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俄罗斯1995年电力工业技术水平
热电厂基本类型是单机容量为80-250MW的汽轮机热电厂。有50多座热电厂,单机 集中供热系统节约潜力很大:一年可达10000—13000万吨标准燃料。 实现热能生产、输送、利用全工艺系列综合节能措施,可压缩供热全年燃料需求量大约40%,合计标准燃料在20000万吨左右。 热化发展的主要指标
俄罗斯国民经济各部门需热量
1995年火电厂供热5.621亿Gcal,其中汽轮机乏汽供热4.55亿Gca1或为80.9%,尖峰热水锅炉供热O.344亿Gcal或6.1%,减压冷却装置供热0.727亿Gcal或13%。在乏汽供热的构成中供暖与热水供应负荷占主要地位,共计59.7%。工艺用热占汽轮机油汽总供热量40.3%。与此同时,工艺负荷下降了1.4%。 乏汽供热份额增加了0.9%,而尖峰热水锅炉供热份额下降了1.7%。这原本可以增加若干联产发电量,但是,由于超前降低了火电厂供热量,热化效益反而有所下降。 1995年俄罗斯电力股份公司联产发电1757亿KW·h,或占总发电量32.9%。与1994年
热电厂供热缩减中下滑速度最快的公司有南方电力公司,伏尔加电力公司,中央电力公司,东方电力公司,列宁格勒电力公司,莫斯科电力公司。 然而,提高部门热化效益的办法远未用完。而且即使在减压冷却装置和尖峰热水锅炉供热量下降到19%的水平上,上述结论也是正确的,其中各公司的热化效益提高能力为: 与此同时,汽轮机抽汽仍然负荷不足。 1995年汽轮机抽汽热功率利用系数仅35.2%。 热化是节能及节省燃料的一种最重要方向。但在正在形成的热能市场上却在发生股份公司热电厂,工业企业自备热电厂及企业个体锅炉房之间的竞争。锅炉房总数目前大约有7.9万个,平均容量大约为12MW,其中有60%锅炉房容量仅达2.5-3MW。 按照热电厂发电及供热两者之间燃料总耗量物理分配法,燃料全部节省量均划归电能。热能的燃料比耗量仅取决于锻炉的经济性,而与热能价值无关,也就是说,新鲜汽(主汽),生产抽汽,热化拍汽,甚而机组冷凝器供出的热能,统统同等看待。由于现代热电厂新鲜汽参数很高,热能的燃料比耗量也很高(“俄罗斯统一电力系统”股份公司火电厂1995年平均值为174.2kgGcal)。 在市场关系条件下热电厂供热热能比耗量太高,迫使热用户建造中低压蒸汽锅炉房,甚至热水锅炉房。 因此,在市场条件下物理法实在是热化的掘墓者,因为用户拒绝热电厂供热,热电厂就要以凝汽循环发电。 维持热化(亦即有可能节约燃料)的切实办法是改变火电厂燃料总耗量分配方法,通过这种改变既能保证热电厂在电能市场的竞争能力,也能保证在热能市场的竞争能力。 该方法的要点是,火电厂动力锅炉燃料总耗量在电能和热能之间的分摊与两者在假定分产条件下的耗热量成正比。供给外部用户的热能按物理法确定。电能全部假定为按凝汽循环进行生产,而电能生产的耗热量也按物理法确定,但要增加一个相当于(1-ξ)×(QQTP数值,式中QQTP——由抽汽及机组冷凝器向外部用户供出的热量ξ——供出热能价值系数。 这样一来,热电厂的燃料节约量既不仅仅归于电能,也不仅仅归于热能,而是由二者共同分享。并且燃料比耗量不仅对于电能,而且对于热能,也比分产时要低。 此外,还应重新审查节能组织费分类与核算办法及地区与联邦委员会报表制度,包括其中较为公平的电能和热能成本核算办法。那时,在本身结构中拥有燃气轮机增建部分的锅炉房。只有燃用工艺装置的伴生气,利用工业企业(包括垃圾焚烧厂)的排热,或是推行其他辅助节能措施,与现有热电厂相比,才能真实地成为有竞争能力的锅炉房。 2.1995年热化主要发展方向 俄罗斯居民点供热系统的研制、修正及革新过程失去了自己数十年形成的系统性和周期性。 根据俄联邦国家土木建筑委员会“城市供热系统投资、研制与审批方法条件(09·09·91r.N130),供热系统的研制应“依靠地方或共和国预算资金,以及企业和委托单位资金,而仅仅与“俄罗斯统一电力系统”股份公司进行协商。 该“条例”推行实践表明,居民点行政当局只想以解决个别街区、城区、城市部分地区局部供热问题为目标,而工业企业只想封闭于自有动力源范围之内。在保持燃料动力综合体垄断的条件下这必然导致无论是燃料动力问题,或是生态问题方面的非最佳决策。 在推出“条例”之后,“俄罗斯统一电力系统”股份公司从据以编制动力源与热网干线建设工程技术经济论证的基础文件一览表中删除了供热系统。结果大大降低了居民点和工业企业供热与热利用信息可信程度,而这种可信程度无论对于城市,或对制定“电力”部门发展规划和选择运力源基本设备又都是必需的。 到1995年,大多数系统有效计算期已经到期或快要到期,此外,还出现了在解决节能和能源利用问题方面重新审定整体思想方法的必要性。 以份额原则投资的供热系统,其研制开发并未得到发展,原因是从法律上尚未确定统一委托单位的职能,而执行委托单位作用看来最好是这样来划分,即: 对于现运行有或拟建有公用型热电厂的城市,由“俄罗斯统一电力系统”动力工程与电气化股份公司执行委托单位作用; 对于其余城市或居民点,由居民点行政当局执行委托单位作用; 对于工业枢纽及其相邻居民点,由工业主要主导部门的企业执行委托单位作用。
第七章节能
从资源的人为廉价时候开始,就出现了能源滥用浪费现象,从而加深了总的经济危机,同时也使财力不足,因而对燃料动力生产与供应的结构调整,缺乏投资费用。鼓励进口消费商品,而出口却为原料,工业生产的能源耗量仍停留在现有水平上,这使俄罗斯的产品不仅在世界市场,而且在国内市场上都无竞争力。考虑到资金成本因素,矿产资源的有偿利用将会促进更合理地利用自然资源。 按照国际上的标准,尽管俄罗斯有它的高效率和平等竞争的能力,可是能源生产的下降已接近于崩溃性的边缘,而没有达到需求和供应的市场平衡。与以往来取的能源生产大规模增长的方针不同,当前,提高能源利用有效性以及节能的政策则已占据能源战略方针的最优先地位。 能源利用合理化可以防止载能体需求量过分增长,否则,热电联产难能满足要求,而使国家蒙受损失;而合理利用则可达到经济效果,使在节能上所耗费用得到多倍的补偿。节能可使排人大气的有害物减少15—20%。 政府应该在市场调控的范围内,保征形成激励的机制和节能环境,以提高能源生产和利用的有效性。能源低效利用的十年使节能具有开发利用的巨大潜力(表7—1),可达到目前能源需求量的40—50%[(460-540)×106吨标准燃料]。这个潜力的1/3集中在热电联产(T K),它的应用要比增加燃料开采量便宜得多,另1/3潜力在工业(其中7—8%在冶金、4-5%在建筑材料工业),而约20%——在公共生活部门和农业,10%在运输业。 在所采取能源战略的范畴内研究了节能潜力经济合理利用的完整计划,包括整套最有效的前期节能措施以及随后工艺更新占为优先地位的任务。正在形成的市场经济条件下,推出有效的价格政策作为实现这一计划的主要手段。同时在使能源曲内部价格与世界价格相适应的时间内,需要有节能的经济激励专门措施和在整个所研究的前景上有足够复杂完备的整套行政的(制订能源需求量标准、惩罚性制裁标准等)和组织上的措施(建立示范地区和公司的节能基金用以组织节能措施等)。根据这些措施实现的程度和其有效性讨论了两种节能情况——可能的和最佳的(表7—2)方案 表7-2 (以106t标准燃料计,与1992年相比)
在最佳方案中,到2010年予计可实现在经济上已论证过为正确的整个节能潜力,但是这要求对节能和整个经济结构之调整作很大的投入,这可能是不切实际的。节能的力度对能源消耗量的计划会产生决定性影响:在最佳节能方案中,可使国民经济耗能量长期稳定在比现在用能量还要低的水平上,而在可能的方案中,到期未能源需求量将增长并超过1990年危机前的数值。 俄罗斯能源策略从合理性出发,在近期前景计划中不上大规模投资的新的大型能源项目的建设。主要注意力应集中在现有能源项目的根本改造以及节能和准备推行最新技术的应用上。国内生产继续下降,其速度超过能源生产量的减少,如此巨大的节能潜力有利于这一任务的完成。 通过老化的和损坏的设备之退役或改造,增加热电联产的份额,在需电量下降的情况下,主要缩减凝汽发电量,刺激用户对再生能源,其中包括非传统能源的兴趣,可使电力工程的经济性以及能量利用有效性显著提高。 在能源策略中研讨了发展热电联产的必要性及其最大的计划纲要。 热电联产发展的必需性是这样确定的,当俄罗斯用能量降低(即在最大节能时)以及能源出口量为中等量的情况下能保证俄罗斯的能源需求。如果耗能量增加(即节能和经济发展处于可能的规模时),则要求最大限度地发展热电联产,为俄罗斯能源大量出口形成有利条件。 电力工程是俄罗斯热电联产的核心,在统一的电力系统基础上用技术最好的而生态上清洁的载能体来保障国民经济的需要。在最大节能(在热电联产必要的发展计划纲要的)情况下,可以最低限度进行新凝汽电站的建设,而保证核电站新发电单元机组投运,而且基本上与第一代压力水——水型动力反应堆(BBаP)和大功率压力管式反应堆(PБMK)的退役过程相适应,同时发展中、小功率主要方向是燃用气体的热电站,以及进行非传统动力工程项目和把现有电站基本上改造为燃气轮机电站和燃气蒸汽联合循环电站。 在最大能源耗量方案中要求作最大努力的不仅在改造方面,而且还要扩大燃用各种能源的各种类型电站的功率,当然这对电力工程发展纲要来说钱花得多得多,它除了改造现有的和朗新的燃用气体的热电站之外,还要求在昂贵燃料地区增大核电站的功率,在西伯利亚、在乌拉尔,有可能的话,在伏尔加河流域建设一批燃用康斯科——艾奇斯基煤和库兹涅茨克煤的大型凝汽式电站。 在国内一些地区如西伯利亚、远东、北高加索、堪察加,为了更充分地利用河流的落差,建设中、小型和微型水力发电站,使水能的利用得到很大的发展。 通过建立独立的电力生产企业,其中包括吸收商业机构的资金,以及地方的、全俄罗斯的和国外66资金,采用燃气轮机循环装置以及非传统能源装置来发展非垄断化的电力市场,这个任务具有头等重要的意义。 热电联产作为其最为衰落部门之一的俄罗斯热能经济的根本性改造,必须予以特别重视,由于热电联产具有很大的节能潜力,因此在以气体作为主要燃料情况下,主要的方向就是利用中、小功率热电联产的热源来发展供热,同时加速发展现代化的单独供热系统。热电联产的一系列生产环节的技术水平不高,因此必须在新技术基础上加速改造,同时对保证热电联产科技先进性和有效性的机械制造部门提出更高的要求。 供给热电联产用的多种产品按其技术经济参数和结构特性,特别是诸如可靠性、安全性、经济性和动力有效性等指标,比国外较好的类似产品还稍逊一筹。为有利于热电联产和节能设备的生产,对机械制造部门提出整体化计划和给以财政支持的政策是必需的。 为了节约能源和保证地方供能系统的高科技水平,应在最现代化设备的基础上发展热电联产企业和供能用户,而且还必须提高各地区对其关心的程度。在热电联产方面形成竞争环境将导致生产费用降低,并为用户提供的能源服务质量提高。这主要通过热电联产企业的非国有化,特别是段份制来实现的。现有热电联产企业的私有化和建立新的私营的和股份制的结构,随着市场关系的发展将具有越来越重大的意义。 政府将对燃料——动力综合体的生产基金和自然资源使用的有效性实施监控,而不管经济主体所有制形式如何。为了在俄罗斯发挥巨大的节能潜力,必须形成有利于节能和提高能源利用率的促进体系和规章制度。世界上的经验表明:没有能源价格的成倍增长,节能工作的热烈开展是不可能的。但是,为了执行有效的节能政策仅仅靠价格调控是不够的,必须有在经济上的补充措施和周密法规,以及大量的信息开通和广告宣传的工作,使得人们不再滥用能源,因而节能成为社会生活的一般准则。作为补充的经济上促进因素有: 执行节能措施、节能设备和材料的生产和应用,以及非传统动力工程的作用,都能给予优惠的贷款和减轻税收; 属于规定的措施有: 采取正确的价格政策和巧妙地把上述措施全部综合起来,到2000年可使现有的一半以上的节能潜力得到利用,并在2007—2010年使之在经济有效范围内完全得到利用。完整的立法体系的使命是保证俄罗斯能源策略的实施。关于节能和提高燃料及动力利用率的联邦法律应和其他法律一起纳入立法体系之中。 能源策略有效的实施不仅保证俄罗斯国民经济有效、稳定而可靠的节能,而主要的会决定性地加速国民经济的增长和人民生活水平的提高。为了提高俄罗斯人的生活,使达到现代欧洲的水平,那不仅在原料市场,而且还要在高深科学生产领域方面能完全合于要求:把俄罗斯纳入国际劳动分工,为此,强化节能、把能源有效地输出远、近的邻国、在燃料动力领域内完整的投资政策和动力工程中经周密思考的价格政策都将是很重要的手段。 与1990年相比,3994年国内总产值的能源消耗量增长了0.46倍,假设工业生产总产值恢复到1990年的水平,如果保持这一比值,那未要求补充开采(400—450)x105,标准燃料,这对热电联产以及整个经济来说都是困难的。 在必要时应授权地方政府机构制订国家能源监督制度,对能源浪费实行经济制裁,并采用气体、热能和电能消费量的定额管理系统。新能源政策重要的准则性目标是,一方面提高能源利用率,用为缩减社会能源消耗量的因素;另一方面保证能源的可供能力,作为提高劳动有效性和生产率的因素和提高人民生活质量的手段;采用改革的供能系统方针,使能源更好地服务于人民,并优先保障公用和生活对能源的需求。 能源政策的最重要任务有以下内容:
制订的科学技术政策,宗旨在于提高国家能源经济有效性、提高投资费用回收率、载能体生产和需求的最佳结构,旨在为动力工程前景性的发展建立必需的科技预备——这一任务涉及热电联产的全部领域,即从矿床的勘探、燃料的开采到选矿直至生产载能体的能量。 同时对以下问题要求特别关注:改善地下资源潜能的利用、深入改进热电联产工艺中的能量利用、生态清洁技术的研究和利用、现有的和有前途的核电站安全性、载能体输送方式有效性的提高、非传统再生能源利用的推广。 当前,工业结构发生显著变化。由于产品能耗量提高和燃料出口保持高水平,故热电联产的份额也明显增大了,同时,某些低耗能部门——机械制造业和轻工业的份额减小了。总的说来,由于耗能部门持续增长的缘故,给工业生产结构的变化暂时带来负面的特性。 俄罗斯出口商品的能量含量高,主要的是燃料资源的高耗能产品:黑色和有色金属、肥料、化学产品等。同时由出口所得的收入来保证进口的商品,从能源含量上分析,如此结构是不合理的。为了生产那些进口产品(在俄罗斯也能生产)所消耗的一次能源显著地低于为这些而出口的产品所消耗的能量。 改变进出口结构,使国家能源需求量降低是有很大的可能性。 能源节约的最大潜力在于气体和电能的利用合理化。 电能和热能生产中,燃料节约的下一步工作主要是在供热的基础上增加电力生产,广泛采用燃用天然气的燃气轮机装置。 火电站提高天然气利用率最重要的方向就是从传统汽轮机循环过渡到燃气蒸汽联合循环来生产电能和热能。这可节约(30—35)×l06吨标准燃料,其中节约天然气为(14—18)×109m3。 在装备现有工业锅炉和供暖锅炉的地方,通过装设以燃气轮机和柴油机(航空、舰船等用的)为基础的小体积单元式热化装置,去增大热电联产的份额是可能的,在工业和公用事业中。中、小功率热电站的发展从19%年起已经以较大的规模和以特别快的速度予以实施。 这是依靠国防工业的军转民年产单机功率从0.5至30MW燃气轮机共计20-40GW而付诸实现的。 住宅和公用事业部门主要节能方向是:提高小功率发热设备的有效性,缩减建筑物的。 第八章 电力生产的生态问题 当前,所有新建或改造的电站设计都包括有减少有害徘放物的生态措施。提高火电厂生产电能生态水平的战略方向是发电单元机组配置烟气净化系统,采用新的燃烧技术,小污染补给水系统和二次利用净化过的污水,以及灰渣的利用。建设这些发电单元机组应在“生态清洁火电厂”国家计划的框架内进行。并接受俄罗斯联邦的机关、工厂和公司参与工作。 以下列出不同燃料SO2排放比较表:
从发电厂燃用俄罗斯煤的数据分析表明,分布最广的煤,如库兹涅茨克煤和康斯科——艾奇斯基煤,其脱硫比之联邦德国、日本、美国广泛推行的湿式石灰石法脱硫,可用投(原文遗漏) |
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