对于居民“以电代燃”,给予0.05~0.20元/kWh财政补贴。

(2)锅炉改造补贴。主要是燃煤锅炉改造补助。如:厦门市对高污染燃料锅炉采取集中供热、清洁能源替代或关停的,按照10万元/t的标准给予补助。

(3)设备推广补助。主要是新能源汽车、农业生产电设备推广补助。如:三明市永安对购买不同功率电烤笋设备补助8 000~13 000元/台。

3.2 发展规划政策

发展规划类政策主要有支持导向性政策、规划目标类政策、行业准入类政策等。如:武夷山市规定,到2017年,推广清洁电能替代增供电量1 770万kWh;2018年全面完成推广任务,并基本实现电能替代技术领域广泛覆盖,逐步由传统的电锅炉、电窑炉、电蓄冷(蓄热)等5个领域扩大到智能家居,风能、光能应用等15个领域。

3.3 环保政策

环保类政策分为3类。

(1)禁止使用原煤、蜂窝煤等燃料项目。福建省大气污染防治行动计划实施细则规定,加快推进集中供热、“煤改气”、“煤改电”等清洁能源替代工程建设。到2017年,除必要保留外,各设区城市建成区基本淘汰每小时10 t及以下的燃煤锅炉,禁止新建每小时20 t以下的燃煤锅炉;其他地区原则上不再新建每小时10 t以下的燃煤锅炉。

(2)加快落后锅炉、燃煤窑炉的淘汰和对锅炉的改造升级。如:《龙岩市生态环境保护攻坚战役实施方案》规定,启动中心城市建成区内淘汰10 t及以下的燃煤锅炉工作,2017年完成;禁止新建20 t以下的燃煤锅炉;各县(市、区)县城不再新建10 t以下的燃煤锅炉。

(3)大力推广新能源汽车,加快充电桩配套设施建设,减少尾气排放。三明市人民政府关于加快新能源汽车推广应用的通知规定,2016年起全市各级政府机关及公共机构车辆中新能源汽车占比不低于30%,充换电服务价格实施政府指导价,除国家补贴外,市政按国家标准30%予以购车补助等。

3.4 政策建议

根据福建省电能替代潜力和政策实施现状,对进一步实现福建电能替代和节能减排目标所需要的政策进行分析。

3.4.1 环保类

福建省致力打造海西生态文明省,为进一步出台更严格的环境保护政策带来契机。一是颁布限制和淘汰类燃煤、燃油锅炉、窑炉设备技术和装备目录,明确更新淘汰时限,推动更新换代;二是出台更为细致的淘汰燃煤锅炉、窑炉政策。

3.4.2 经济类

在经济下行的大环境下,部分投资较高的电能替代技术实施较为困难,对此类改造进行相应补贴或执行特殊电价,能大大增强用户改造意愿。一是对由燃煤、燃油改用电设备的,给予补贴奖励,提高用户积极性;二是对电锅炉、冰蓄冷等实施特殊峰谷电价,有效降低用户成本;三是在工艺集中区、产业聚集区适当推行特殊电价,打造电能替代工业聚集区。

从目前的经济类电能替代政策来看,与地区产业相关的电价扶持政策较为缺少,不利于进一步提高地区企业的经济效益。下一阶段可以针对各个地区的主要产业颁布一些针对性的电价扶持政策,加快建设电能替代工业聚集区的同时,降低单位产值能耗。

3.4.3 技术标准类

出台电能替代相关产业的技术标准类政策。电能替代作为近年的热门趋势,带动了许多行业的发展,诸如分布式新能源、电动汽车等。早日出台相关的技术标准,给电能替代相关行业注入新活力。一是颁布分布式能源并网的相关技术标准,解决分布式新能源的消纳问题,促进分布式新能源产业的发展;二是颁布关于分布式电能并网电价标准的政策,鼓励用户发电、售电,通过发展分布式能源加快电能替代的普及;三是完善关于电动汽车行业的相关标准,明确电动汽车安全、充电桩建设、充电收费等技术标准,优化产业链。目前关于技术标准的政策比较少,下一步应该争取出台更为细致的规定,完善整个产业的标准,推动电能替代。

4 电能替代成效分析

受能源、经济、技术等条件约束,预计福建2016—2020年能够实现电能替代电量173亿kWh。通过电能替代,可有效提高居民电气化水平,减少煤碳使用与二氧化碳排放,缓解城市环境压力大、雾霾问题日趋严峻问题;通过电能替代产品与技术装备的投入使用,解决当前存在的电能替代产品装备研发与推广力度不足、装备使用与应用效果欠缺问题。

4.1 提高电气化水平

不论从发展趋势、现实要求,还是从技术条件分析等方面来看,电能替代都是终端能源替代的主要趋势,以电气化提高和电能替代为基本方向推动终端能源替代,符合我国基本国情。

4.2 节能减排

福建省2016—2020年预计共实现电能替代电量173亿kWh,减少二氧化碳排放576.7万t,有效降低了一次能源在能源消费中的比例,同时解决了福建地区部分排放问题,有效缓解了城市雾霾难题。

4.3 装备技术发展

现阶段,我国在电能替代领域的技术支撑能力还有较大发展空间。一方面技术标准和法律法规的不完备导致电能替代市场出现标准不统一、操作不规范的状况,严重阻碍电能替代技术的发展;另一方面,宣传、培训力度不够,缺乏电能替代工程技术的专业人才等问题,都在一定程度上阻碍电能替代技术的推广应用。

通过电能替代,一方面可推动电网建设关键技术的突破,另一方面可推动电能替代项目关键技术装备的研发。在电锅炉、空调、热泵、清洁能源发电机组、电动汽车与充电桩等多个技术装备领域创造巨大的市场机遇,为更多更高效、更实用、更具性价比的设备投入市场创造条件,从而促进了相关设备的开发与研制,后期应用维护与产品更新升级。D

Potential and policy suggestions of electric energy substitutionin Fujian province

LE Guang⁃yi1,CHEN Yan1,WEI Hong⁃jun2,LIN Fan1

(1.State Grid Sanming Power Supply Company,Sanming 365000,China;2.State Grid Ningde Power Supply Company,Ningde 352000,China)

分析了福建省各电能替代技术领域理论潜力以及5年内可行潜力,介绍了福建电能替代进展及相关政策情况,对现有政策类型进行归类分析,对电能替代的成效进行了分析,对未来电能替代工作提出政策建议。

电能替代;潜力预测;成效分析;政策建议

This paper analyzes the theoretical potential of al⁃ternative energy technologies in Fujian province and the feasibility potential in 5 years.This paper introduces the current situation of Fujian electric energy substitution and the relevant policies,classi⁃fies and analyzes the existing policy types,analyzes the effect of the electric energy substitution,and puts forward some policy sug⁃gestions for the future energy substitution.

electric energy substitution;potential forecast; effect analysis;policy suggestions

F407.61

C

1009-1831(2017)03-0043-04

10.3969/j.issn.1009-1831.2017.03.010

2016-11-06;

2016-11-28

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