电力部门碳减排技术经济管理总主编：魏一鸣编著：余碧莹等北京理工大学能源与环境政策研究中心碳达峰碳中和系列教材《碳减排技术经济管理》配套课件第一节电力生产供应概述第二节电力系统关键技术第三节电力部门发展现状第四节电力部门碳减排技术经济管理措施第五节电力部门碳减排技术经济管理方法2第一节电力生产供应概述2“源”主要指可控且连续出力的大电源（煤电、水电、核电等）发电厂、站，通过各种设备做功形式将一次能源转换成电能，然后通过升压接入“网”即电网。输电网通过升压变电站、高压/超高压输电线路将发电厂与变电所连接起来，完成电能传输。配电网通过配电所、配电线路、变压器等从输电网接受电能，逐级降压分配给用户即各个负荷端，传统电力系统由“源网荷”组成电力系统简介即“荷”。电力系统示意图3新型电力系统由“源网储荷”组成“源网荷储”新型电力系统示意图4新型电力系统u源源互补u源网协调u网荷互动u网储互动与传统电力系统相比，新型电力系统的“新”主要表现为以下几个方面:传统电力系统与新型电力系统5第二节电力系统关键技术6u发电技术火力发电、核能发电、水力发电、风力发电、太阳能发电、生物质能发电、地热能发电u碳捕集、封存与利用技术u储能技术电力系统关键技术7火力发电是指通过燃烧化石燃料（煤、油、天然气或其他碳氢化合物），将所得到的热能转换为机械能再转换为电能的过程。u优点：技术成熟、成本低廉、机组出力稳定可控、相较于其他发电方式建设周期短等u缺点：火力发电的燃料主要是化石能源，在发电过程中会产生大量尘粒、二氧化硫等有害物质和二氧化碳排放发电技术：火力发电汽轮机发电示意图燃煤发电站8技术进步u随着蒸汽压力和温度参数逐步提高，煤电机组由亚临界向超临界、超超临界技术不断发展进步，煤电机组发电效率明显提高，供电煤耗明显降低，粉尘、SOx、NOx、COx等的排放量也会随着煤耗的降低而相应降低u循环流化床是新一代高效、低污染清洁燃烧技术，优点有:低温燃烧方式，因此氮氧化物排放远低于煤粉炉，并可实现燃烧中直接脱硫,脱硫效率高且技术设备简单、经济；燃料适应性广且燃烧效率高u整体煤气化联合循环发电系统是将洁净的煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统,既有高发电效率又有环保性能,是一种有发展前景的洁净煤发电技术发电技术：火力发电9u2020年，我国发电总装机容量达22亿千瓦，其中火力发电机组装机容量12亿千瓦，占全国总装机容量的57%u从电源结构看，2011-2020年我国传统化石能源发电装机比重持续下降，2020年火力发电装机比重较2011年下降了16%2011-2020年全国总装机容量和火电机组装机容量资料来源:历年《中国电力年鉴》;国家统计局发电技术：火力发电10核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。u优点：不使用化石燃料、不会造成空气污染和产生大量的CO2排放、核燃料能量密度高、所用燃料体积小、运输和储存便利、出力稳定可控等u缺点：核反应堆会产生大量的放射性物质，一旦出现核泄漏事故，将对生态环境和人体健康造成巨大危害发电技术：核能发电核电站112020年世界各国核能发电现状资料来源:IEA.ElectricityInformation2021u利用核能发电的主要国家有美国、中国、法国、俄罗斯等u2020年中国在运行核电站53座，核能发电量占比4.9%发电技术：核能发电12水力发电是指利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处，将势能转换成水轮机之动能，再借水轮机推动发电机产生电能。u优点：对环境污染较小、能够控制洪水泛滥、提供灌溉用水、改善河流航运、推动发展旅游业等u缺点：需要高昂的前期投入和较长的建设周期，且大坝水库的修建会对周边水生生态系统造成不可逆的影响；水力发电能力还会受到降雨、汛期来水等自然因素影响发电技术：水力发电水力发电站13u水力发电基础设施建成后发电小时数较高、发电运行成本较小，是目前经济最成熟、世界最主要的可再生能源发电技术，但随着资源不断开发，成本具有上升趋势u2020年全球平均水力发电装机成本约为1870美元/千瓦2010-2020年全球水力发电装机成本资料来源:IRENA(2021)发电技术：水力发电14u2020年各类可再生能源...