如今的火电厂烟囱冒白烟无污染?真相是这样的

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  出品 | 网易新闻

  作者 | 须臾千秋,清华大学土木工程博士

  在新能源如雨后春笋般层出不穷的今天,当有人提起“火电”时,人们的心里往往会涌现出“污染”“温室效应”“落后产能”等词汇,仿佛火电已经到了该被历史淘汰的临界点,如今的宠儿是光伏发电和风电这些“清洁能源”。

  然而,你是否知道,时至今日,火电仍然是人类电力供应当之无愧的“大哥”?根据国际能源署公布的2018年的信息,在中国,火电的发电量占全体发电量的70.4%,在美国,火电的占比是63.46%,在全球的发电类型中,火电的占比不低于64%。

  所以,可以看出来,火电比重大不是中国独有的能源特点,发展火电既不是因为我们技术落后,也不是因为中国不重视环境保护,火电在2019年仍然如此受欢迎,这是有原因的。

  

  (一)火电为什么难以被替代?

  事实上,新能源并不像看起来那样一劳永逸,在实际应用时有很多苦衷。

  比如太阳能光伏发电,光伏发电板的生产成本很高,生产过程造成的污染也比较大,光伏转化效率也并不高,还伴随着相当的故障率,这使得光伏发电的成本居高不下,我们的工程师们还有许多的难关需要逐一攻克。

  再比如风电,最大的特点就是不稳定,电力不像石油、煤炭等资源可以储存,它必须即发即用,时大时小的电力不仅根本无法使用,还会冲击电力网络,对整个电力系统造成破坏。因此,每装机一定量的风电,反而要增修几座调峰电站来调节它。

  此外,像潮汐、地热等新型电力来源事实上目前可利用的电量极少,相对于人类用电总量而言杯水车薪。

  

  (风电与光伏发电)

  相比起来,水电对环境的影响小,发电成本低,功率也够大,是一种非常出色的电力来源,然而,水电最大的问题是严重依赖自然禀赋,发电效率完全取决于这条河的水量和落差。要是水量小或者干脆没河,那就是巧妇难为无米之炊,这条路根本走不通。

  只有火电,不仅布置位置灵活、装机容量大小可调,而且发电量也可以相对容易地随着用电量的变化而进行调节。火力发电的燃料通常为煤炭,而人类的煤炭运输系统极为成熟,运费低廉,故而即使火电站修在远离煤炭产区的地方,仍然可以以很低的成本运行。

  因此,火电一直都是最合用的发电方式,在未来相当长的时间内都是很难被替代的。

  (二)火电真的像大家以为的那样高污染吗?

  人们之所以对火电站有“高污染”的刻板印象,主要是因为以往的技术落后,煤炭的燃烧不充分,又缺乏烟气处理设备,因此火电站必定会排出令人触目惊心的黑色浓烟。

  这些黑烟里面包括燃烧不充分的炭黑颗粒、重金属化合物、有毒的氮氧化物、二氧化硫以及一氧化碳等气体,许多时候,这些黑烟甚至会将周边的树木和房屋都熏黑,如果被人和动物吸入,极难被身体排出,附近的居民即使不懂环境领域的专业知识,也会切身感受到火电站对身体的伤害。因此,人们对火电站的刻板印象并不是错误的。

  

  (印度的一处高污染旧式火电站)

  不过,如今的火电站早已和当年不可同日而语。

  如今的现代化火电站通常使用磨细的煤粉,与空气充分混合后在特殊的燃烧室中进行燃烧,这样就可以将燃料充分烧透,减少由于燃烧不充分产生的污染物排放,同时提高发电效率,增加发电量。

  而且,排放的废气通过多次净化,有害气体被洗掉,粉尘则被收集起来,成为现代建筑中不可或缺的重要材料——粉煤灰,全部处理完毕后排放的尾气,其中有害物质的含量已经极低,即使生活在火电站的附近,人们也感受不到它的存在,甚至从烟囱里都看不到一丝烟气。

  

  (粉煤灰)

  除了燃煤电站外,还有垃圾焚烧电站,本质上也是火电站,通过将高热值、高污染的垃圾焚烧成无毒无害的灰分,既治理了环境,又提供了电力,是真正的“变废为宝”。

  

  (火电站的烟气处理设备)

  (三)“一带一路”上的中国火电站,解决用电难用电贵问题

  在诸多基建项目中,电力系统可以说是最重要的一个环节,没有之一,电力是现代生活与工业生产之母,没有电力,我们人类使用的工具都是废铁,一切都无从谈起。

  上了年纪的人可能都对停电的经历有着刻骨铭心的记忆,一到夏季等用电高峰期,就难免会有限电,人们就只能在炎热中苦苦煎熬。

  这样的现象即使在中国也只是过去了短短几年,在亚非拉欠发达国家,这种缺电的状态更是家常便饭。

  以巴基斯坦为例,2016年其人均用电量仅为500千瓦时,是中国的1/8。巴基斯坦首都伊斯兰堡一般每天停电3-4小时,全国大部分地区面临8小时以上的断电现象,夏季用电高峰时期,部分地区断电甚至在12小时以上,很多百姓夜晚只能露天睡觉。

  即使是这样,巴基斯坦的电价还是高昂,普通民众每月电费支出高达家庭收入的10%。

  因此,在中国对海外的基建投资中,电力投资往往是先行的。

  由中国投建的萨希瓦尔燃煤电站位于巴基斯坦旁遮普省,是华能在“一带一路”倡议下,在海外建设的第一个大型高效清洁煤电项目,同时也是目前中国企业在海外投资建成的最大规模燃煤电站。

  

  (萨希瓦尔电站内景)

  萨希瓦尔燃煤电站工程总投资约18亿美元,工程建设历时22个月,于2017年7月3日投产发电,比合同工期提前200天。

  电站建设规模为2台66万千瓦超临界燃煤发电机组,发电功率相当于十多座普通火电站,甚至相当于一座大中型的水电站。

  作为巴基斯坦容量最大、技术最先进、环保指标最优的绿色环保型电站,萨希瓦尔电站这座巨无霸可以满足当地100万人口用电需求,能填补巴基斯坦1/4的用电缺口,同时为当地创造了3000个就业岗位。电站产生的副产物粉煤灰还可以为巴基斯坦的大规模建筑项目提供材料支持,仅这一项每年的效益就可达上百万美元。

  

  (萨希瓦尔电站中控室)

  中国不仅为巴基斯坦带去了现成的高质量低污染电站,更重要的是带去了全套的中国标准。按照这套标准兴建的电站,各项环保指标均大幅度优于世界标准。

  萨希瓦尔电站还获得了巴基斯坦 “年度卓越环境奖”,这标志着业内对萨希瓦尔燃煤电站致力于环境保护、履行企业社会责任的肯定与认可,也意味着它成为了巴基斯坦全国能源类建设项目的标杆。

  

  (胖胖的冷却塔冒出的是无毒无害的水蒸气,不是废气)

  结语

  

  如今,中国的“一带一路”布局越来越深入,仅在巴基斯坦的中巴经济走廊,中巴双方就规划了17个优先实施项目,11个项目已经开工建设。目前,在建中巴经济走廊能源项目总装机容量约为8000万千瓦,相当于60个萨希瓦尔电站。

  中巴经济走廊的建成不仅能让巴基斯坦的当地民众获益,过上有尊严的生活,而且也为中国的能源安全提供保障,让我们的能源通道不再受制于人,提高中国的经济影响力。

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  编辑| 史文慧

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