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关于热电联产节能问题研究及意见

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关于热电联产节能问题研究及意见

  • 分类:节能研究
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  • 发布时间:2013-11-03 14:47

关于热电联产节能问题研究及意见

 

  最近,国家有关行业主管机构的负责同志在不同场合多次对于热电联产是否节能提出质疑,列举了中国电机工程学会热电专业委员会最近的一份关于《61个热电厂2004-2005年实际经营情况报告分析》的报告所公布的数据,指出61个热电厂中有50多个供电煤耗超过国家平均煤耗,要求加大对于这些热电厂的关闭力度,提出建立电力节能调度原则,限制这些能耗高的热电厂并网运行。

  对于行政管理部门领导的批评,我们认为:首先,在热电行业确实有一些热电厂的发供电煤耗高于全国平均供电煤耗,这也是他们面临亏损和经营困境的主要原因之一,企业、电网调度部门和各级政府都应该查找问题,积极改进,共同帮助热电厂提高效率;其次,热电企业长期沿用的热电分摊方法已经不能正确反映热电联产的实际节能情况,不能适应市场经济发展的需要,必须进行全面改进;第三,热电企业必须不断进行技术改进,不断提高能源综合转换效率,转变观念,与时俱进,努力适应时代发展需要;第四,热电联产技术的节能环保特性在全世界都已得到确认,但在中国出现许多热电厂无法节能运行,这与节能政策的不落实、电力系统对热电企业的态度和企业自身的管理水平都有关系,应该客观全面的看待问题,“管卡压限”和关闭不是解决问题的根本办法,也达不到节能的初衷。

  标准落后 引起误会

  热电联产是否节能?在中国长期引发争议的主要原因,事实上是与目前沿用的“热电分摊方法”未能客观体现热电联产技术的综合节能优势有关。在计划经济时代,供热基本是福利性的,而且当时全国发电机组平均容量比较小,单位发供电煤耗也比较高,主要矛盾又是缺电,所以热电的节能效益主要给予了供热,在《61个热电厂2004-2005年实际经营情况报告分析》中也反映出这个问题。

  山东省恒源阳光热电集团有限公司发电煤耗480g/kWh,比全国平均发电煤耗高32%,对于搞电的人,480克煤才发一度电,肯定属于应该关闭的高耗能的小火电。但是,该企业供热煤耗只有29.2kg/GJ,供热效率竟然高达117%,如果我们按照目前工业锅炉供热效率60%,供热标煤耗56.87kg/GJ的水平对应核算,恒源热电厂每供1GJ热能,可以节约27.67kg标煤。热电比100%时,1GJ热量对应277.78kWh电量,而该厂热电比高达490%,每1GJ对应电量仅56.69kWh。若将供热节约的27.67kg标煤分摊给56.69kWh的电,每1kWh等于节约488.1克标煤。结果是对应60%的燃煤工业锅炉,该厂发电1kWh非但不需要用煤,竟然还多节约8.1克标煤。如果我们仅仅凭借发电煤耗作为判断标准,以不节能为由将这样的热电厂关闭了,岂不是要贻笑大方。由此可见,目前沿用的“热电分摊方法”是多么不确切、不合理和不合时宜。

  在《61个热电厂2004-2005年实际经营情况报告分析》报告中,有许多热电厂未能按照要求提供正确数据,一些企业提供的数据的精确性也存在一些问题,所以我们只能选择其中54家信息相对比较全面的热电厂数据进行分析。国家目前的全国平均工业锅炉供热效率为60~65%,《国家节能中长期规划》的2020年的目标是希望将工业锅炉供热效率提高到68~74%。根据中电联《2004年电力工业统计资料提要》的全国平均供电煤耗为376g/kWh,我们将上述数据作为计算依据,将其进行对比分析研究。研究结果显示,如果能够科学地将热电联产的节能效益进行合理分摊,目前我国绝大多数热电厂的发供电煤耗是可以低于大火电平均煤耗的,是有明显节能效益的。随着国内供热、发电的平均煤耗水平的不断降低,对于热电企业将形成明显压力,但大多数热电厂仍可以通过进一步的节能降耗措施和调整节能运行方式以适应情况的变化,继续保持节能优势。

  54个热电厂节能数据分析(2005年)

  按照传统的热电分摊办法,有77.77%的热电厂供电煤耗不能达到376g/kWh的平均水平,但是如果对应的是60%供热效率的工业锅炉,不能大火电平均煤耗的热电厂22.22%;如果对应65%供热效率的工业锅炉,达不到大火电标准的热电厂上升到37%。影响这些热电厂不能超过大型燃煤火电厂的原因可以从上表清楚的发现,主要是供热煤耗和热电比两个因素,各个热电厂的供热煤耗差距甚大,可能存在计算方法或标准不统一等问题,而热电比是影响节能效益的最主要的问题,这是一个可以通过调整节能运行模式,或进一步落实热负荷加以解决的问题。

  正是因为这一热电分摊方式的错误,造成一些不了解情况的领导机构对热电联产的节能性产生疑虑,使一些政策长期不能得到落实。2004年,本文作者之一韩晓平同志曾经建议对这一热电分摊的方法进行改进,并发表了有关论文,提出了“等量法”的核算原则,即:1kg煤发电和1kg煤供热,与2kg煤热电联产进行对比核算,以确定热电联产项目是否节能。2005年9月,本文另作者谢百军同志再次提出修改现行热电分摊方法,也撰写了论文,提出更加符合市场化的核算建议。根据目前情况看,这一问题如果再不能得到及时纠正,中国的热电联产和节能环保事业将遭到严重打击,中国的可持续发展将可能面临严重干扰。

  节能效益 热电共享

  目前在中国能源行业中,市场化程度日益深入,煤炭已经完全商品化,热和电也都逐步商品化,将节能的好处归电或归热都不合理。电和热都应体现符合市场机制的商品属性,节能效益应该化为市场的优势,通过市场这只无形之手来优化整合热电产业,保持她在中国节能环保和可持续发展中的重要作用。我们认为应该将热电联产的节能效益合理分摊给热和电,建议采取“节能共享方法”来核定热电厂的节能效益。即:将全国平均供热煤耗下限作为热电厂供热的基本核算标准,将其他的节能效益转移给发电。根据建设部和国家发改委公布的有关数据显示,目前全国工业锅炉平均供热效率60~65%,供热标煤耗为52.5~56.87kg/GJ。我们可以参照这一数据的下限,将工业锅炉供热平均标煤耗52.5kg/GJ,平均供热效率65%作为现阶段的核定标准,将多余的节能效益转移给发电。方法非常简单,将热电厂总供热GJ量乘以52.5kg/GJ,再将这一得数与全厂消耗标煤总量相减,将剩余的燃煤量平均给供电量,其结果若低于目前全国供电平均煤耗水平,热电厂就应该被认为是一个节能的工程;如果达不到这一标准,就应该进行积极的整改。国家制定电力节能调度原则时,也应该根据这一标准核定,同时对于节能效果更高的热电厂给予更多的鼓励,应该帮助热电厂实现节能运行,优先保障热电企业处于较高的节能状态,在保障热电企业在节能优先的原则下参与竞价上网。

  热电企业可以根据自己对应的供热煤耗和热电比,找到自己实际上对应的1 kWh的节煤量,根据将现在的供电煤耗减去节煤量就是实际的热电厂供电煤耗。以苏州江远热电有限公司为例,该热电厂供热煤耗40 kg/GJ,热电比340%,供电煤耗426g/kWh。在对应工业锅炉65%供热效率的基础上,每供1kWh电力节约标煤153克,将供电煤耗426克-153克,实际供电煤耗为273g/kWh,比现行指标节约标煤91克。目前,华能集团正在浙江建设的玉环1000MW级超超临界机组的发电煤耗也不过273g/kWh,发电效率45%。而江远热电厂的供电效率就达到45%,这样的效率已经超过电力系统预期最理想的节能煤耗的,应可不必参与竞价上网。

  热电企业 与时俱进

  根据对54个热电企业的情况分析,对应60%效率供热锅炉,供电煤耗376g/kWh可保持节能的热电厂42座,对应65%供热效率锅炉仍可节能的34座。根据国家节能中长期规划,国家将各种锅炉节能效率目标将进一步提高到68~74%能够达标的热电厂随之减少。今后全国发电机组容量的扩大,发电效率的不断提高,全国平均供电煤耗也会逐步降低,以每年3克计算,“十一五”末全国供电煤耗将降至350g/kWh以下。所以,热电企业必须不断进行自我完善,练好内功;不断进行技术改造,提高效率;不断调整节能运行方式,适应发展要求。

  解决热电企业面临问题最直接的办法是转变观念,许多企业盲目地认为发电必定赚钱,所以全力提高供电量,忽略了热电机组的节能优化运行特性。浙江嵊州新中港热电有限公司的经验是注重节能运行,将热电比和供热煤耗控制在一个最佳状态,该厂的抽凝机组经常处于停机状态,保证背压机组的运行效率,甚至将抽凝机组后段叶片拆除,使抽凝机组背压运行,以争取最佳节能运行状态。虽然供电量减少了,但节能效益得到保障,经济效益也非常明显。浙江的一些热电企业从嵊州热电取经回来,通过调整运行方案迅速实现扭亏为盈,其节能效益也自然而然地得到改善。所以,对于热电企业转变观念已经势在必行,不要追求量化指标,而要追求实际效益。热电企业处于全国节能第一线,应该向节能要效益,向节能要公平,向节能要发展。

  我们不能一味只埋怨有关机构不够重视热电联产,我们更需要自强自立。除了调整节能运行模式外,必要的技术改造也是当务之急。目前我们的热电企业还有不少单位仍在使用效率低下的链条炉,采用中温中压工艺,锅炉能源转换水平很低。对于热电联产项目虽然不应该追求规模,而应该追求效益和效率,但在需求允许的范围内还是应该努力提高性能参数。采用燃料适应性强和污染排放较低的循环流化床锅炉,采用高温高压工艺路线,采用背压机组,采取提高凝气机组背压参数供热等工艺技术,以及采用高效换热器工艺和先进自控技术等,这些都是可以大幅度提高能源利用效率的方法。

  另外,热电企业要降低运行成本必须建立社会化的采购、检修,甚至运行机制,在保障节能运行的同时,仍能保障企业收益,将整个行业进行战略性的整合优化。主要工作应围绕以下几个方面:1、通过建立热电企业专业化的公共采购平台,实现联合采购,集团侃价将设备、燃料、消耗品和备品备件的采购成本大幅度降下来;2、建立和依靠社会化的热电专业化检修维护体制,将维修维护成本降下来,将人员减下来,同时将维护维修水平提高上去;3、积极应用先进的信息控制技术,提高系统自动化水平和节能优化控制能力,改进能源输送系统,降低厂用电率和热力管网损耗;4、积极进行能源需求侧管理,特别是热用户的节能优化管理,保持下游企业的竞争优势,同时控制热负荷的波动,控制热力平衡损耗,提高系统效率;5、积极与下游企业一体化,实现对热用户的电力直供,实现热电系统同步优化;6、通过行业的优化整合实现中国热电产业集团化的金融整合,彻底解决发展、改造和技术进步的资金压力。并实现与上游煤炭运输企业的兼并整合,实现资源优化,保持整个行业的市场竞争力。

  热电企业的领导人需要开发胸怀,建立行业协同优化意识,积极进行行业资源的整合,提高整个行业的经济和社会竞争能力。共同组建行业商会性组织,树立“热电节能”的品牌意识,争取各级政府、社会和企业正确、公正、客观、公平地对待热电联产行业的节能效益,加强行业间的互动合作与信息交流,将先进的工艺、设备、技术和管理经验、经营理念、人才咨询等信息及时进行交互,使中国的热电产业真正成长成为中国可持续发展的中坚力量。

  科学发展 节能优先

  就工艺性能而言,热电机组有很大的可调性和节能适应性,也就是说在同样的供热量和供电量条件下,同一个热电厂的运行方式可以是节能的,也可以是不节能的。这不仅取决于热电厂自身节能运行模式的选择,也取决于电力调度方式,以及相关政策和规章正确与否。“节能优先,效率为本”不是一句空话,需要每一个部门、每一个企业和社会的每一个环节认认真真地进行落实和配合。“节能优先,效率为本”是一项科学,需要各级政府主观官员、关键部门的行业自然垄断结点的责任人和各个企业的员工要了解掌握必要的科学知识。热电工艺本身的节能性在全世界得到普遍公认,中国的《节约能源法》、《节能中长期规划》等法律政策也给予了充分的肯定和支持。中国热电企业的投资者、经营者也没有哪一个存在着恶意要浪费资源,故意降低能源利用效率的主观意识。管理部门希望限制某些能耗过高的“热电”项目的初衷,也是为了提高能源的利用效率,实际上大家的节约能源,提高资源综合利用效率的出发点都是一致的。

  但是,在具体问题上,大家的看法和解决问题的方法可能有所不同。对于热电联产我们是采取保护支持和促进其不断完善的态度,还是采取管卡压限和留大杀小一刀切的政策;是疏导,还是堵截?这对于中国的节能环保事业将产生深远影响。实际上,我们对于热电联产政策的一些不确定性,以及某些部门的误解已经使中国的国际形象受到影响,造成一些国际机构一次又一次,不厌其烦,苦口婆心地到中国介绍世界各国发展热电联产的政策,催促中国政府支持热电联产;造成了中国政府不能与世界各国在能源环境问题上保持共识的错误印象。前一阶段,由于某些政策的变化导致国外投资大举撤出中国热电联产产业,已经对中国的节能环保形象产生了严重的负面效果。如若因为某些误解再出台一些不合时宜的政策,会在国际社会进一步形成中国政府机构不支持热电联产错误印象,势必挫伤我国的国际形象。

  热电联产技术本身是节能的,导致一些热电厂节能效果不够理想的主要原因是什么?首先,主要原因还是各级政府机构的政策还不够具体、还不够落实,管理者还缺乏对热电联产节能工艺特性的基本知识,没有制定能够充分发挥热电联产节能优势的扶持政策。同样的热电工艺在欧洲是节能的,在美国是节能的,在日本是节能的,在世界各地都是节能的,唯独在中国的某些地方不节能,这说明问题还是在我们自身。政府应该做些什么,是应该将重点放在堵截上,还是放在积极进行疏导上?通过什么样的有效政策来调动企业和各级管理者的积极性,将这些作为节能中坚力量的热电厂的节能效能落到实处;

  其次,是那些具有垄断性的,对于热电企业节能性具有极大影响的电力调度部门,是否了解热电机组的节能优化特性,能不能学习先进国家的经验,根据热电机组的节能特性进行优化调度,在下达调度指令时能够本着“节能优先”的原则,将节能工作落到实处;

  其三,热电企业充分应该了解热电机组的节能特性,根据节能特性建立运行计划,根据需求特性进行节能优化,尽可能保证机组在最佳节能状态下运行。

  其四,将热电厂关闭了,热需求未必会消失,有条件建设2x30万千瓦大型热电厂的城市又不多,天然气等清洁燃料资源在中国又非常有限,且非常昂贵,唯一的结果就是低效率、高污染的自备燃煤小锅炉泛滥,这样的结果能够达到政府要求节能的初衷吗?

  对于热电联产不应该戴着有色眼睛看问题,不应该总是考虑怎么样关掉那些不节能的热电厂,而是应该想办法通过政策来促进这些热电系统不断提高能源利用效率,帮助他们实现节能运行。浙江是全国GDP能耗水平最低的省份之一,浙江的发展在很大程度上受益于热电联产。在浙江,各级政府支持热电举措比较落实,热电企业可以按照计划进行自我节能优化运行,很多热电厂的实际发电供热煤耗都比较低,而且,一些企业节能技术改造的积极性也非常高,推动着全省GDP能耗不断下降。

  结束语

  中国要建设资源节约型和环境友好型社会,要实现可持续发展,能源利用效率必须得到提高。不仅要提高发电效率,也要提高供热效率,而热电联产可以提高能源系统综合利用效率的优势应该得到充分重视。要想使中国的能源综合利用效率提高到65%以上,仅仅依靠超超临界发电机组是不可能实现的,必须有更多的综合利用效率更高的热电联产系统的配合,中国的可持续发展才能确实得以落实。

  每一个热电厂都是根据各级政府的发展规划建设的,都执行了相应的审批程序。由于规划的不落实造成一些热电企业热负荷不能落实不是热电厂的错误,也不是他们的利益所在。不能因为各级政府的工作失误,或者各级政府之间的某些争执,将节能环保的投资者作为牺牲品,视为打击的对象,这是一个原则问题。中国的可持续发展必须调动这些节能环保投资者的积极性,无论她属于央企、国有,还是民企、外资。

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