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我國熱電聯產應由《熱電大國》發展為《熱電強國》

2013-12-24 15:38:24 中國能源網   作者: 王振銘  

摘要:熱電聯產是國內外公認的節約能源、改善環境質量的有效措施,我國歷屆政府均積極鼓勵支持,發展熱電聯產集中供熱。目前熱電裝機已居世界首位,但仍存在不少問題。在能源形勢嚴峻、環境質量不盡人意的今天,中央又提出建設“美麗中國”的新要求,因而熱電聯產應由《熱電大國》發展為《熱電強國》

關鍵詞:熱電聯產 政策 《熱電強國》

一、前言

黨的十八大報告指出:要推動能源生產和消費革命,控制能源消費總量,加強節能降耗,支持節能低碳產業和新能源、可再生能源發展。熱電聯產是國內外公識的節能減排有效措施,我國“十一五”和“十二五”節能規劃中,均將熱電聯產列為重點工程。國外發達國家也均制訂有法律、法規、技術措施和優惠政策,鼓勵、支持、發展熱電聯產。歐盟對節能高度重視,在歐盟委員會發布的能源效率行動計劃,提出到2010年減少一次能源消耗20%的節能目標,并減少溫室氣體排放20%,對此歐盟有關單位對熱電聯產的節能潛力進行評估,結果表明:僅熱電聯產一項技術可完成1/3歐盟節能目標,每年可減少CO2排放1億噸。我國政府也在有關文件中積極提倡、鼓勵、發展熱電聯產。但有關支持政策尚不具體,在熱電大發展中尚存在不少問題,需待解決。

二、熱電聯產的發展將開創新局面

黨的十八大作出建設生態文明,建成小康社會,建設美麗中國的部署,對于電力能源行業,提出“推動能源生產和消費革命,控制能源消費總量,加強節能降耗,支持低碳產業和新能源,可再生能源,確保國家能源安全”等要求。國務院通過的《能源發展“十二五”規劃》提出,“十二五”時期,要加快能源生產和利用方式變革,強化節能優先戰略,全面提高能源開發轉化和利用效率,合理控制能源消費總量,構建安全、穩定、經濟、清潔的現代能源產業體系。

熱電聯產順應十八大的總體要求和《能源發展“十二五”規劃》的部署,應更健康的快速發展。

三、我國的熱電聯產已居世界首位

到2012年底,我國6000千瓦及以上熱電聯產裝機已達22075萬千瓦,比上一年又增加1688萬千瓦,這個數字在世界各國熱電機組排名中已穩居老大。根據資料美國裝機容量較大。2010年熱電為8471千瓦,而我國同期已達16655萬千瓦。從熱電發展歷史上,原蘇聯熱電最發達。1996年熱電專委會代表團應邀訪問俄羅斯時,俄燃料動力部,格隆莫夫局長介紹說:“由于蘇聯解體,熱電廠的供熱量下降15.6%,俄規劃到1995年熱電裝機達6490萬千瓦,而我國到1995年底,熱電裝機已達6981萬千瓦。我國從2005年到2012年,每年新增熱電裝機為1330~3732萬千瓦,其增速仍居世界首位,所以我們可以很自信的認為我國目前熱電裝機容量已居世界首位。已成為《熱電大國》。

四、熱電聯產的新發展

我國電力工業裝機中,2012年水電占21.75%,火電占71.48%,核電占1.10,風電占5.36%,發電量中火電占78.72%。

到2012年底為止,中國熱電聯產的情況:年供熱量307749萬吉焦,比2011年增3.32%。

供熱機組總容量達22075萬千瓦占同容量火電裝機容量的27.49%,占全國發電機組總容量的19.25%。

在運行的熱電廠中,規模最大的為哈爾濱第三熱電廠,裝機容量160萬千瓦,在北京、沈陽、吉林、長春、鄭州、天津、邯鄲、衡水、秦皇島和太原這些特大城市和大城市已有一批20萬千瓦、30萬千瓦、60萬千瓦、100萬千瓦大型抽汽冷凝兩用機組在運行,星羅棋布的熱電廠不僅在中國大江南北,長城內外迅速發展,就連黑河、海拉爾、石河子和海南島這些邊疆城市也開花結果,區域熱電廠也從城市的工業區,蔓延到了鄉鎮工業開發區,蘇州地區一些村鎮熱電廠也在發揮著重要作用。最近幾年由于市場經濟的發展,在中央“上大壓小”政策影響下,將有更多的城市安裝大型供熱機組。有的城市在市區周邊和開發區已建起十多個熱電廠,形成當地重要的熱能動力供應系統。有些私營企業家也看好熱電聯產投資建設熱電廠。

熱電廠供熱生產情況

(一)熱電廠供熱設備容量情況截止2012年底,全國共有電廠供熱設備容量22075萬千瓦,同比增長10.83%。電廠供熱設備容量較大的省份依次為:

1、江蘇(2362萬千瓦)

2、上海(420萬千瓦)

3、內蒙古(2559萬千瓦)

4、河北(2005萬千瓦)

5、遼寧(1599萬千瓦)

6、河南(1097萬千瓦)

7、吉林(1238萬千瓦)

8、山西(1463萬千瓦)

9、山東(3288萬千瓦)

從上表可看出:

1、山西省熱電裝機由2009年的489萬千瓦升至2012年的1463萬千瓦增速為全國之冠。

2、浙江、湖南、寧夏反比2011年減少,估計為關仃小機組過程中,關仃了熱電機組。山東2009年為2907萬千瓦,2010年為2800萬千瓦,2011年為3020萬千瓦,2012年為3288萬千瓦,仍為全國熱電裝機最多的省。

電廠供熱機組主要分布在華北、東北等氣候比較寒冷的地區以及華北、華東等工業用熱需求量比較大的地區。貴州、云南、西藏、江西、青海沒有電廠供熱機組。

(二)熱電廠供熱量情況2012年,全國電廠供熱量307749萬吉焦,同比增加9890萬吉焦,增加3.32%,其中,電廠供熱量比較大的省份依次為:

1、江蘇(53406萬吉焦)

2、山東(47356萬吉焦)

3、浙江(36218萬吉焦)

4、遼寧(29876萬吉焦)

5、河北(18599萬吉焦)

6、黑龍江(19208萬吉焦)

7、吉林(17772萬吉焦)

8、內蒙古(20144萬吉焦)

9、新疆(7908萬吉焦)

從上表可看出:

1、供熱量增幅較大的省為山東、江蘇、浙江、黑龍江、吉林、遼寧、內蒙古。

2、江蘇省供熱量又一次超出山東省,成為全國供熱量最大省份。

3、河北省裝機容量與供熱量均較上一年減少,估計為“上大壓小”,關停小熱電廠,而大機組尚未供出熱來。

根據中國電力企業聯合會的統計:

2007年熱電聯產的裝機容量比2006年增加21.42%,而年供熱量僅增加14.13%,說明有些新增加的供熱機組,供熱能力并未發揮出來。

2008年熱電聯產的裝機容量比2007年增加1492萬KW,(增8.71%)但供熱量反而比2007年減少9949萬GJ(減3.83%)。

2009年熱電聯產的裝機容量比2008增加24.87%,年供熱量僅增加3.4%,說明有些新增加的供熱機組,供熱能力并未發揮出來。

2011年熱電聯產的裝機容量比2010年增加22.41%,年供熱量僅增長6.09%。

2012年熱電聯產的裝機比2011年增加10.83%,年供熱量僅增3.32%。

這說明很多新增加的大型熱電機組,打著熱電聯產的旗號,以節能減排的名義新增的生產力,并未發揮作用。

又根據中國電力企業聯合會技術服務中心出版的《電站信息》2009年第十期報導:

全國火電大機組(300MW)競賽數據分析參賽純凝機組246臺,平均供電煤耗337.34g/kWh,參賽供熱機組32臺,平均供電煤耗337g/kWh。

從以上數據各位可看出,國家批準這些大型供熱機組,本意是為了節約能源,但實際這些供熱機組,僅比純凝的火電機組供電標煤耗低0.34g/kWh,值得領導機關深思,應盡快組織合格熱電廠的驗收。


近幾年熱電聯產年供熱量的增加,遠小于供熱機組容量的增加,應引起領導部門的重視,應加強審計與檢查,杜絕新一輪大型假熱電的發生。

(三)熱電廠供熱廠用電率,全國電廠供熱廠用電率為8.20千瓦時/吉焦,比2011年上升0.50千瓦時/吉焦。

(四)供熱煤耗率,全國供熱標準煤耗率為39.8千克/吉焦,與2011、2010、2009年相同。

(五)分地區熱電廠供熱情況。

據我們了解:廣西、海南、貴州省有熱電企業,可能系非統調電廠,數字未統計上來。

從上表可以看出:

1、多數省熱電機組裝機容量比2011年有所增加。

2、多數省份年供熱量比2011年增加,有的省減少。從道理上講,上述各省市國民經濟在發展。年供熱量減少,原因是多方面造成的。估計是關仃一批中小熱電上了大機組而大機組的熱網不配套,熱未供出來。

3、從上表看出有幾個省,在統計表中是空白點。這些省份有工業企業,有的在采暖范圍其用熱方式恐仍沿用落后的分散小鍋爐供熱,因而也可以說我國熱電聯產的發展,仍有很大潛力,尚需綜合部門認真組織領導。

全國火電及熱電機組發展情況

歷年全國熱電機組(單機6000千瓦及以上)

發展情況

2007年單機6000千瓦以上機組8578.89萬千瓦(2008年熱電裝機11583萬千瓦可能與前幾年的統計口徑不同)

五、熱電聯產發展中存在的幾個主要問題

(一)熱電發展的政策不落實

我國歷屆政策,在能源政策性文件中,均提出:“鼓勵、支持、發展熱電聯產”,但是如何支持?沒有配套的具體政策,多年來在金融、稅收、環保等方面均未出臺優惠政策。甚至還出現有的地方環保局將熱電廠視為污染大戶,嚴加監視,稍有違規則罰款。有的金融部門甚至出臺文件,將小熱電與小火電混為一談,規定容量12.5萬千瓦以下的熱電廠不予貸款,限期追交貸款等。

現在回想起來,國家對熱電聯產的支持,只剩下:在電力調度方面,優先調度“以熱定電”運行的熱電廠發電量優先上網,而非采暖期則按一般火電廠凝汽運行機組對待。

在天然利用政策中,規定已實現冷、熱電聯產的燃氣熱電廠為優先鼓勵類企業。

在資金、環保、稅收等方面,尚未見有任何優惠的消息。面對國外發達國家的一些具體的優惠措施,中國的熱電同仁是多年來希望看到的理想。

(二)熱電發展不平衡

我國熱電聯產發展是不平衡的,有的省份重視熱電的發展,幾十年來發展很快,例如山東省淄博市,當地熱電裝機容量已達電力系統裝機總容量的70%,超過世界上熱電發展最好的丹麥。不同省市的電力與熱電裝機情況如下表:

1、各省市火電裝機容量與上年比,其比重變化不大,熱電裝機容量的位次與2011年相比,變化較大。

2、熱電裝機占火電裝機的比重,多數省市是熱電比重增加,內蒙古、福建、安徽等說明多數省市執行中央節能減排方針貫徹“十一五”十大重點節能工程,減少燃煤火電、增加熱電比重。

3、北京和吉林是全國熱電機組裝機比重最大的地區,熱電機組在節約能源改善城市環境質量方面發揮了重要作用,北京的萬元GDP的能耗最低。

4、遼寧、吉林、黑龍江三省系我國寒冷地區,冬季采暖時間長,熱負荷大,熱電機組比重均較大,是節約能源改善環境的有效措施。但是同為寒冷地區的西北地區,熱電并不發達。如陜西省2009年熱電僅占火電裝機的5%,2011年上升為11.17%。2012年熱電未增加,有的省如江西、貴州熱電還是空白點。

5、廣東省國民經濟發展很快,電力工業也迅速發展,火電裝機2010年居全國第一位,但熱電裝機2010年僅占火電裝機的4.93%。2011年上升為5.83%,2012年為5.7%,位次又由15位降為第17位。近兩年廣東重視了熱電的發展,組織力量編制了幾個城市的熱電聯產規劃,提出了若干個大型燃機熱電廠的可研報告,可以予計今后廣東省的熱電將急起直追各先進省份。

6、在中電聯“全國供熱生產情況”統計表上有7個省的供熱為空白。據我們了解,海南、廣東與貴州省有熱電廠,可能是自備熱電廠非統調,數字未統計上來。但供熱數字為空白的省,均系欠發達省份,單位GDP能耗也較高,這些省份應提高發展熱電聯產在節能降耗中的作用的認識,以便更有效節約能源。

7、據媒體報導:珠三角地區勞動密集型產業向內地轉移,江西省抓住有利時機已在一些地區開發建立工業園區,吸納珠三角地區的搬遷企業,因而集中后的這些園區、將形成電力與熱力的巨大需求,為熱電聯產的發展提供有力時機,江西的一些地區熱電將有較大的發展。

(三)熱電發展較慢的西北地區,國民經濟要發展,人民生活要采暖,其用熱需要仍沿用小鍋爐,既浪費能源又污染環境。這些年我國熱電聯產集中供熱發展很快,但小鍋爐的數量發展更快。我國工業鍋爐的保有量已從1983年的25萬臺、53萬蒸噸發展到2012年的62萬臺,每年要燒掉7億噸燃煤,是污染環境的推手,應需領導部門狠抓小鍋爐改造。

(四)供熱機組容量增長大于供熱量的增加

2007年比2006年裝機容量增長21.43%,供熱量增長14.13%,說明新裝的大機組,供熱能力未充分發揮。而2008年比2007年裝機容量增加1490萬千瓦,而年供熱量反而減少3.83%,說明有些供熱機組供熱量很少,甚至未供熱,而有些小熱電廠在“上大壓下”的聲勢下,被關停,迫使原有的熱用戶又啟動了小鍋爐,退回到分散供熱的落后時代。

2009年裝機容量增長24.87%,年供熱量僅增加3.4%,說明很多機組供熱能力并未發揮出來。

2010年裝機容量增長15.15%年供熱量僅增加8.53%,其中還包括部分大型火電的凝汽機組改為供熱機組的供熱量。

2012年裝機容量增長10.83%,年供熱量僅增加3.32%,其中還包括部分大型火電機組改供熱的熱量。

有的省供熱量需要增長很快,但用電并不緊張,出現熱電廠熱電矛盾,因而不宜一味強調上大機組,應堅持“以熱定電”。

以上事實說明單純發展大型供熱機組是不合適的,應堅持“以熱定電”的原則。

(五)風電與熱電的矛盾開始化解

風力發電與熱電聯產本是井水不犯河水的兩回事,但在發展中也產生了矛盾。吉林省與內蒙自治區近幾年風力發電上的較多,熱電機組上的也很快,由于系統外送問題、上網電量消納成了困難。上述兩省均為寒冷地區,冬季采暖又是必須保證的大問題,兩地的工業用電比重不大,因而出現冬季叫熱電廠滿發,還是叫風力發電滿發的矛盾。吉林省找出了好方法。

以熱定電——造成大范圍風資源浪費

三北地區是我國重要的風資源基地,國家2007年頒布的《新能源產業振興規劃》(草案)中就提出,重點建設的千萬千瓦級風電基地就包括吉林、蒙西和蒙東。早在2003、2004年就開始投入風電建設的吉林省擁有實際可開發風電容量為3424萬千瓦,前些年吉林省風電開發力度和速度一直位于全國前列。然而近期數據顯示,截至2011年底,吉林省風電設計投產裝機規模近300萬千瓦,裝機容量僅居全國第5位,年平均利用小時數低于設計值20%左右。是什么原因限制了吉林省風電發展的速度?根據東北地區能源分布的特點,東北電網在電力外送方面整體處于電力供大于求的局面。2011年,蒙東地區新投產的480萬千瓦的火電機組國家明確規定在遼寧省消納,這一舉措使東北網“北電南送”格局發生重大改變,吉林省電量外送難度將逐步增大。在國家能源局2010年召開的有關風電消納的會議上,提出要對東北地區(含蒙東)能源考慮實施自平衡的原則,此外,吉林省要努力提高風電就地消納比例。

從電力平衡角度考慮,吉林省在煤炭占有量和地區經濟規模上都不敵黑龍江、遼寧兩省,省內電力生產量和消耗量均偏低。截至2011年底,吉林省電力裝機為2313.75萬千瓦,同比增長13.7%,而省內2011年吉林省用電量同比增長9.22%,市場需求增速較慢,電力市場短期內呈現階段性過剩局面,2011年吉林省火電裝機實際盈余274.24萬千瓦。伴承受著風電項目的陸續投產,域內自消納能力不足的問題更是日益突出。

在電源分布上與黑龍江和遼寧兩省不同的是,吉林省分布以熱電廠為主。在長達近半年的供暖期內,僅滿足供熱機組全部運行尚存在很大困難,故而在冬季夜間負荷低谷時段,受熱負荷影響,風電場運行機組被迫停機。這使正值發電“黃金季節”的風電企業蒙受巨大的損失,造成風資源的大面積浪費。隨著吉林省風電裝機的增加,風電的年平均利用小時數急劇下降,吉林省2011年風電年平均利用小時數較2010年下降350小時,比全國風電平均利用小時數低312小時,也遠低于風電正常的年運行2000-2200小時的水平,風力發電企業面臨虧損的窘境。

風電供熱——風電的抽水蓄能

如果將風電納入這個能量轉換的閉環,對于提高風電消納、風資源利用率必定是條有效的途徑。

利用風電供暖是變“風能”為“熱能”并就地消納的過程,為實現這一目標,大唐新能源公司在各級政府的高度重視和支持下,歷時八個多月,成功建設完成國家風電消納示范項目、吉林省清潔供暖示范工程——大唐洮南熱力站。該項目選址在吉林省洮南市,一期工程占地面積2726平方米,供熱面積16.3萬平方米,采用蓄熱式電鍋爐,主要利用低谷電制熱、產生高溫水(145℃)全量加分量蓄能采暖。末端采用地熱輻射方式,設計供回水溫度60℃/50℃。

洮南市采暖期為176天,谷電時間為晚上10點到次日凌晨5點。共7小時。由大唐吉林向陽風電場一期工程中的20萬千瓦提供對應的“低谷電量”一個采暖期可就地消納棄風電量2700萬千瓦時,替代燃煤9000噸標煤。該項目推廣后,按2010年底吉林省在役風電裝機容量220萬千瓦的10%發電量用于清潔采暖來計算,即可在冬季方式下的采暖期增加低谷時段用電量4.195億千瓦時,相當每年至少可減少供熱標煤14.46萬噸,可CO2、SO2、煙塵、NOx和灰渣排放量分別為2024.4噸/年、1266噸/年和2916.6噸/年,101280噸/年,而這部分能量完全是“棄風”所得,其意義更為深遠。

項目于2011年8月開始施工建設,僅用3個月時間,就實現投產供熱。項目投產后的運行效果基本達到了設計要求,對拉動用電需求和減少低谷負荷期的調峰壓力具有積極的示范作用,為風電的持續快速發展開辟出新的思路;有效緩解一次能源的消耗和輸入壓力,有利于節能減排目標的實現,有利于促進“暖房子”工程在解決熱源供應方面取得前瞻性突破,讓民生工程走進千家萬戶,使城市和農村同時分享高品質能源給生活帶來的舒適,打造新能源、新生活、新民生示范品牌。

項目運營——催促配套價格體系出臺

“洮南熱力站從項目立項到現價格段的運營,大唐新能源公司在資金投入上承受著巨大的壓力。洮南熱力站供暖成本高出普通燃煤鍋爐近4倍,仍收取按照傳統供暖方式的26元/吉焦的供暖價格,企業虧損形勢十分嚴峻”。

據了解,風電供熱項目未來的基本方式是通過風電企業按對應的供熱設施總用電量,向電網企業購買這部分電量,電網企業收取合理的輸電費用后將這部分電量轉供給供熱單位。風電企業低價提供的供熱電量按當地風電電價補貼標準享受國家可再生能源發展基金的補貼。風電開發企業、供熱單位、省級供電企業簽訂三方協議,以實現利潤共享、戰略共贏的目標。

洮南熱力站項目在缺少前期投資共同承擔、國家沒有出臺棄風供暖電價的相關政策的大背景下,目前只有采用補償電量的商業運營模式,項目才得以正常運營。大唐洮南熱力站項目總投資3000萬,總成本費用2200萬/年,通過供熱實現收入243萬元,企業實現利潤1961萬,為彌補熱力站供熱虧損,以大唐洮南向陽風電場一期工程中的20萬千瓦為依托,不限制其運行出力,所發電量全額上網,補償項目虧損。

由于現有項目初投資比較大,迫切需要建立初投資共擔機制以解燃眉之急。未來清潔供暖項目的推廣需要研究使用新技術,降低設備造價,拓寬投資渠道,同時,進一步明確發電企業、電網企業、供熱企業職責,按照利益共享、成本共擔的模式建立合理的初投資分攤機制。

在現行電價體制下,企業無力承擔高昂的運行成本。洮南熱力站供熱成本在100元/平方米以上,也遠高于洮南市的供熱價格25.8元/平方米。熱力站目前由大唐新能源公司補貼費用進行生產運營,如果沒有相適應的電價政策,生產運營壓力逐漸增大,需要通過對示范項目的測算,制定合理的風電供熱相關上網電價、輸電價格和供熱電價,爭取國家清潔供暖電價政策,著力解決制約項目推廣的關鍵問題,把清潔能源供熱工作做好、做穩、做強、做大。另外在項目實際運行過程中,風電供熱項目涉及的電力管理格、稅收等政策配套方案急需跟上,真正做到風力發電企業、電網企業、供熱企業的共贏。

現在已出現風、光互補工程,解決風電的矛盾,情況在向好的方向發展,內蒙古也有同樣的問題。

(六)小型供熱機組的節能效益優于大型供熱機的性能未被領導部門重視

五大發電集團中,供熱機組最多的是中國華電集團公司。到2011年底華電擁有熱電廠59個,熱電機組總裝機達2878萬千瓦,供熱面積達2.85億平方米,累計供熱量達6.61億吉焦。在供熱機組中50.6%為30萬千瓦,其余為:60萬千瓦占7.1%,20萬千瓦占16%,10萬千瓦及以下占26.3%。與鍋爐供熱比節約標煤812.57萬噸。

計算得30萬千瓦大機組為2878×0.506=1456.27萬千瓦,供熱量估計為6.61×0.506=3.344億吉焦,其單位供熱量為22.967萬吉焦/萬千瓦。

單位節能量為0.2823萬噸/萬千瓦

據了解華電最好的廠,年平均供電標煤耗298.24克/千瓦時,年供熱量420萬吉焦(2×30萬)單位供熱量為7萬吉焦/萬千瓦。一般的廠,供電標煤耗315克/千瓦時,單位供熱量為3-6萬吉焦/萬千瓦。

大唐國際部分2×300MW熱電廠的年供熱量為168-377.3萬吉焦。供電標煤耗306-338克/千瓦時,其單位供熱量為2.8-6.29萬吉焦/萬千瓦。

中國華能集團公司所屬熱電廠不多,其300MW級熱電機組的供電標煤耗為330-340克/千瓦。最好的廠為325克/千瓦時左右,其年供熱量為180萬吉焦,其單位供熱量為2.571吉焦/萬千瓦。

中國國電集團公司所屬熱電廠,其300MW級熱電機組的供電標煤耗,最好的廠為321克/千瓦時,年供熱量為87.7萬吉焦,其單位供熱量為1.46萬吉焦/萬千瓦。一般的廠供電標煤耗325-338元/千瓦時(以上為濕冷機組)對于空冷機組,煤耗較高(2×330MW)為326克/千瓦時(較好的廠)年供熱量433萬吉焦,其單位供熱量為6.56萬吉焦/萬千瓦。一般的廠供電標煤耗341-350克/千瓦時,年供熱量207-210萬吉焦,單位供熱量為3.18萬吉焦/萬千瓦。

根據中電聯的統計資料

2012年全國熱電聯產的裝機容量為22075萬千瓦,年供熱量為307749萬吉焦,其單位供熱量為13.94萬吉焦/萬千瓦。由此可以說五大發電集團的大熱電廠,300MW等級的大機組,其單位千瓦的供熱量很多未達全國平均水平,而是小機組的單位千瓦的供熱量超過了大機組。

在“2011年度全國火電300MW-370MW供熱濕冷機組競賽得分統計表”中查出128臺機組中,絕大多數機組的供電標煤耗均在300g/kWh以上,最高的機組為348g/kWh。在300g/kWh以下的僅有大唐錦州熱電299.45g/kWh、大唐內蒙托克托292.63g/kWh,大唐龍江七臺河297.97g/kWh,中電投遼寧撫順291.14g/kWh,大唐甘肅西固294.63g/kWh,5臺機組,僅占總數的3.9%。應當注意的是未報來參賽的機組其指標會更差。

在“2011年度全國火電200MW-225MW供熱機組情況統計表”中列出32臺機組中有23臺在300g/kWh以上(占71.88%),9臺在299g/kWh以下(占28.13%)由此可以認為300MW-370MW機組的供電標煤耗比200MW-225MW供熱機組供電標煤耗的優勢并不明顯。在300MW及以上熱電廠可研報告中,其供電標煤耗均在300g/kWh以下。

根據蘇州市電力行業協會、蘇州市發電供熱行業協會編制的《蘇州市電、熱生產與能源消耗統計簡報(2012年)》,內容相當豐富,現將主要內容摘抄如下,供行業內部參考,2012年蘇州市電、熱生產情況為:

全市發電設備容量1591.06萬千瓦

全市發電平均發電標煤耗295.70克/千瓦時

全市供熱量13300.8萬吉焦

全市供熱標煤耗40公斤/吉焦

全市有

統一調度電廠17家總容量1418.44萬千瓦供電標煤耗314克/千瓦時

發電標煤耗290克/千瓦時

非統一調度電廠63家總容量172.62萬千瓦發電標煤耗295.7克/千瓦時

統一調電廠年供熱量2878.1萬吉焦供熱標煤耗39.6公斤/吉焦

非統一調電廠年供熱量10422.7萬吉焦供熱標煤耗40.1公斤/吉焦

統調電廠中有9家為熱電廠總容量為419.44萬千瓦

單位千瓦供熱量6.86萬吉焦/萬千瓦

非統調63家均為熱電廠,因而蘇州非統調熱電廠總容量為172.62萬千瓦,其單位千瓦供熱量為60.38萬吉焦/萬千瓦。

由此可看出,蘇州非統調的小熱電廠,其單位千瓦的供熱量是統調大熱電廠的8.8倍。

非統調熱電廠由于機組容量小,發電與供熱標煤耗略高于統調大電廠。

統調電廠17家,共1418.44萬千瓦,平均容量為83.44萬千瓦

非統調電廠63家,共172.62萬千瓦,平均容量為2.74萬千瓦

統調電廠中,只有太倉港協鑫發電有限公司裝有大機組,總容量157萬千瓦(2×13.5萬供熱2×32萬+2×33萬千瓦凝汽)2012年,供熱量322.37萬吉焦,供熱標煤耗為41.71公斤/吉焦,其單位千瓦供熱量為2.05萬吉焦/萬千瓦,其余的廠均為單機5萬或10萬千瓦。

我們通過調研得知杭州的杭聯熱電有限公司是個總裝機僅57MW的小熱電廠,裝有3×75t/h和2×130t/h循環流化床鍋爐,1×C15+1×C12+β15和2×Cβ7.5機組,其近兩年的實際運行數據為:

杭聯的實際運行數據

年份 年供熱量 單位裝機供熱量 供電標煤耗 供熱標煤耗

2010年 706萬GJ 123.86萬GJ/萬kW 279.93g/kWh 39.18kg/GJ

2011年 662萬GJ 116.14萬GJ/萬kW 262.37g/kWh 39.01kg/GJ

浙江富陽三星熱電有限公司裝有C25和B25各一臺,供熱量平均達458噸/時,年供熱量為1039萬吉焦,供電標煤耗290克/千瓦時,供熱標煤耗39.3公斤/吉焦。其單位供熱量為207.8萬吉焦/萬千瓦。

熱電專委會的學術刊物《熱電技術》2012年第一期刊出了紹興市電機工程學會陳耀東秘書長文章“不斷創新是分布式熱電廠生存發展的根本保證”文中列出紹興地區的27個熱電廠的實際運行數據如下:


09年節約標煤量=[09年發電標煤單耗×09年總發電量+09年供熱標煤單耗×09年總供熱量]-09年總耗標煤量

紹興27個小熱電廠,總裝機容量才96.45萬千瓦,2010年總供熱量8725萬吉焦,其單位供熱量為90.46萬吉焦/萬千瓦,年節約標煤0.5047萬噸/萬千瓦,供電標煤耗281克/千瓦時,優于300MW的大機組。

紹興地區的嵊州熱電廠,2010年的供電標煤耗已達165克/千瓦時,2012年超高壓機組投產后全廠發展為背壓運行,供電標煤耗又下降為150克/千瓦時。2011年供熱量為338.4萬吉焦,其單位供熱量為94萬吉焦/萬千瓦。


從上表中的數據,向我們表明單機300MW的大機組,有很多優勢,但在單位千瓦的供熱量和節能量上遠不如中小機組。建一個2×300MW的大熱電,在增加裝機容量,增加地方GDP緩解當地電力緊張等方面受人歡迎,但我們不應忘記,發展熱電聯產最終是為了節約能源,改善環境質量。2×300MW熱電機組,可研報告中的供電標煤耗均在300克/千瓦時以下,但從中電聯統計參賽的300MW大機組中,前20%優秀機組為305.12克/千瓦時,平均為319.63克/千瓦時,單位千瓦的供熱量均低于全國平均水平。

一座2×300MW的大熱電廠,年耗煤100萬噸左右僅產生CO2就達236萬噸,幾乎與年耗1000升93號汽油的100萬輛小汽車相當。把這么多煤拉到城市周邊來燒,是改善環境還是污染環境。最近霧霾天氣給我們上了生動的一課。

由此我們可以再一次大聲疾呼,熱電企業不應以機組容量大小論英雄,而應研討誰的供熱量大,節能效果更好。應當說明的是,蘇州、杭州的熱電廠均為是供生產用汽為主的熱電廠。

從理論上講,300MW大機組容量大參數高,熱效率高,應優于小型熱電聯產,但我們應意識到熱電聯產靠提高熱化發電率提高能源利用率,減少凝汽發電的冷端損失來提高能效節約能源。2012年我國電廠的能源利用率僅41.91%,而對熱電廠則要求在45%以上。有些熱電廠已達60%以上,我國裝設300MW抽凝兩用機組,均是在中低壓缸之間的導汽管上安裝蝶伐,以調節抽汽量,在非采暖期兩用機組的熱耗由蝶伐的節流損失引起。在非采暖期,調節伐遠沒有開足高壓通流部分負荷低、變工化幅度大,總的熱效率降低2-3%。

目前大型熱電廠均由電力系統各大集團公司負責建設,在資金與技術方面有保證,而廠外熱網一般由地方政府和熱力公司籌建,困難較大,一般是熱電廠投產數年后,熱網才逐步建成,形成熱電廠有熱供不出去的被動局面,所以新建2×300MW大型電廠熱負荷較低,很長時間達不到設計供熱量,供熱供電標煤耗不理想,應認真研究多大的熱負荷,應裝設多大容量的機組,應堅持“以熱定電”的原則,堅持熱電廠以供熱為主,決不能為解決當地缺電,而將熱電廠容量放大,生搬硬套上2×300MW大機組。

小型熱電機組適應熱負荷能力強,可根據不斷增漲的熱負荷逐步擴建,在熱負荷穩定的地區可以建設背壓機組,單位千瓦造價低,單價千瓦的供熱量與節能量遠大于300MW大型機組,目前江蘇、浙江一些中小熱電廠已經證明這條道路是熱電的健康發展之路,可以在節能減排中做更大貢獻。

(七)有些“熱電聯產規劃”未起指導作用

國家要求凡上燃煤熱電聯產工程一定要搞“熱電聯產規劃”由于“熱電聯產規劃”范本遲遲未下發,各編制單位均根據自己的意愿編制,其突出的問題是:

1.未從當地的能源需求與來源出發,論述將來燃料結構調整的方向,燃煤逐步減少,燃氣及其他新能源的發展來論述。應編制區域能源規劃。

2.為上項目而搞規劃。當地擬上2×300MW機組,規劃就圍繞2×300MW做文章。因為上項目單位出資金編熱電聯產規劃。

3.未按要求做熱電聯產與熱電分產的方案比較。

4.只考慮上熱電項目,對垃圾發電、生物質能源,熱泵、沼氣、太陽能等未論述。

5.有天然氣和煤層氣的地方,對上燃氣——蒸汽聯合循環區域熱電聯產,還是上樓宇式分布能源來做分析比較。

6.熱電廠的發、供電煤耗計算偏低,年設備利用小時,確定偏高,年供電量與供熱量計算偏大,經濟效益計算太理想,熱電廠投產后達不到理想值。

7.供熱機組的選擇未做方案比較,很多規劃就是一個廠址,一個機組方案,未做詳細論證。

8.很多熱電聯產規劃未突出節能環保的主題,未強調熱電聯產的建設應以供熱為主增加電力供應只是付產品。

9.很多規劃對廠外熱力網的建設重視不夠,應單獨編制一冊或一章。熱力網的建設資金來源,管理體制均應有安排,以便確保熱電廠與廠外熱網同時設計,同時施工。同時投產。

10.有采暖熱負荷的地區,未做年熱負荷持續曲線,因而設備利用小時與年供熱量均系估算,影響經濟效益。

11.對供熱范圍內現有工業與采暖小鍋爐的取代未有論述,未從環保角度,嚴令限期關停。應論述當地減少燃煤量減少污染的措施。

12.一期規劃2×300大機組,二期再上2×300大機組,未考慮上背壓機,因為二期已有相當數量的穩定熱負荷,為背壓機的安全運行,提供了有利條件。

13.從目前來看,熱電聯產規劃已不能滿足當地能源發展的總體需求,應要求各地認真編制區域能源規劃。

(八)審批程序影響熱電的快速發展

目前凡燃煤熱電項目均要報到北京來,不管機組大小,籌建單位要到北京找相關部委,有的單位為上一臺背壓機,本是節能,環保的好項目,報上一年多也無消息。某地區熱負荷發展很快,用戶急需用汽,熱電廠迫于目前審批程序復雜的情況,施工7臺工業鍋爐供汽,因為工業鍋爐省環保局有權審批,有環保容量,如上電站鍋爐要報中央,而當地已無電站的環保容量。因而看出我國目前粗放型的管理模式已制約國民經濟的發展。

近兩年一直傳說背壓機組的審批權限將下放由省市審批,今年兩會以后也報導簡政放權,但最近向能源局電力司了解,熱電審批權限的調整,需由國務院下發文件,因而還需等待時間。

(九)大型凝汽機組改造供熱管理工作跟不上

自從國家能源局號召大型凝汽機組有條件改造熱的應進行改造以來,各地很多電廠積極行動,紛紛將10萬、20萬、30萬甚至60萬機改為供熱機組。從2009年開始年熱電專委會連續組織召開五次大型《大機組供熱改造與優化運行技術研討會》盛況空前。基層單位積極性很高,但我們感覺上層建筑跟不上形勢的發展,在技術改造發展中還存在一些問題。

1.統計工作跟不上

大型凝汽機組改供熱已開展五年多了,一大批機組已安全運行2-4個采暖季,取得了可觀的節能效益和經濟效益。但是,到現在為止全國有多少機組改造為熱電機組?無人統計誰也說不清。中電聯統計信息處,無統計資料。最新出版的《2012年電力工業統計資料手冊》在供熱量中,包括了部分省市報來的供熱量中有大型凝汽機改供熱的供熱量。具體多少供熱量中是凝汽機組發出的無從查找。而供熱機組中有多少是凝汽組改造的,更說不清了,例如山東省2010年比2009年熱電機組的容量少了100萬千瓦,而供熱量確增加了。原因是有幾個廠將凝汽機供熱改造的供熱量上報了。

2.供熱量如何考驗應有規定

不同容量的機組改造為熱電聯產機組,其供熱量應有個標準,以便確定為“供熱機組”以便享受熱電機組的待遇,如優先調度其發電能力等。

3.凝汽機組改造為供熱機組,其改造資金應列入“節能技改”

目前國家已列有“節能技改”資金,為此凝汽機改供熱,應列入“節能技改”項目,其熱源與熱網部分資金應國家支持1/3,地方政府支持1/3,企業自籌1/3,以促項目盡快投產。

4.火電廠更名問題

凝汽機組改為熱電機組有的要減少發電出力,有些百萬大廠,其總的發電出力將達不到100萬千瓦,為此領導部門應維持原有百萬大廠的待遇不變。并建議一個火力發電廠其熱電機組的總裝機容量達全廠總裝機容量的50%及以上時,應更名為熱電廠。其熱電機組應享受優先調度的待遇。

5.地方政府應積極支持改供熱

目前我國供居民采暖和工業用汽的小鍋爐越來越多,熱電聯產集中供熱盡管是快速發展,仍趕不上供熱量增長的需求。目前很多城市為改善城市環境質量,結合城市現代化建設紛紛限期拆除小鍋爐,發展集中供熱,為此建議城市規劃、改造小鍋爐與發展熱電聯產集中供熱相結合,加強規劃,統盤考慮。

規劃中提出新建、擴建熱電聯產工程。一定要認真編制“熱電聯產規劃”否則不予受理。由于上項目首先在要有規劃,因而引起大家的重視。

(十)政策管理職責不順,行業管理體系不完善

我國從電力部、水電部、能源部到最近體制改革后的國家能源局,均沒有管熱電聯產的機構,一直由管火力發電的人和機構來管熱電聯產。熱電聯產至今仍不是一個完全市場化的行業,一方面它作為當地城市和工業園區的重要基礎設施,負有不斷供應熱力與電力的責任,與當地經濟和人民生活密切相關,同時電力和熱力又是政府定價的商品,對于熱電行業存在政策管理職能分散,產業監管弱化等。

(十一)尚無完善的熱電聯產科研單位

我國電力系統從中央到各省市均有電力科研院所,但時至今日,在熱電聯產裝機容量已占同容量火電機組容量27.49%的情況下,尚無一處熱電聯產科研機構。目前熱電聯產在政策上與技術上均有不少應認真研究的課題,國家應給予足夠重視。

六、西方國家如何發展熱電

我國目前已發展為世界頭號大國,但還存在不少問題。

近期“十八大”發展目標為:“提高質量和效益”我國在迅速城鎮化、工業化形勢下,經濟增長面臨資源環境和人才等要素的嚴重約束,面臨著低碳城市和倡導綠色消費的挑戰,也面臨著經濟增長放緩、社會矛盾增多等挑戰,出路只能走進一步改革開放,推動能源生產和消費革命。

要想我國的熱電發展,從大國走向強國,必須學習國外的先進經驗,切實的支持,發展熱電聯產,請看他們的基本思想和做法:

發達國家發展熱電聯產的基本思路是實行集中供熱、因地制宜、區別對待的原則,以降低成本、提高能源利用效率、減少排放量、保護環境。

1、提高能源利用效率、保護環境和完善服務功能是支持熱電聯產項目的根本出發點。法國開發署官員說,法國提供4000萬歐元低息優惠貸款支持中國熱電項目的主要目的是為提高能源效率,控制污染排放和完善城市化功能提供示范。目前,丹麥將熱與電分別生產改造成熱電聯產,能源效率大大提高。丹麥人均GDP31856美元,一次能源人均能源耗3.4t標準油當量。在過去的二十五年中,丹麥人均GDP從1萬多美元到3萬,二次能源供應雖然增加,但一次能耗消耗卻沒有增加,污染排放還大幅度下降,主要是依靠提高能源利用效率和發展可再生能源實現的。

2、確定發展目標,政策措施到位。上個世紀末,美國、英國相繼宣布到2010年,將熱電聯產產能翻番,分別增加4600萬和1000萬kW。承辦2012年奧運會的倫敦市宣布,該城市將主要依靠發展規模較小的熱電冷聯產來滿足新增電力及熱力、制冷需求。

3、建設熱電項目主要根據終端能效來確定規模,追求能源利用效率的最大化。2005年,芬蘭瓦西蘭公司在京介紹,該公司在丹麥建設的瑞扣濱(Ringkobing)熱電站發電效率為43.77%,供熱效率為52.53%,能源綜合利用效率高達96.3%,而電廠裝機規模僅為8000kW。隨著技術的發展,全世界熱電項目的發展趨勢是中小型適度化,而并非越大越好。在集中供熱方面,發達國家的發展重點已轉向熱電冷聯供的分布式能源和互聯網式的熱力管網。

(一)立法支持熱電聯產

丹麥制定了集中供熱的法規,城市的供熱規劃由中央政策批準,強制實行區域集中供熱,從法律上解決了熱電的電力上網問題。1990-1995年間,丹麥批準建設的150-200萬kW的新建電廠中,全部為熱電聯產。目前丹麥的火力發電廠均對外供熱,將采暖鍋爐房裝小背壓機發電,將熱與電分別生產改造為熱電聯產,能源效率大大提高。

美國公布的能源法中規定,電力公司必須收購熱電廠的電力產品,其電價和收購電量以長期合同的形式固定,同時又允許熱電廠將其電力直銷用戶,電力公司只收相應的“通道”(電網)費用。

德國議會2002年通過了熱電聯產法,規定對熱電聯產的一系列支持機制,鼓勵老的熱電機組的現代化和新建熱電機組,并對發展生物能源等資源,制定了多個相關法律法規,主要有《再生能源使用資助指令》、《農業投資促進計劃》、《農業領域生物動力燃料資助計劃》、《復興信貸銀行降低二氧化碳排放資助計劃》和《再生能源法》(EEG)等。上在述法規中,《再生能源法》對生物能源的資助做了較全面的規定,用生產能源發電可獲得補償及多種補貼。

日本將熱電聯產作為21世紀城市建設必不可少的設施,視為附加值很高的社會資本,因此制定了《供熱法》《城市規劃法》《防止公害法》等相關法令,明確規定在新建和改造3萬m2的建筑物時,一定要納入到城市集中供熱系統并提出了推動熱電聯產發展的指導標準。

(二)優惠政策

美國政策目前鼓勵熱電聯產的主要措施是,規范電力市場、政策激勵和引導,其優惠政策建議主要是:

1、給予熱電項目減免10%的投資稅;

2、縮短熱電資產的折舊年限;

3、熱電聯產項目獲得經營許可證的程序簡便化。

丹麥對熱電工程提供利率為2%的優惠貸款,償還期為20年,對使用天然氣的熱電廠,政府給予30%的無息貸款。

目標鼓勵銀行、財團對三聯供(供電、熱、冷)系統出資、融資,對城市三聯供單位實行減稅或免稅的優惠,對供熱設施,投產年的折舊按30%計算,并減免稅7%。政府對熱電項目給予年利率3%的低息貸款或補貼(一般工業貸款利率為6%)。

法國通過的《集中供熱法》內有具體的優惠政策,對熱電聯產的投資給予15%的政策補貼。

(三)稅收減免

丹麥從1996年開始,對工商業征收環保稅。稅收所得作為投資拔款返回給工商業,其中40%的款項將發放給熱電聯產。

英國政府從2001年開始,對熱電聯產免除氣候變化稅或商務稅。其中,高質量高效率的熱電聯產項目還有資格申請政府對采用節約能源技術項目的補貼金。

日本為扶持熱電聯產而免除供熱設施占地的特別土地保有稅和供熱行業有關的事業所得稅。

德國對年總熱效率超過70%的熱電聯產項目免除現存的天然氣和石油稅。

綜上所述,西方國家對熱電聯產采取稅收減免、低息貸款、支持技術開發或放寬管制,以支持節能減排的環保項目。法國和美國等國除國家給予財政稅收支持外,州或地區也可以根據自己適當的標準給予幫助,并通過能源審計加以管理,對超過能耗標準的設備征收油料稅。

七、尾聲

黨的“十八大”報告指示:要推動能源生產消費革命。發展熱電聯產集中供熱,改造小鍋爐就是能源領域的革命。我們要在熱電大發展的基礎上,在新組建的國家能源局領導下,以革命的步伐,大步前進,爭取早日成為熱電強國。

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責任編輯: 中國能源網