《能源思考》:非常感谢您能够在百忙之中接受我们的采访。请您介绍一下中国华电工程(集团)有限公司,可以吗?
刘显明:中国华电工程(集团)有限公司(简称“华电工程”)是中国华电集团公司所属的以资产和生产经营为纽带,资产总额40多亿元,年营业额80多亿元,跨地区、跨行业的全国大型企业集团(简称华电工程,英文缩写CHEC)。
华电工程主要从事电力、化工、冶金、港口等设备的设计、制造、工程服务和工程总承包业务。主要经营的专业有:环保(电厂脱硫)、水处理、物料输送、管道、钢结构、总承包、电气自动化和清洁能源。
华电工程作为一家有着三十年多火电和水电工程建设经验的大型国企,是最先关注分布式能源在我国推广应用的企业之一,也是中国首家加入国际分布式能源联盟(英文缩写WADE,WorldAllianceofDecentralizedEnergy)的企业。作为一家专业电力建设公司,对于中国电力市场和能源市场的现状和发展趋势有着得天独厚的敏锐把握,而中国的能源和环境问题、世界能源结构的变化与发展则为其提供了条件与契机。正是基于这样一个认识,2003华电工程开始着眼于分布式能源的发展,想为我国能源结构调整和环境保护做些有益探索与尝试。
目前,公司确定了在清洁能源领域,以冷热电联供的分布式能源为主要业务方向,以小水电、生物质可再生能源利用为发展型专业,风力发电、太阳能发电等为储备资源的业务发展思路,并且在这些新领域已取得了一些突破。
《能源思考》:请您介绍一下华电工程清洁能源分公司是怎样发展分布式能源的?
刘显明:好的,我主要谈谈基于天然气的分布式能源和冷热电三联供系统。华电工程在国内推广和应用冷热电三联供系统(英文缩写CCHP,CombinedCooling,Heating&Power),得到了各级政府和国内学术界的大力支持,市场开发工作取得了显著的成效,相继有北京中关村国际商城、重庆嘉禾钰茂、广州大学城能源站等若干项目进入实施阶段。
三联供系统即冷热电联产联供系统,是一种以天然气、煤气(或燃油)作为能源,将制冷、供热(采暖和供热水)及发电过程一体化的多联产总能系统,突出特点是高效、节能、环保、安全、高回报率。
分布式能源是以对能源有效利用的观点为原则的新型供能方式,在解决城市能源结构、环境保护和电网安全保障方面,分布式能源体现了科技与环保的有效结合。它是靠近用户(负荷)端的能源系统,几乎不需远距离输送,大大降低了输配损失以及输配线路的投资成本。另外,与集中式能源相比具有“节能、高效、环保”和具有调峰和稳定电网负荷的作用等优点。
分布式供能系统是相对于传统的集中式供电方式而言的,关于其明确的定义由于各国能源结构与发展程度的不同还没有统一的说法,但其基本具备以下特征:发电系统以小规模(数千千瓦至50MW的小型模块式)、分散式的方式布置在用户附近,可独立地输出电、热或冷能的系统,同时它又可以与大电网相连接,在电力不足时可从网上购买电,而在电力有余时向大电网出售电。
分布式供能系统作为集中供能不可或缺的重要补充及其对减轻城市和局部区域的环境污染起到的良好调节作用已是世界各国的共识。分布式能源系统在美国非常普遍,尤其在东北部大西洋沿岸和西南部太平洋沿岸。根据WADE的2004年度统计报告,美国分布式能源的总发电容量达到67GW,但是,由于美国总发电量大,分布式能源发电量占国内总发电量的7%左右,与世界平均水平持平。在欧洲,尤其是丹麦、荷兰、芬兰等国,分布式能源发展水平居世界领先水平,分布式能源发电量分别占到国内总发电量的52%、38%和36%。
《能源思考》:请介绍一下我国CCHP发展的现状与华电工程参与建设的项目。
刘显明:中国分布式能源的推广应用刚刚起步,其发展远不如欧美国家那样广泛和深入,尚未影响到全国电网结构、市场准入法规以及补贴政策等等。但随着近几年国家对能源与环保的重视程度的提高,其发展势头十分迅猛,各大电力集团公司纷纷上马了一批项目,经济与社会效益已初见成效。
在基于天然气的CCHP工程方面,华电工程从2003年起先后承接了北京中关村国际商城、重庆佳禾钰茂和广州大学城能源站等多个分布式能源项目的工程建设,其中建设中的北京中关村国际商城与广州大学城能源站的建设更是具有里程碑式的意义,对我国的分布式能源事业的发展将产生积极的推动作用。
在中国天然气的利用的潜在用户主要为沿海经济发达地区、天然气资源较为丰富的中西部地区和一些中心城市。华电工程对于市场开发方面主要是通过三联供项目示范作用带动产业发展,在有条件的地区通过宣传和国家能源政策引导推广CCHP,进而推广我们的技术和工程经验。国外有过相似的成功范例,例如,2004年6月美国奥斯汀能源公司承建的冷热电三联供采用美国索拉公司燃机和中国远大公司的溴化锂制冷机的投运,曾在美国的分布式能源工程中起到了示范工程的作用;我公司承接的北京中关村国际商城CCHP工程采用美国索拉公司燃机和中国双良集团公司的溴化锂制冷机,在该工程设计方案中我们采用了无缝对接的系统配置,该项技术达到国外示范CCHP项目同类水平。正在建设中的广州大学城能源站项目是国内迄今为止规模最大的CCHP工程,它采用LNG为燃料,无论是在供电还是提供热水以及制冷方面都有其独到之处。相信在不久的将来这些工程的投运会在中国起到很好的示范作用,从而推动分布式能源在中国的普及。另外,由于中国天然气资源并不是很丰富并且分布不均,相反煤炭资源相对较为丰富,开展基于煤为燃料的CCHP与利用煤化气和高炉煤气的CCHP发展前景还是很乐观的。目前,我们已完成了广东新会地区的一个小型火电厂的改造工程,采用循环流化床锅炉提高脱硫效率同时利用蒸汽制冷向周边水果批发市场提供冷源。
《能源思考》:请您谈谈我国CCHP发展存在的问题。
刘显明:发展以天然气为燃料的CCHP系统确实存在许多优点,但目前还要设法解决三大问题:(1)合理确定天然气的价格,天然气与电力的比价不合理,电价低廉,人们必然倾向使用电能。建议采用“气价与电价联动机制”,保障以天然气为燃料的CCHP系统的利润空间或者给予适当的补贴。(2)要研究分布式能源系统并入电网的技术措施和经济措施,并出台有利于CCHP系统发展的政策法规。其中包括如何确定CCHP系统的技术指标(例如,热效率、热电比指标和经济指标等等)和环保减排指标与排放权的商品化问题,这些都将直接影响到基于天然气的CCHP系统能否健康推广。(3)电网准入问题。目前基于天然气的CCHP系统普遍存在上网难和竞争力弱的问题,这主要是因为电力行业还属于垄断行业和我国还没有真正把环保指标和电价挂钩。在制定竞价上网原则时,应考虑环境代价因素,树立环境保护和社会意识。
总体上讲,分布式能源的推广应用给中国经济的可持续发展注入了生机与活力,显示出巨大的社会与经济效益。我们所做的工作只是刚刚起步,希望能为分布式能源在我国的推广起到促进作用,并带动相关技术和行业的发展,为缓解能源供应与环境保护两者之间的矛盾做出有益的贡献。
《能源思考》:建议改为:请您谈谈华电工程从事生物质(秸秆)发电和小水电的情况。
刘显明:自20世纪70年代石油危机以来,以丹麦为代表的许多西方国家开始对各种生物质能源发电进行研究,生活垃圾、动物粪便、植物枯枝等都曾经被用来尝试发电。但是经过30多年的科学研究和电厂实践,证明只有农作物秸秆发电是一种最适宜的选择。首先,秸秆燃烧的污染较少,含硫量只有0.38%,远小于煤的含硫量1%;其次,秸秆的碳灰质较高,产生的热能较大,每2t秸秆的热值相当于1t煤的热值,也是适合发电的生物质。
我国每年的农作物产量高达7亿t,预计到2010年会增加到8亿t,目前秸秆大约1.45亿t用作畜牧饲料,0.91亿t用作还田肥料,0.14亿t用作工业原料,从2003年起,在江苏如东、山东单县和河北晋州首次建立了3个国家级秸秆发电示范项目,拉开了我国秸秆发电建设的序幕。据了解,截止目前,国内在建农作物秸秆发电项目34个,分布在河南、黑龙江、辽宁和新疆等省(区)。
华电工程近几年来,先后承接了中国华电集团公司的《秸秆发电调研》课题、辽宁新民秸秆发电厂可研、山东昌邑安利兴生物质热电厂EPC总承包、山东肥城、兖州生物质热电厂的可研等项目,我们认为:秸秆发电是一种很有前景的新型能源利用方式,值得去大力研究、应用和推广。在我国目前的国情下,应解决秸秆的收集、运输问题;研究秸秆收购价格对农户的经济性影响;论证大型与小型秸秆电厂的投资收益风险;在不断积累秸秆发电生产实践的同时,应不断完善和补充政府对可再生能源的补贴政策;做好秸秆发电等生物质能源在国家能源系统中相应地位的战略规划,使我国的能源利用能够在21世纪得到和谐、有序、健康的可持续发展。
但是利用农作物秸秆发电,作为一种新型的能源利用方式,还有许多问题需要解决:(1)秸秆电厂燃料来源不够稳定;(2)秸秆电厂规模不宜过大,总装机在25MW左右;(3)秸秆发电电价成本高,需要政府进一步的扶持;
另外,在环境保护越来越受到关注和重视的今天,小水电作为可再生的清洁能源也越来越得到重视。
水电作为可再生能源,大型水电属于集中式能源,而小水电也属于分布式能源。我国有丰富的水力资源,可开发量达3.78亿KW,其中小水电开发量0.75亿KW。小水电资源分布也很广泛,在全国2166个县(市)中有1573个县有可开发小水电资源,其中可开发量在10—30MW的县有470个,30—100MW的县有500个,超过100MW的县有134个。据2003年世界水能大会估计,世界小水电可开发资源大致为1.2-1.44亿KW。中国可开发小水电资源如以原统计数7000万kW计,占世界一半左右。
我国于2005年2月份颁布的《可再生能源法》,鼓励小水电的开发,根据国务院和水利部的“十一五”计划和2015年发展规划,我国将对民营投资小水电以及小水电发展给予更多优惠政策。这些都将促进我国小水电事业的进一步发展。
我国的小水电资源分布广泛,特别是广大农村地区和偏远山区,适合因地制宜开发利用,既可以发展地方经济解决当地人民用电困难的问题,又可以给投资人带来可观的效益回报,有很大的发展前景,它将成为中国21世纪前20年的发展热点。
自2003年至今,华电工程把小水电作为公司发展清洁能源的主营业务之一,目前小水电的业务以出口北美地区为主,占北美地区小型水电站市场份额的15%以上,小水电出口业务形成了以北美市场为主,南美和东南亚市场为辅的市场格局。小型水电站在经济发达的北美地区发展势头随着北美国家的能源政策出台而上升的趋势十分迅猛。我们正利用我国在小水电方面的比较优势和国际上有利的发展环境,积极拓展国内与国际两个小水电市场,扩大我们在小水电方面的领先优势。
《能源思考》:请您谈谈华电工程参与的其他形式的清洁能源项目。
刘显明:华电工程在其他形式的清洁能源领域也取得了一些进展,如生物质(沼气)发电、风力发电和太阳能热发电等领域,现简单介绍如下。近十几年来,在各级政府有关部门和企业的帮助协调下,用于处理畜禽粪便及各种生产、生活污水的大中型沼气工程纷纷上马,至1998年底,我国已建成大中型沼气工程742处,年产沼气量为16393.94万立方米;垃圾填埋法产生沼气是处理城市垃圾的主要方式之一,具有简单易行和费用较低的特点,同时还可回收能源,正受到世界各国的普遍欢迎。
沼气是一种具有较高热值的可燃气体,与其它燃气相比,其抗爆性能较好,是一种很好的清洁燃料,传统上大多利用沼气进行取暖、炊事和照明,随着沼气产量的不断增加,如何更高效地利用沼气,成为摆在我们面前的一项课题。
今年华电工程承担了亚洲最大的现代化养鸡场--北京德青源农业科技股份有限公司德青源生态农场的沼气发电站项目的建设。该公司是一家中外合资企业,是全球环保基金在中国投资的生态农业项目。该项目利用养鸡场产生的鸡粪制沼气,再利用沼气发电并向电网供电,是典型的循环经济项目。该项目的建设成功,将为华电工程在动物排泄物类生物质发电领域积累宝贵的经验。
自从2006年进入风电建设领域以来,华电工程承担的风力发电项目已遍布黑龙江、内蒙、山西、山东、陕西、辽宁等省市,完成了风资源普查及规划、风电厂测风、预可行性研究(含项目建议书)、可行性研究、初步设计、施工图设计等技术咨询工作,并为数个风场提供了风机塔架制造以及风电工程总承包服务。
今年华电工程开始涉足太阳能热发电系统的研究。
太阳能热发电系统,不耗用化石能源,无污染物排放,是与生态环境和谐的清洁能源利用系统。自20世纪80年代初研究试验成功以后,经过不断的发展与改进,目前美国已有11座大型商用系统在并网运行,总装机容量约为36.5万千瓦;在日本、法国、以色列、意大利、西班牙、德国、澳大利亚等国也积极开展了研究开发工作,并建设了试验示范系统。研究开发与试验示范表明,槽式系统、塔式系统和碟式系统在技术上都是可行的,在经济上也将会是有前景的。槽式系统、塔式系统一般与大电网并网运行;碟式系统一般供用户作为独立电源使用,但同时也可以并网使用。
目前槽式、塔式和碟式太阳能热电技术都同样受到世界各国的重视。美国政府的太阳能热电发展计划并列塔式、槽式和碟式三种热电技术,目的在于满足不同形式的需求,而塔式系统以其规模大、热损耗小和温度高等特点已初步显露出优势。此次中科院电工所的示范电站采用的正是塔式系统,它利用众多的定日镜,将太阳的直射辐射光反射并积聚到高塔顶部的接收器中,加热工作介质,通过传热、换热产生过热蒸汽,驱动蒸汽轮机发电机组发电,将太阳能转化为电能。随着传统能源价格的越来越高和太阳能热发电成本的越来越低,太阳能热发电的前景非常看好,必将成为未来能源的主要替代方式之一。
目前华电工程正在配合中科院电工所合作完成科技部下达的国家“十一五”863重点项目《太阳能热发电技术》课题,使太阳能热电站进入商业运营领域。
华电工程清洁能源产业发展刚刚起步,伴随着创建资源节约型、环境友好型、建设可持续发展的和谐社会理念,对我国清洁能源产业的发展充满信心。