张 杰 王 圣，2

(1.国电科学技术研究院，江苏 南京 210031;2.河海大学商学院，江苏南京 210003)

0 引言

控制温室气体排放是我国积极应对全球气候变化的重要任务，对于加快转变经济发展方式、促进经济社会可持续发展、推进新的产业革命具有重要意义［1-3］。2011年3月份，我国发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中明确了“十二五”期间低碳减排目标，要求降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术;2011年12月，我国发布的《“十二五”控制温室气体排放工作方案》中，要求加强低碳技术研发和推广应用，提出了从发展经济适用的低碳技术到开发关键低碳技术等一系列科技活动;2012年8月，国务院印发了《节能减排“十二五”规划》，要求建立行业的节能减排技术评价认定体系，形成节能技术分类遴选、示范和推广的动态管理机制;在《中国应对气候变化国家方案》中，要求大力推广有益于缓解温室气体排放的支撑技术，为应对气候变化提供强有力的科技支撑，以提高气候变化适应能力的有效途径。

电力行业是煤炭消耗的主要行业，也是二氧化碳排放的主要来源［4-6］。发电行业的减排对于全国减排目标的实现具有重要的影响和作用［7］，很大程度上决定我国“十二五”及中长期的减排战略。“十二五”期间，火电行业工程减排的空间在收窄，但节能减排的任务依然艰巨［8］。所以如何既实现电力行业科学发展，又实现节能减排，政策和监管是手段，发展与推广低碳减排新技术是关键［9］，而如何评估与判断发电行业低碳减排支撑技术水平则是基础。

1 发电行业低碳减排技术分类

低碳减排技术，广义上指所有能降低人类活动碳排放的技术［10］。从体系而言，可以将低碳技术分为三类［11］:1)源头控制的“无碳技术”，即大力开发以无碳排放为根本特征的清洁能源技术［12］。2)过程控制的“减碳技术”，是指实现生产消费使用过程的低碳，达到高效能、低排放。3)末端的“去碳技术”，比较典型的就是二氧化碳捕获。

从方法而言，可以将发电行业低碳减排技术分为四种［13］:第一是能效提高技术，包括1 000 MW超超临界、620℃超超临界二次再热、整体煤气化IGCC、电除尘高频电源、通流改造、背压改造、热泵余热利用等发电技术;第二是废物和副产品回收再利用技术，包括秸秆发电、垃圾发电等;第三是清洁能源发电技术，包括燃气蒸汽循环发电、核电、风电、光伏发电、光热发电等;第四是温室气体削减和利用技术，包括CO2捕集技术(Carbon Capture＆Store，CCS)，CO2利用技术(Carbon Capture ＆ Use，CCU)。

2 发电行业低碳减排技术水平评估指标体系

发电行业低碳减排技术评估指标包括定量指标和定性指标两部分。其中，在技术评估过程中应尽可能采用定量指标，以减少人为主观性带来技术评估结果的不确定性。定量指标一般分为一级指标和二级指标。

定量指标中一级指标具有普适性、概括性。根据发电行业自身特点，一级指标包括能源利用指标、能源回收与节约指标、废弃物回收利用指标、温室气体排放指标、温室气体削减指标、技术投资、运行维护成本、经济效益、环境效益等八项。二级指标是一级指标下可量化、可统计、可比较的指标，各项指标要求有明确的统计范围和指标单位，二级指标由于行业不同而差别很大。以发电行业一级指标能源利用指标为例，其二级指标又包括综合发电煤耗、电耗、下降煤耗、能源利用效率提高比例等四项;一级指标能源回收与节约指标的二级指标又包括副产能源量、替代产品节能量等两项。所有的定量指标在发电行业中都需要能够落实到具体数值和单位。

定性指标主要从技术先进性、成熟度、普适性、技术风险程度、成果转化难易程度、市场推广前景、知识产权转让等七个方面重点考察发电行业不同低碳减排技术在成果转化和推广应用过程中的地位和作用。技术定性指标需要通过行业内的技术专家来进行判断。所有的定性指标都需要发电行业内部专家打分确定，从高到低，从1～5实行5分制，分值越高，表示越有利于技术推广和利用。例如:技术普适性，是指该项发电技术的应用是否有特定条件限制，如适用范围、运行条件、规模大小、上下游匹配关系、使用环境、地理条件等诸多因素对成果转化推广的影响大小，分值从1～5分别表示:差、较差、一般、较好、好。

3 发电行业低碳减排技术评估方法

从新技术的实用性和可用性出发，为考虑新技术将来的推广与运用，被选减排新技术要符合如下条件:1)该技术已实现中试，取得了良好效果;2)该技术已在局部进行示范推广，处于商业化运作前期阶段，还未大面积推广应用;3)同时，该技术的现有普及率应小于10%。

按照上述要求，在结合发电行业内专家推荐的基础上，初步筛选出25项能够实现低碳减排的发电行业新技术，然后进行逐步筛选。

3.1 指标权重的确定

采用专家调查法，由专家对评估体系中的指标重要性进行打分。需要注意的是，对于评估体系中指标的打分是与具体技术无关的，而是对评估体系中不同因素的重要性的判断。

对每位专家的打分结果进行代数平均，得到每项指标的重要性平均得分。归一化之后可得到每项指标的权重:

其中，Wi为i指标的权重;ci为i指标的重要性平均得分。

发电行业低碳减排技术的权重计算结果见表1。

表1 发电行业低碳减排技术指标权重计算结果

3.2 不同技术指标分值确定

1)定量指标值转化与确定。不同专家对不同技术的定量指标都会有具体的数值。例如，对于“能源利用指标”的定量指标中，不同发电技术的“综合发电煤耗”都是确定的具体技术数值。

定量指标需要将统计得到的技术数值转化成1～5的指标值，这是与具体技术有关的。发电行业25项低碳减排技术的赋值方法如下:

a.若该指标是技术数值越大越好(如下降煤耗、温室气体削减量等)，则将统计数值最低的技术赋指标值为1，将统计数值最高的技术赋指标值为5;

若该指标是值越小越好(如综合发电煤耗、污染物产生量等)，则将统计数值最高的技术赋指标值为1，将统计数值最低的技术赋指标值为5。

b.所有技术按照线性内插法得到指标值:

其中，aij，t为技术 t在定量二级指标 j上的样本平均值;aij，max为所有技术在定量二级指标j上样本平均值的最大值;aij，min为所有技术在定量二级指标j上样本平均值的最小值。

2)定性指标值确定。在对于各项技术定性指标的描述中，定义分值和水平均是从1～5依次递增，这也是与具体技术有关的。

发电行业25项低碳减排技术中每项技术的定性指标值也是采取专家进行打分，然后通过专家打分后取平均值。

3.3 不同技术分值

发电行业25项低碳减排技术中不同技术的分值进行加权求和得到。

由以上指标权重和指标值的计算，通过定性和定量指标综合评估计算公式，可以得到各项节能减排技术的综合评估结果。

其中，Wij为二级指标 j的权重;Sij，t为 t技术在二级指标 j的指标值;St为t技术的综合得分。

4 发电行业低碳减排技术水平评估结果分析

由于筛选发电行业低碳减排新技术的前提包括现有普及率应小于10%，所以目前较为成熟的、普及率已经较高的传统低碳减排技术就不在推广范围之内。

经计算，发电行业25项低碳减排新技术排名前十位的技术名称及技术分值见表2。

表2 发电行业25项低碳减排技术排名前十位结果

从表2可以看出，在发电行业低碳减排支撑新技术中，进入前十名中的新技术有九项属于能效提高技术类别，只有一项“燃气—蒸汽联合循环发电技术”属于清洁能源发电技术类别，而废物和副产品回收再利用技术、温室气体削减和利用技术均没有进入前十名。

由于发电行业低碳减排支撑技术水平评估是一个综合性、系统性的体系，在某一个方面的指标不适应于推广，就会影响整体的得分，这也是清洁能源发电技术类别、温室气体削减和利用技术类别没有进入前十名的原因。例如:压水堆三代改核电技术、海上并网风电技术、光热发电技术等均由于投资、经济效益、技术风险程度等因素，尤其是定性指标的不确定性影响了整体得分。

从上述研究结果还可以得出，单以温室气体减排为目标，则从将来的低碳技术发展角度，我国发电行业节能减排的重点还是应该以能效提高技术类别为主，从综合性而言，具有明显的低碳优势，同时结合清洁能源发电技术，并以温室气体削减和利用技术为长远战略，可以形成我国发电行业低碳减排支撑新技术的整体结构。从技术而言，废物和副产品回收再利用发电技术很难成为将来发电行业低碳减排支撑新技术整体结构的主要部分。但是，从能源结构调整、电力结构调整的角度，当前清洁能源发电则是关键。

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