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加快推进电能替代助力石化企业绿色低碳可持续发展
时间:2023-06-21 点击量:380
随着我国可再生能源装机和消纳能力的提高,全面推动电能替代已成为各行业企业减碳的重要途径之一。石化企业是流程工业企业碳排放大户,其绿色低碳可持续发展对我国工业领域碳达峰碳中和至关重要。当前我国石化行业电气化率仅为13%,远低于全国30%的平均水平,亟需推进相关企业电能替代进程。
石化企业推进电能替代面临的主要挑战
石化企业的电力系统复杂性高、涉及领域广,且终端电气化相关技术装备尚未成熟,推进电能替代主要面临成本、技术、安全等方面的挑战。
1 较高的系统成本制约电能替代推进进程
以电伴热为例,若仅考虑运行成本,电价低于0.86元/千瓦时,经济性优于蒸汽伴热,若考虑初期投资,以及电气防爆防火防雷等因素,电伴热不具有竞争力。另外,大型机组由蒸汽驱动改为电力驱动,每套机组需新增齿轮箱、联轴器、变频电机等设备,并根据工艺需要再配置变频器及软启动,改造费用高昂,在财政补贴不足或缺乏的条件下,企业积极性不高。此外,绿电价格高于火电价格,即使是绿电资源丰富的新疆,其绿电上网价格也比火电上网价格高30%。
2 电能替代缺乏成熟的技术方案和示范项目
目前国内较为成熟的电加热/电驱动设备均在20兆瓦以下,60兆瓦裂解气电压缩机所需的防爆调速电机、超大容量变频器全部掌握在欧美日公司手中,且国内目前尚无明确可行的技术方案,同时缺乏生产300℃~600℃中高温等级高压蒸汽的电机及可行的技术方案。此外,大规模电能替代对石化企业现有生产工艺的改动较大,需要核算多项能量平衡数据、新建变电单元、重新排布电机安装空间及设计工艺管线等,同时还需要在设备和管理上作出重大调整,可行性均需要论证。
3 现有电力供应保障能力难以满足电能替代的安全性与稳定性要求
当前,我国大多数石化企业用电负荷已接近电网容载比上限,且供电设施老旧、网架结构薄弱、电网抗扰动能力较差,必须改造以适应电能替代发展需要。因电力供应中断与波动导致的非计划停工事故占企业用电设备非计划停工事故的80%以上。未来,随着电能替代带来的供电容量的增长以及绿电消纳带来的供电方式的变化,现有电力系统发生供应中断与波动的概率将极大增加,对石化企业安全连续平稳运行的影响不容小觑。
推进电能替代的几点思考
“双碳”背景下,企业生产过程用能持续向电气化发展是大势所趋,给企业电力系统带来挑战的同时,也迎来了电能替代创新发展的新机遇。“十四五”是我国石化行业蒸汽驱动向电力驱动转变的探索攻关期,亟需在政策体系、试点示范、产业合作等方面持续发力,加快电能替代进程。
1 建立健全电能替代政策体系,持续加强补贴力度
为加快推进电能替代,“十三五”以来,国家相继出台《石化化工重点行业严格能效约束推动节能降碳行动方案(2021-2025年)》《关于进一步推进电能替代的指导意见》等一系列规划指导类政策,不断强化顶层设计。然而,补贴类政策较少,且现有补贴政策大多是局部且专项的。应持续加强补贴力度,强化电价引导,完善差别电价、阶梯电价等绿色电价政策,调整补贴方式,建立涵盖电能替代项目投资、建设、运营的系统性全过程补贴体系。
2 强化试点示范,加快用电设备推广应用
探索电能替代与新能源发电耦合,支持具备条件的石化企业开展“源网荷储”一体化示范项目建设。同时选取典型石化企业,以生产运行与能源系统优化、蒸汽热力与蒸汽透平改电力驱动等为重点,根据技术成熟度、安全可靠性和技术经济性逐步扩大规模和优化热电平衡,按照加热负荷与设备功率由低到高顺序,率先开展低功率、低负荷加热炉、再沸器等设备的电能替代试点示范,推动高效节能的电机热泵、电加热炉、电压缩机、变压器等在石化行业的应用。
3 推动产业合作,提升供电安全
联合发电、电网、电子、电器等产业,共同推进电网设施升级改造,积极打造与电能替代相适应的用电设施体系,夯实终端用能电气化发展基础,鼓励企业与地方供电公司在线路扩容、供电系统改造、调峰储能能力建设等方面开展合作,积极参与地区电网的供需调节,建立联动机制,共同做好电网安全运行保障。同时强化与电力行业的合作,加强电网配套设施和智能电网的建设,推进与发电企业共建风光与“火电+CCUS”发电基地,与电网公司开展新能源发电代输合作等。