在能源革命形势下建设钢铁生态工业浅析

2020-02-26 作者：佚名网友评论 0 条

由于技术进步风、光发电成本可等于或低于上网电价，装机容量和发电量增长速度均超过煤电，新增供电依靠可再生能源，能源革命电力行业已经先行，钢铁行业必将跟进。

　　苏亚杰1 杜英虎2 陈寿林3

　　1.山西焦煤集团焦炭集团有限责任公司原政策研究室

　　2.太原钢铁（集团）有限公司原煤气厂

　　3.中国日用化学工业研究院原四室

　　中国于2016年3月向《巴黎协定》、《联合国气候变化框架公约》秘书处提交了“到2030

　　年温室气体排放达到峰值”的自主贡献承诺。

　　1 能源革命

　　人类社会为解决碳排放造成的地球表面温度升高和环境污染问题，掀起了以水电、太阳能、风能、生物质能、地热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转换热潮。

　　《国家能源科技“十二五”发展规划》选用了，2004年，欧洲联合研究中心（JRC）根据各种能源技术的发展潜力及其资源量，对未来100年的能源需求总量和结构变化做出的预测：可再生能源的比重将不断上升，于2020、2030、2040、2050和2100年将分别达到20%、30%、50%、62%和86%。其中，化石能源消耗总量将于2030年出现拐点，太阳能在未来能源结构中的比重将越来越大（见图1 ）。

　　图1 未来100年世界能源结构变化预测

　　习近平总书记2014年6月14日在中央财经领导小组会议上提出：推动能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命和全方位加强国际合作等重要论述，其本质就是主体能源的更替、能源开发利用方式的根本改变。从此，中国能源革命的序幕徐徐拉开。

　　1.1能源革命概况

　　杜祥琬院士在报告中指出：全球能源自1913年以煤炭为主阶段，到二十世纪转向以油气为主阶段，到现在逐步转向以非化石能源为主的阶段（见图2）。

国家发展和改革委《能源生产和消费革命战略（2016-2030）》目标要求（摘录）：到2020年，全面启动能源革命体系布局，推动化石能源清洁化，根本扭转能源消费粗放增长方式，能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内，煤炭消费比重进一步降低，清洁能源成为能源增量主体。2021-2030年，可再生能源、天然气和核能利用持续增长，高碳化石能源利用大幅减少，能源消费总量控制在60亿吨标准煤以内，非化石能源占能源消费总量比重达到20%左右；展望 2050年，能源消费总量基本稳定，非化石能源占比可能超过一半。

《国家发展改革委、国家能源局关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》：随着风电和光伏发电技术进步，“十四五”初期风电、光伏发电将逐步全面实现平价上网。电力行业能源革命走在了全国前列。

1.2 风电发展情况

风电资源量的特点是，跟风速的三次方成正比，80米高比10米高的风速大30%，风能资源量增加两倍。根据国家气象局公布：2004年，中国风能资源第三次普查结果：中国10米高空的风能资源量43.5亿千瓦，技术可开发量2.97亿千瓦。2014年，全国风能资源评估成果，根据我国陆地70米高度风功率密度，项目组推算出：80米高度风功率密度达到150瓦/m2以上的风能资源技术可开发量为102亿千瓦，达到200瓦/m2以上的风能资源技术可开发量为75亿千瓦。十多年来，风力发电技术有了长足的进展。风电塔筒从10几米高增长到100多米高，可开发风力资源从2.97亿千瓦增加到102亿千瓦以上，增长了34倍。 2019年无补贴风力发电项目，中国电力投资集团公司位于内蒙古乌兰察布市察右中旗600MW风电项目投标机型，最大功率5MW，风轮直径155M。华润电力山东岚山区600MW海上风电规划项目单机容量6MW～10MW，规模为60万千瓦，同时融合海洋生态养殖。（资料来源：北极星风力发电网）

由于风力发电技术与装备的不断进步、输电技术进步与输电线路建设、信息技术进步，风电发电成本不断下降。国际上风电机组成本从2007年的1.78美元/瓦，降至2015 年的0.93美元/瓦，风机成本的降低也带动了度电成本的降低，陆上风电的度电成本目前约0.06美元/瓦，相较于2010年分别下降25%。我国2019年风电指导电价（征求意见）Ⅰ类资源区为0.34元/KWh（见表1）。

　　国家能源局公布：2018年，全国风电新增并网装机2059万千瓦。到2018年底，累计装机1.84亿千瓦。全国风电发电量3660亿千瓦时，同比增长20%；发电量占一次能源生产的比重约为3.0%。平均利用小时数2095小时，同比增加147小时。

　　1.3 光伏发电发展情况

　　国家能源局公布：2018年光伏发电新增装机4426万千瓦，其中，集中式电站和分布式光伏分别新增2330万千瓦和2096万千瓦，发展布局进一步优化。到12月底，全国光伏发电装机达到1.74亿千瓦，其中，集中式电站12384万千瓦，分布式光伏5061万千瓦。

　　2018年，全国光伏发电量1775亿千瓦时，同比增长50%。平均利用小时数1115小时，同比增加37小时；光伏发电平均利用小时数较高的地区中，蒙西1617小时、蒙东1523小时、青海1460小时、四川1439小时。

　　2018年，全国光伏发电弃光电量同比减少18亿千瓦时，弃光率同比下降2.8个百分点，实现弃光电量和弃光率“双降”。弃光主要集中在新疆（不含兵团）和甘肃。

　　光伏发电主要材料：单晶硅、多晶硅（薄膜）、有机/聚合物太阳能电池、钙钛矿及薄膜。北京大学新闻网报道：“近年来，有机无机杂化钙钛矿太阳能电池以其效率高、制备简单、成本低的优势获得了学术界和产业界的众多关注。钙钛矿太阳能电池的光电转换效率在过去短短几年内迅速提升至23.7％，已经超过了商业化的碲化镉和铜铟镓硒太阳能电池，是发展最快的一类薄膜太阳能电池。”钙钛矿电池的商业化会比许多人想象中要快。

　　北极星太阳能光伏网，2019年4月18日资讯：保利协鑫集团董事局主席朱共山认为：光伏行业在2019年会逐步迎来复苏，回归到理性、健康有序发展的轨道。这次复苏，“是不要国家补贴的，成本、收益能算得了账的企业的机会。”国家能源局明确2022年前光伏发电仍有补贴，但在他看来，目前已完全可以甩掉“拐杖”。乐山6万吨多晶硅项目将不靠国家补贴。“光伏发电完全可做到比煤炭发电成本还要低。”过去10年，光伏组件、发电成本下降了90%以上，而煤炭价格却在上升。协鑫在青海已经可以做到每度电上网价格0.35元，略低于当地火电价格。

　　《关于完善光伏发电上网电价机制有关问题的通知：发改价格〔2019〕761号》文（摘录）：一、完善集中式光伏发电上网电价形成机制。“将集中式光伏电站标杆上网电价改为指导价。综合考虑技术进步等多方面因素，将纳入国家财政补贴范围的Ⅰ～Ⅲ类资源区新增集中式光伏电站指导价分别确定为每千瓦时0.40元（含税，下同）、0.45元、0.55元。”；“纳入国家可再生能源电价附加资金补助目录的村级光伏扶贫电站（含联村电站），对应的Ⅰ～Ⅲ类资源区上网电价保持不变，仍分别按照每千瓦时0.65元、0.75元、0.85元执行。”二、适当降低新增分布式光伏发电补贴标准。“纳入2019年财政补贴规模，采用“自发自用、余量上网”模式的工商业分布式（即除户用以外的分布式）光伏发电项目，全发电量补贴标准调整为每千瓦时0.10元。”；“纳入2019年财政补贴规模，采用“自发自用、余量上网”模式和“全额上网”模式的户用分布式光伏全发电量补贴标准调整为每千瓦时0.18元”。2010～2018年光伏上网电价（见表2）。