摘要:热电联产是国内外公认的节约能源、改善环境质量的有效措施,我国历届政府均积极鼓励支持,发展热电联产集中供热。目前热电装机已居世界首位,但仍存在不少问题。在能源形势严峻、环境质量不尽人意的今天,中央又提出建设“美丽中国”的新要求,因而热电联产应由《热电大国》发展为《热电强国》
关键词:热电联产 政策 《热电强国》
一、前言
党的十八大报告指出:要推动能源生产和消费革命,控制能源消费总量,加强节能降耗,支持节能低碳产业和新能源、可再生能源发展。热电联产是国内外公识的节能减排有效措施,我国“十一五”和“十二五”节能规划中,均将热电联产列为重点工程。国外发达国家也均制订有法律、法规、技术措施和优惠政策,鼓励、支持、发展热电联产。欧盟对节能高度重视,在欧盟委员会发布的能源效率行动计划,提出到2010年减少一次能源消耗20%的节能目标,并减少温室气体排放20%,对此欧盟有关单位对热电联产的节能潜力进行评估,结果表明:仅热电联产一项技术可完成1/3欧盟节能目标,每年可减少CO2排放1亿吨。我国政府也在有关文件中积极提倡、鼓励、发展热电联产。但有关支持政策尚不具体,在热电大发展中尚存在不少问题,需待解决。
二、热电联产的发展将开创新局面
党的十八大作出建设生态文明,建成小康社会,建设美丽中国的部署,对于电力能源行业,提出“推动能源生产和消费革命,控制能源消费总量,加强节能降耗,支持低碳产业和新能源,可再生能源,确保国家能源安全”等要求。国务院通过的《能源发展“十二五”规划》提出,“十二五”时期,要加快能源生产和利用方式变革,强化节能优先战略,全面提高能源开发转化和利用效率,合理控制能源消费总量,构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系。
热电联产顺应十八大的总体要求和《能源发展“十二五”规划》的部署,应更健康的快速发展。
三、我国的热电联产已居世界首位
到2012年底,我国6000千瓦及以上热电联产装机已达22075万千瓦,比上一年又增加1688万千瓦,这个数字在世界各国热电机组排名中已稳居老大。根据资料美国装机容量较大。2010年热电为8471千瓦,而我国同期已达16655万千瓦。从热电发展历史上,原苏联热电最发达。1996年热电专委会代表团应邀访问俄罗斯时,俄燃料动力部,格隆莫夫局长介绍说:“由于苏联解体,热电厂的供热量下降15.6%,俄规划到1995年热电装机达6490万千瓦,而我国到1995年底,热电装机已达6981万千瓦。我国从2005年到2012年,每年新增热电装机为1330~3732万千瓦,其增速仍居世界首位,所以我们可以很自信的认为我国目前热电装机容量已居世界首位。已成为《热电大国》。
四、热电联产的新发展
我国电力工业装机中,2012年水电占21.75%,火电占71.48%,核电占1.10,风电占5.36%,发电量中火电占78.72%。
到2012年底为止,中国热电联产的情况:年供热量307749万吉焦,比2011年增3.32%。
供热机组总容量达22075万千瓦占同容量火电装机容量的27.49%,占全国发电机组总容量的19.25%。
在运行的热电厂中,规模最大的为哈尔滨第三热电厂,装机容量160万千瓦,在北京、沈阳、吉林、长春、郑州、天津、邯郸、衡水、秦皇岛和太原这些特大城市和大城市已有一批20万千瓦、30万千瓦、60万千瓦、100万千瓦大型抽汽冷凝两用机组在运行,星罗棋布的热电厂不仅在中国大江南北,长城内外迅速发展,就连黑河、海拉尔、石河子和海南岛这些边疆城市也开花结果,区域热电厂也从城市的工业区,蔓延到了乡镇工业开发区,苏州地区一些村镇热电厂也在发挥着重要作用。最近几年由于市场经济的发展,在中央“上大压小”政策影响下,将有更多的城市安装大型供热机组。有的城市在市区周边和开发区已建起十多个热电厂,形成当地重要的热能动力供应系统。有些私营企业家也看好热电联产投资建设热电厂。
热电厂供热生产情况
(一)热电厂供热设备容量情况截止2012年底,全国共有电厂供热设备容量22075万千瓦,同比增长10.83%。电厂供热设备容量较大的省份依次为:
1、江苏(2362万千瓦)
2、上海(420万千瓦)
3、内蒙古(2559万千瓦)
4、河北(2005万千瓦)
5、辽宁(1599万千瓦)
6、河南(1097万千瓦)
7、吉林(1238万千瓦)
8、山西(1463万千瓦)
9、山东(3288万千瓦)
从上表可看出:
1、山西省热电装机由2009年的489万千瓦升至2012年的1463万千瓦增速为全国之冠。
2、浙江、湖南、宁夏反比2011年减少,估计为关仃小机组过程中,关仃了热电机组。山东2009年为2907万千瓦,2010年为2800万千瓦,2011年为3020万千瓦,2012年为3288万千瓦,仍为全国热电装机最多的省。
电厂供热机组主要分布在华北、东北等气候比较寒冷的地区以及华北、华东等工业用热需求量比较大的地区。贵州、云南、西藏、江西、青海没有电厂供热机组。
(二)热电厂供热量情况2012年,全国电厂供热量307749万吉焦,同比增加9890万吉焦,增加3.32%,其中,电厂供热量比较大的省份依次为:
1、江苏(53406万吉焦)
2、山东(47356万吉焦)
3、浙江(36218万吉焦)
4、辽宁(29876万吉焦)
5、河北(18599万吉焦)
6、黑龙江(19208万吉焦)
7、吉林(17772万吉焦)
8、内蒙古(20144万吉焦)
9、新疆(7908万吉焦)
从上表可看出:
1、供热量增幅较大的省为山东、江苏、浙江、黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古。
2、江苏省供热量又一次超出山东省,成为全国供热量最大省份。
3、河北省装机容量与供热量均较上一年减少,估计为“上大压小”,关停小热电厂,而大机组尚未供出热来。
根据中国电力企业联合会的统计:
2007年热电联产的装机容量比2006年增加21.42%,而年供热量仅增加14.13%,说明有些新增加的供热机组,供热能力并未发挥出来。
2008年热电联产的装机容量比2007年增加1492万KW,(增8.71%)但供热量反而比2007年减少9949万GJ(减3.83%)。
2009年热电联产的装机容量比2008增加24.87%,年供热量仅增加3.4%,说明有些新增加的供热机组,供热能力并未发挥出来。
2011年热电联产的装机容量比2010年增加22.41%,年供热量仅增长6.09%。
2012年热电联产的装机比2011年增加10.83%,年供热量仅增3.32%。
这说明很多新增加的大型热电机组,打着热电联产的旗号,以节能减排的名义新增的生产力,并未发挥作用。
又根据中国电力企业联合会技术服务中心出版的《电站信息》2009年第十期报导:
全国火电大机组(300MW)竞赛数据分析参赛纯凝机组246台,平均供电煤耗337.34g/kWh,参赛供热机组32台,平均供电煤耗337g/kWh。
从以上数据各位可看出,国家批准这些大型供热机组,本意是为了节约能源,但实际这些供热机组,仅比纯凝的火电机组供电标煤耗低0.34g/kWh,值得领导机关深思,应尽快组织合格热电厂的验收。
近几年热电联产年供热量的增加,远小于供热机组容量的增加,应引起领导部门的重视,应加强审计与检查,杜绝新一轮大型假热电的发生。
(三)热电厂供热厂用电率,全国电厂供热厂用电率为8.20千瓦时/吉焦,比2011年上升0.50千瓦时/吉焦。
(四)供热煤耗率,全国供热标准煤耗率为39.8千克/吉焦,与2011、2010、2009年相同。
(五)分地区热电厂供热情况。
据我们了解:广西、海南、贵州省有热电企业,可能系非统调电厂,数字未统计上来。
从上表可以看出:
1、多数省热电机组装机容量比2011年有所增加。
2、多数省份年供热量比2011年增加,有的省减少。从道理上讲,上述各省市国民经济在发展。年供热量减少,原因是多方面造成的。估计是关仃一批中小热电上了大机组而大机组的热网不配套,热未供出来。
3、从上表看出有几个省,在统计表中是空白点。这些省份有工业企业,有的在采暖范围其用热方式恐仍沿用落后的分散小锅炉供热,因而也可以说我国热电联产的发展,仍有很大潜力,尚需综合部门认真组织领导。
全国火电及热电机组发展情况
历年全国热电机组(单机6000千瓦及以上)
发展情况
2007年单机6000千瓦以上机组8578.89万千瓦(2008年热电装机11583万千瓦可能与前几年的统计口径不同)
五、热电联产发展中存在的几个主要问题
(一)热电发展的政策不落实
我国历届政策,在能源政策性文件中,均提出:“鼓励、支持、发展热电联产”,但是如何支持?没有配套的具体政策,多年来在金融、税收、环保等方面均未出台优惠政策。甚至还出现有的地方环保局将热电厂视为污染大户,严加监视,稍有违规则罚款。有的金融部门甚至出台文件,将小热电与小火电混为一谈,规定容量12.5万千瓦以下的热电厂不予贷款,限期追交贷款等。
现在回想起来,国家对热电联产的支持,只剩下:在电力调度方面,优先调度“以热定电”运行的热电厂发电量优先上网,而非采暖期则按一般火电厂凝汽运行机组对待。
在天然利用政策中,规定已实现冷、热电联产的燃气热电厂为优先鼓励类企业。
在资金、环保、税收等方面,尚未见有任何优惠的消息。面对国外发达国家的一些具体的优惠措施,中国的热电同仁是多年来希望看到的理想。
(二)热电发展不平衡
我国热电联产发展是不平衡的,有的省份重视热电的发展,几十年来发展很快,例如山东省淄博市,当地热电装机容量已达电力系统装机总容量的70%,超过世界上热电发展最好的丹麦。不同省市的电力与热电装机情况如下表:
1、各省市火电装机容量与上年比,其比重变化不大,热电装机容量的位次与2011年相比,变化较大。
2、热电装机占火电装机的比重,多数省市是热电比重增加,内蒙古、福建、安徽等说明多数省市执行中央节能减排方针贯彻“十一五”十大重点节能工程,减少燃煤火电、增加热电比重。
3、北京和吉林是全国热电机组装机比重最大的地区,热电机组在节约能源改善城市环境质量方面发挥了重要作用,北京的万元GDP的能耗最低。
4、辽宁、吉林、黑龙江三省系我国寒冷地区,冬季采暖时间长,热负荷大,热电机组比重均较大,是节约能源改善环境的有效措施。但是同为寒冷地区的西北地区,热电并不发达。如陕西省2009年热电仅占火电装机的5%,2011年上升为11.17%。2012年热电未增加,有的省如江西、贵州热电还是空白点。
5、广东省国民经济发展很快,电力工业也迅速发展,火电装机2010年居全国第一位,但热电装机2010年仅占火电装机的4.93%。2011年上升为5.83%,2012年为5.7%,位次又由15位降为第17位。近两年广东重视了热电的发展,组织力量编制了几个城市的热电联产规划,提出了若干个大型燃机热电厂的可研报告,可以予计今后广东省的热电将急起直追各先进省份。
6、在中电联“全国供热生产情况”统计表上有7个省的供热为空白。据我们了解,海南、广东与贵州省有热电厂,可能是自备热电厂非统调,数字未统计上来。但供热数字为空白的省,均系欠发达省份,单位GDP能耗也较高,这些省份应提高发展热电联产在节能降耗中的作用的认识,以便更有效节约能源。
7、据媒体报导:珠三角地区劳动密集型产业向内地转移,江西省抓住有利时机已在一些地区开发建立工业园区,吸纳珠三角地区的搬迁企业,因而集中后的这些园区、将形成电力与热力的巨大需求,为热电联产的发展提供有力时机,江西的一些地区热电将有较大的发展。
(三)热电发展较慢的西北地区,国民经济要发展,人民生活要采暖,其用热需要仍沿用小锅炉,既浪费能源又污染环境。这些年我国热电联产集中供热发展很快,但小锅炉的数量发展更快。我国工业锅炉的保有量已从1983年的25万台、53万蒸吨发展到2012年的62万台,每年要烧掉7亿吨燃煤,是污染环境的推手,应需领导部门狠抓小锅炉改造。
(四)供热机组容量增长大于供热量的增加
2007年比2006年装机容量增长21.43%,供热量增长14.13%,说明新装的大机组,供热能力未充分发挥。而2008年比2007年装机容量增加1490万千瓦,而年供热量反而减少3.83%,说明有些供热机组供热量很少,甚至未供热,而有些小热电厂在“上大压下”的声势下,被关停,迫使原有的热用户又启动了小锅炉,退回到分散供热的落后时代。
2009年装机容量增长24.87%,年供热量仅增加3.4%,说明很多机组供热能力并未发挥出来。
2010年装机容量增长15.15%年供热量仅增加8.53%,其中还包括部分大型火电的凝汽机组改为供热机组的供热量。
2012年装机容量增长10.83%,年供热量仅增加3.32%,其中还包括部分大型火电机组改供热的热量。
有的省供热量需要增长很快,但用电并不紧张,出现热电厂热电矛盾,因而不宜一味强调上大机组,应坚持“以热定电”。
以上事实说明单纯发展大型供热机组是不合适的,应坚持“以热定电”的原则。
(五)风电与热电的矛盾开始化解
风力发电与热电联产本是井水不犯河水的两回事,但在发展中也产生了矛盾。吉林省与内蒙自治区近几年风力发电上的较多,热电机组上的也很快,由于系统外送问题、上网电量消纳成了困难。上述两省均为寒冷地区,冬季采暖又是必须保证的大问题,两地的工业用电比重不大,因而出现冬季叫热电厂满发,还是叫风力发电满发的矛盾。吉林省找出了好方法。
以热定电——造成大范围风资源浪费
三北地区是我国重要的风资源基地,国家2007年颁布的《新能源产业振兴规划》(草案)中就提出,重点建设的千万千瓦级风电基地就包括吉林、蒙西和蒙东。早在2003、2004年就开始投入风电建设的吉林省拥有实际可开发风电容量为3424万千瓦,前些年吉林省风电开发力度和速度一直位于全国前列。然而近期数据显示,截至2011年底,吉林省风电设计投产装机规模近300万千瓦,装机容量仅居全国第5位,年平均利用小时数低于设计值20%左右。是什么原因限制了吉林省风电发展的速度?根据东北地区能源分布的特点,东北电网在电力外送方面整体处于电力供大于求的局面。2011年,蒙东地区新投产的480万千瓦的火电机组国家明确规定在辽宁省消纳,这一举措使东北网“北电南送”格局发生重大改变,吉林省电量外送难度将逐步增大。在国家能源局2010年召开的有关风电消纳的会议上,提出要对东北地区(含蒙东)能源考虑实施自平衡的原则,此外,吉林省要努力提高风电就地消纳比例。
从电力平衡角度考虑,吉林省在煤炭占有量和地区经济规模上都不敌黑龙江、辽宁两省,省内电力生产量和消耗量均偏低。截至2011年底,吉林省电力装机为2313.75万千瓦,同比增长13.7%,而省内2011年吉林省用电量同比增长9.22%,市场需求增速较慢,电力市场短期内呈现阶段性过剩局面,2011年吉林省火电装机实际盈余274.24万千瓦。伴承受着风电项目的陆续投产,域内自消纳能力不足的问题更是日益突出。
在电源分布上与黑龙江和辽宁两省不同的是,吉林省分布以热电厂为主。在长达近半年的供暖期内,仅满足供热机组全部运行尚存在很大困难,故而在冬季夜间负荷低谷时段,受热负荷影响,风电场运行机组被迫停机。这使正值发电“黄金季节”的风电企业蒙受巨大的损失,造成风资源的大面积浪费。随着吉林省风电装机的增加,风电的年平均利用小时数急剧下降,吉林省2011年风电年平均利用小时数较2010年下降350小时,比全国风电平均利用小时数低312小时,也远低于风电正常的年运行2000-2200小时的水平,风力发电企业面临亏损的窘境。
风电供热——风电的抽水蓄能
如果将风电纳入这个能量转换的闭环,对于提高风电消纳、风资源利用率必定是条有效的途径。
利用风电供暖是变“风能”为“热能”并就地消纳的过程,为实现这一目标,大唐新能源公司在各级政府的高度重视和支持下,历时八个多月,成功建设完成国家风电消纳示范项目、吉林省清洁供暖示范工程——大唐洮南热力站。该项目选址在吉林省洮南市,一期工程占地面积2726平方米,供热面积16.3万平方米,采用蓄热式电锅炉,主要利用低谷电制热、产生高温水(145℃)全量加分量蓄能采暖。末端采用地热辐射方式,设计供回水温度60℃/50℃。
洮南市采暖期为176天,谷电时间为晚上10点到次日凌晨5点。共7小时。由大唐吉林向阳风电场一期工程中的20万千瓦提供对应的“低谷电量”一个采暖期可就地消纳弃风电量2700万千瓦时,替代燃煤9000吨标煤。该项目推广后,按2010年底吉林省在役风电装机容量220万千瓦的10%发电量用于清洁采暖来计算,即可在冬季方式下的采暖期增加低谷时段用电量4.195亿千瓦时,相当每年至少可减少供热标煤14.46万吨,可CO2、SO2、烟尘、NOx和灰渣排放量分别为2024.4吨/年、1266吨/年和2916.6吨/年,101280吨/年,而这部分能量完全是“弃风”所得,其意义更为深远。
项目于2011年8月开始施工建设,仅用3个月时间,就实现投产供热。项目投产后的运行效果基本达到了设计要求,对拉动用电需求和减少低谷负荷期的调峰压力具有积极的示范作用,为风电的持续快速发展开辟出新的思路;有效缓解一次能源的消耗和输入压力,有利于节能减排目标的实现,有利于促进“暖房子”工程在解决热源供应方面取得前瞻性突破,让民生工程走进千家万户,使城市和农村同时分享高品质能源给生活带来的舒适,打造新能源、新生活、新民生示范品牌。
项目运营——催促配套价格体系出台
“洮南热力站从项目立项到现价格段的运营,大唐新能源公司在资金投入上承受着巨大的压力。洮南热力站供暖成本高出普通燃煤锅炉近4倍,仍收取按照传统供暖方式的26元/吉焦的供暖价格,企业亏损形势十分严峻”。
据了解,风电供热项目未来的基本方式是通过风电企业按对应的供热设施总用电量,向电网企业购买这部分电量,电网企业收取合理的输电费用后将这部分电量转供给供热单位。风电企业低价提供的供热电量按当地风电电价补贴标准享受国家可再生能源发展基金的补贴。风电开发企业、供热单位、省级供电企业签订三方协议,以实现利润共享、战略共赢的目标。
洮南热力站项目在缺少前期投资共同承担、国家没有出台弃风供暖电价的相关政策的大背景下,目前只有采用补偿电量的商业运营模式,项目才得以正常运营。大唐洮南热力站项目总投资3000万,总成本费用2200万/年,通过供热实现收入243万元,企业实现利润1961万,为弥补热力站供热亏损,以大唐洮南向阳风电场一期工程中的20万千瓦为依托,不限制其运行出力,所发电量全额上网,补偿项目亏损。
由于现有项目初投资比较大,迫切需要建立初投资共担机制以解燃眉之急。未来清洁供暖项目的推广需要研究使用新技术,降低设备造价,拓宽投资渠道,同时,进一步明确发电企业、电网企业、供热企业职责,按照利益共享、成本共担的模式建立合理的初投资分摊机制。
在现行电价体制下,企业无力承担高昂的运行成本。洮南热力站供热成本在100元/平方米以上,也远高于洮南市的供热价格25.8元/平方米。热力站目前由大唐新能源公司补贴费用进行生产运营,如果没有相适应的电价政策,生产运营压力逐渐增大,需要通过对示范项目的测算,制定合理的风电供热相关上网电价、输电价格和供热电价,争取国家清洁供暖电价政策,着力解决制约项目推广的关键问题,把清洁能源供热工作做好、做稳、做强、做大。另外在项目实际运行过程中,风电供热项目涉及的电力管理格、税收等政策配套方案急需跟上,真正做到风力发电企业、电网企业、供热企业的共赢。
现在已出现风、光互补工程,解决风电的矛盾,情况在向好的方向发展,内蒙古也有同样的问题。
(六)小型供热机组的节能效益优于大型供热机的性能未被领导部门重视
五大发电集团中,供热机组最多的是中国华电集团公司。到2011年底华电拥有热电厂59个,热电机组总装机达2878万千瓦,供热面积达2.85亿平方米,累计供热量达6.61亿吉焦。在供热机组中50.6%为30万千瓦,其余为:60万千瓦占7.1%,20万千瓦占16%,10万千瓦及以下占26.3%。与锅炉供热比节约标煤812.57万吨。
计算得30万千瓦大机组为2878×0.506=1456.27万千瓦,供热量估计为6.61×0.506=3.344亿吉焦,其单位供热量为22.967万吉焦/万千瓦。
单位节能量为0.2823万吨/万千瓦
据了解华电最好的厂,年平均供电标煤耗298.24克/千瓦时,年供热量420万吉焦(2×30万)单位供热量为7万吉焦/万千瓦。一般的厂,供电标煤耗315克/千瓦时,单位供热量为3-6万吉焦/万千瓦。
大唐国际部分2×300MW热电厂的年供热量为168-377.3万吉焦。供电标煤耗306-338克/千瓦时,其单位供热量为2.8-6.29万吉焦/万千瓦。
中国华能集团公司所属热电厂不多,其300MW级热电机组的供电标煤耗为330-340克/千瓦。最好的厂为325克/千瓦时左右,其年供热量为180万吉焦,其单位供热量为2.571吉焦/万千瓦。
中国国电集团公司所属热电厂,其300MW级热电机组的供电标煤耗,最好的厂为321克/千瓦时,年供热量为87.7万吉焦,其单位供热量为1.46万吉焦/万千瓦。一般的厂供电标煤耗325-338元/千瓦时(以上为湿冷机组)对于空冷机组,煤耗较高(2×330MW)为326克/千瓦时(较好的厂)年供热量433万吉焦,其单位供热量为6.56万吉焦/万千瓦。一般的厂供电标煤耗341-350克/千瓦时,年供热量207-210万吉焦,单位供热量为3.18万吉焦/万千瓦。
根据中电联的统计资料
2012年全国热电联产的装机容量为22075万千瓦,年供热量为307749万吉焦,其单位供热量为13.94万吉焦/万千瓦。由此可以说五大发电集团的大热电厂,300MW等级的大机组,其单位千瓦的供热量很多未达全国平均水平,而是小机组的单位千瓦的供热量超过了大机组。
在“2011年度全国火电300MW-370MW供热湿冷机组竞赛得分统计表”中查出128台机组中,绝大多数机组的供电标煤耗均在300g/kWh以上,最高的机组为348g/kWh。在300g/kWh以下的仅有大唐锦州热电299.45g/kWh、大唐内蒙托克托292.63g/kWh,大唐龙江七台河297.97g/kWh,中电投辽宁抚顺291.14g/kWh,大唐甘肃西固294.63g/kWh,5台机组,仅占总数的3.9%。应当注意的是未报来参赛的机组其指标会更差。
在“2011年度全国火电200MW-225MW供热机组情况统计表”中列出32台机组中有23台在300g/kWh以上(占71.88%),9台在299g/kWh以下(占28.13%)由此可以认为300MW-370MW机组的供电标煤耗比200MW-225MW供热机组供电标煤耗的优势并不明显。在300MW及以上热电厂可研报告中,其供电标煤耗均在300g/kWh以下。
根据苏州市电力行业协会、苏州市发电供热行业协会编制的《苏州市电、热生产与能源消耗统计简报(2012年)》,内容相当丰富,现将主要内容摘抄如下,供行业内部参考,2012年苏州市电、热生产情况为:
全市发电设备容量1591.06万千瓦
全市发电平均发电标煤耗295.70克/千瓦时
全市供热量13300.8万吉焦
全市供热标煤耗40公斤/吉焦
全市有
统一调度电厂17家总容量1418.44万千瓦供电标煤耗314克/千瓦时
发电标煤耗290克/千瓦时
非统一调度电厂63家总容量172.62万千瓦发电标煤耗295.7克/千瓦时
统一调电厂年供热量2878.1万吉焦供热标煤耗39.6公斤/吉焦
非统一调电厂年供热量10422.7万吉焦供热标煤耗40.1公斤/吉焦
统调电厂中有9家为热电厂总容量为419.44万千瓦
单位千瓦供热量6.86万吉焦/万千瓦
非统调63家均为热电厂,因而苏州非统调热电厂总容量为172.62万千瓦,其单位千瓦供热量为60.38万吉焦/万千瓦。
由此可看出,苏州非统调的小热电厂,其单位千瓦的供热量是统调大热电厂的8.8倍。
非统调热电厂由于机组容量小,发电与供热标煤耗略高于统调大电厂。
统调电厂17家,共1418.44万千瓦,平均容量为83.44万千瓦
非统调电厂63家,共172.62万千瓦,平均容量为2.74万千瓦
统调电厂中,只有太仓港协鑫发电有限公司装有大机组,总容量157万千瓦(2×13.5万供热2×32万+2×33万千瓦凝汽)2012年,供热量322.37万吉焦,供热标煤耗为41.71公斤/吉焦,其单位千瓦供热量为2.05万吉焦/万千瓦,其余的厂均为单机5万或10万千瓦。
我们通过调研得知杭州的杭联热电有限公司是个总装机仅57MW的小热电厂,装有3×75t/h和2×130t/h循环流化床锅炉,1×C15+1×C12+β15和2×Cβ7.5机组,其近两年的实际运行数据为:
杭联的实际运行数据
年份 年供热量 单位装机供热量 供电标煤耗 供热标煤耗
2010年 706万GJ 123.86万GJ/万kW 279.93g/kWh 39.18kg/GJ
2011年 662万GJ 116.14万GJ/万kW 262.37g/kWh 39.01kg/GJ
浙江富阳三星热电有限公司装有C25和B25各一台,供热量平均达458吨/时,年供热量为1039万吉焦,供电标煤耗290克/千瓦时,供热标煤耗39.3公斤/吉焦。其单位供热量为207.8万吉焦/万千瓦。
热电专委会的学术刊物《热电技术》2012年第一期刊出了绍兴市电机工程学会陈耀东秘书长文章“不断创新是分布式热电厂生存发展的根本保证”文中列出绍兴地区的27个热电厂的实际运行数据如下:
09年节约标煤量=[09年发电标煤单耗×09年总发电量+09年供热标煤单耗×09年总供热量]-09年总耗标煤量
绍兴27个小热电厂,总装机容量才96.45万千瓦,2010年总供热量8725万吉焦,其单位供热量为90.46万吉焦/万千瓦,年节约标煤0.5047万吨/万千瓦,供电标煤耗281克/千瓦时,优于300MW的大机组。
绍兴地区的嵊州热电厂,2010年的供电标煤耗已达165克/千瓦时,2012年超高压机组投产后全厂发展为背压运行,供电标煤耗又下降为150克/千瓦时。2011年供热量为338.4万吉焦,其单位供热量为94万吉焦/万千瓦。
从上表中的数据,向我们表明单机300MW的大机组,有很多优势,但在单位千瓦的供热量和节能量上远不如中小机组。建一个2×300MW的大热电,在增加装机容量,增加地方GDP缓解当地电力紧张等方面受人欢迎,但我们不应忘记,发展热电联产最终是为了节约能源,改善环境质量。2×300MW热电机组,可研报告中的供电标煤耗均在300克/千瓦时以下,但从中电联统计参赛的300MW大机组中,前20%优秀机组为305.12克/千瓦时,平均为319.63克/千瓦时,单位千瓦的供热量均低于全国平均水平。
一座2×300MW的大热电厂,年耗煤100万吨左右仅产生CO2就达236万吨,几乎与年耗1000升93号汽油的100万辆小汽车相当。把这么多煤拉到城市周边来烧,是改善环境还是污染环境。最近雾霾天气给我们上了生动的一课。
由此我们可以再一次大声疾呼,热电企业不应以机组容量大小论英雄,而应研讨谁的供热量大,节能效果更好。应当说明的是,苏州、杭州的热电厂均为是供生产用汽为主的热电厂。
从理论上讲,300MW大机组容量大参数高,热效率高,应优于小型热电联产,但我们应意识到热电联产靠提高热化发电率提高能源利用率,减少凝汽发电的冷端损失来提高能效节约能源。2012年我国电厂的能源利用率仅41.91%,而对热电厂则要求在45%以上。有些热电厂已达60%以上,我国装设300MW抽凝两用机组,均是在中低压缸之间的导汽管上安装蝶伐,以调节抽汽量,在非采暖期两用机组的热耗由蝶伐的节流损失引起。在非采暖期,调节伐远没有开足高压通流部分负荷低、变工化幅度大,总的热效率降低2-3%。
目前大型热电厂均由电力系统各大集团公司负责建设,在资金与技术方面有保证,而厂外热网一般由地方政府和热力公司筹建,困难较大,一般是热电厂投产数年后,热网才逐步建成,形成热电厂有热供不出去的被动局面,所以新建2×300MW大型电厂热负荷较低,很长时间达不到设计供热量,供热供电标煤耗不理想,应认真研究多大的热负荷,应装设多大容量的机组,应坚持“以热定电”的原则,坚持热电厂以供热为主,决不能为解决当地缺电,而将热电厂容量放大,生搬硬套上2×300MW大机组。
小型热电机组适应热负荷能力强,可根据不断增涨的热负荷逐步扩建,在热负荷稳定的地区可以建设背压机组,单位千瓦造价低,单价千瓦的供热量与节能量远大于300MW大型机组,目前江苏、浙江一些中小热电厂已经证明这条道路是热电的健康发展之路,可以在节能减排中做更大贡献。
(七)有些“热电联产规划”未起指导作用
国家要求凡上燃煤热电联产工程一定要搞“热电联产规划”由于“热电联产规划”范本迟迟未下发,各编制单位均根据自己的意愿编制,其突出的问题是:
1.未从当地的能源需求与来源出发,论述将来燃料结构调整的方向,燃煤逐步减少,燃气及其他新能源的发展来论述。应编制区域能源规划。
2.为上项目而搞规划。当地拟上2×300MW机组,规划就围绕2×300MW做文章。因为上项目单位出资金编热电联产规划。
3.未按要求做热电联产与热电分产的方案比较。
4.只考虑上热电项目,对垃圾发电、生物质能源,热泵、沼气、太阳能等未论述。
5.有天然气和煤层气的地方,对上燃气——蒸汽联合循环区域热电联产,还是上楼宇式分布能源来做分析比较。
6.热电厂的发、供电煤耗计算偏低,年设备利用小时,确定偏高,年供电量与供热量计算偏大,经济效益计算太理想,热电厂投产后达不到理想值。
7.供热机组的选择未做方案比较,很多规划就是一个厂址,一个机组方案,未做详细论证。
8.很多热电联产规划未突出节能环保的主题,未强调热电联产的建设应以供热为主增加电力供应只是付产品。
9.很多规划对厂外热力网的建设重视不够,应单独编制一册或一章。热力网的建设资金来源,管理体制均应有安排,以便确保热电厂与厂外热网同时设计,同时施工。同时投产。
10.有采暖热负荷的地区,未做年热负荷持续曲线,因而设备利用小时与年供热量均系估算,影响经济效益。
11.对供热范围内现有工业与采暖小锅炉的取代未有论述,未从环保角度,严令限期关停。应论述当地减少燃煤量减少污染的措施。
12.一期规划2×300大机组,二期再上2×300大机组,未考虑上背压机,因为二期已有相当数量的稳定热负荷,为背压机的安全运行,提供了有利条件。
13.从目前来看,热电联产规划已不能满足当地能源发展的总体需求,应要求各地认真编制区域能源规划。
(八)审批程序影响热电的快速发展
目前凡燃煤热电项目均要报到北京来,不管机组大小,筹建单位要到北京找相关部委,有的单位为上一台背压机,本是节能,环保的好项目,报上一年多也无消息。某地区热负荷发展很快,用户急需用汽,热电厂迫于目前审批程序复杂的情况,施工7台工业锅炉供汽,因为工业锅炉省环保局有权审批,有环保容量,如上电站锅炉要报中央,而当地已无电站的环保容量。因而看出我国目前粗放型的管理模式已制约国民经济的发展。
近两年一直传说背压机组的审批权限将下放由省市审批,今年两会以后也报导简政放权,但最近向能源局电力司了解,热电审批权限的调整,需由国务院下发文件,因而还需等待时间。
(九)大型凝汽机组改造供热管理工作跟不上
自从国家能源局号召大型凝汽机组有条件改造热的应进行改造以来,各地很多电厂积极行动,纷纷将10万、20万、30万甚至60万机改为供热机组。从2009年开始年热电专委会连续组织召开五次大型《大机组供热改造与优化运行技术研讨会》盛况空前。基层单位积极性很高,但我们感觉上层建筑跟不上形势的发展,在技术改造发展中还存在一些问题。
1.统计工作跟不上
大型凝汽机组改供热已开展五年多了,一大批机组已安全运行2-4个采暖季,取得了可观的节能效益和经济效益。但是,到现在为止全国有多少机组改造为热电机组?无人统计谁也说不清。中电联统计信息处,无统计资料。最新出版的《2012年电力工业统计资料手册》在供热量中,包括了部分省市报来的供热量中有大型凝汽机改供热的供热量。具体多少供热量中是凝汽机组发出的无从查找。而供热机组中有多少是凝汽组改造的,更说不清了,例如山东省2010年比2009年热电机组的容量少了100万千瓦,而供热量确增加了。原因是有几个厂将凝汽机供热改造的供热量上报了。
2.供热量如何考验应有规定
不同容量的机组改造为热电联产机组,其供热量应有个标准,以便确定为“供热机组”以便享受热电机组的待遇,如优先调度其发电能力等。
3.凝汽机组改造为供热机组,其改造资金应列入“节能技改”
目前国家已列有“节能技改”资金,为此凝汽机改供热,应列入“节能技改”项目,其热源与热网部分资金应国家支持1/3,地方政府支持1/3,企业自筹1/3,以促项目尽快投产。
4.火电厂更名问题
凝汽机组改为热电机组有的要减少发电出力,有些百万大厂,其总的发电出力将达不到100万千瓦,为此领导部门应维持原有百万大厂的待遇不变。并建议一个火力发电厂其热电机组的总装机容量达全厂总装机容量的50%及以上时,应更名为热电厂。其热电机组应享受优先调度的待遇。
5.地方政府应积极支持改供热
目前我国供居民采暖和工业用汽的小锅炉越来越多,热电联产集中供热尽管是快速发展,仍赶不上供热量增长的需求。目前很多城市为改善城市环境质量,结合城市现代化建设纷纷限期拆除小锅炉,发展集中供热,为此建议城市规划、改造小锅炉与发展热电联产集中供热相结合,加强规划,统盘考虑。
规划中提出新建、扩建热电联产工程。一定要认真编制“热电联产规划”否则不予受理。由于上项目首先在要有规划,因而引起大家的重视。
(十)政策管理职责不顺,行业管理体系不完善
我国从电力部、水电部、能源部到最近体制改革后的国家能源局,均没有管热电联产的机构,一直由管火力发电的人和机构来管热电联产。热电联产至今仍不是一个完全市场化的行业,一方面它作为当地城市和工业园区的重要基础设施,负有不断供应热力与电力的责任,与当地经济和人民生活密切相关,同时电力和热力又是政府定价的商品,对于热电行业存在政策管理职能分散,产业监管弱化等。
(十一)尚无完善的热电联产科研单位
我国电力系统从中央到各省市均有电力科研院所,但时至今日,在热电联产装机容量已占同容量火电机组容量27.49%的情况下,尚无一处热电联产科研机构。目前热电联产在政策上与技术上均有不少应认真研究的课题,国家应给予足够重视。
六、西方国家如何发展热电
我国目前已发展为世界头号大国,但还存在不少问题。
近期“十八大”发展目标为:“提高质量和效益”我国在迅速城镇化、工业化形势下,经济增长面临资源环境和人才等要素的严重约束,面临着低碳城市和倡导绿色消费的挑战,也面临着经济增长放缓、社会矛盾增多等挑战,出路只能走进一步改革开放,推动能源生产和消费革命。
要想我国的热电发展,从大国走向强国,必须学习国外的先进经验,切实的支持,发展热电联产,请看他们的基本思想和做法:
发达国家发展热电联产的基本思路是实行集中供热、因地制宜、区别对待的原则,以降低成本、提高能源利用效率、减少排放量、保护环境。
1、提高能源利用效率、保护环境和完善服务功能是支持热电联产项目的根本出发点。法国开发署官员说,法国提供4000万欧元低息优惠贷款支持中国热电项目的主要目的是为提高能源效率,控制污染排放和完善城市化功能提供示范。目前,丹麦将热与电分别生产改造成热电联产,能源效率大大提高。丹麦人均GDP31856美元,一次能源人均能源耗3.4t标准油当量。在过去的二十五年中,丹麦人均GDP从1万多美元到3万,二次能源供应虽然增加,但一次能耗消耗却没有增加,污染排放还大幅度下降,主要是依靠提高能源利用效率和发展可再生能源实现的。
2、确定发展目标,政策措施到位。上个世纪末,美国、英国相继宣布到2010年,将热电联产产能翻番,分别增加4600万和1000万kW。承办2012年奥运会的伦敦市宣布,该城市将主要依靠发展规模较小的热电冷联产来满足新增电力及热力、制冷需求。
3、建设热电项目主要根据终端能效来确定规模,追求能源利用效率的最大化。2005年,芬兰瓦西兰公司在京介绍,该公司在丹麦建设的瑞扣滨(Ringkobing)热电站发电效率为43.77%,供热效率为52.53%,能源综合利用效率高达96.3%,而电厂装机规模仅为8000kW。随着技术的发展,全世界热电项目的发展趋势是中小型适度化,而并非越大越好。在集中供热方面,发达国家的发展重点已转向热电冷联供的分布式能源和互联网式的热力管网。
(一)立法支持热电联产
丹麦制定了集中供热的法规,城市的供热规划由中央政策批准,强制实行区域集中供热,从法律上解决了热电的电力上网问题。1990-1995年间,丹麦批准建设的150-200万kW的新建电厂中,全部为热电联产。目前丹麦的火力发电厂均对外供热,将采暖锅炉房装小背压机发电,将热与电分别生产改造为热电联产,能源效率大大提高。
美国公布的能源法中规定,电力公司必须收购热电厂的电力产品,其电价和收购电量以长期合同的形式固定,同时又允许热电厂将其电力直销用户,电力公司只收相应的“通道”(电网)费用。
德国议会2002年通过了热电联产法,规定对热电联产的一系列支持机制,鼓励老的热电机组的现代化和新建热电机组,并对发展生物能源等资源,制定了多个相关法律法规,主要有《再生能源使用资助指令》、《农业投资促进计划》、《农业领域生物动力燃料资助计划》、《复兴信贷银行降低二氧化碳排放资助计划》和《再生能源法》(EEG)等。上在述法规中,《再生能源法》对生物能源的资助做了较全面的规定,用生产能源发电可获得补偿及多种补贴。
日本将热电联产作为21世纪城市建设必不可少的设施,视为附加值很高的社会资本,因此制定了《供热法》《城市规划法》《防止公害法》等相关法令,明确规定在新建和改造3万m2的建筑物时,一定要纳入到城市集中供热系统并提出了推动热电联产发展的指导标准。
(二)优惠政策
美国政策目前鼓励热电联产的主要措施是,规范电力市场、政策激励和引导,其优惠政策建议主要是:
1、给予热电项目减免10%的投资税;
2、缩短热电资产的折旧年限;
3、热电联产项目获得经营许可证的程序简便化。
丹麦对热电工程提供利率为2%的优惠贷款,偿还期为20年,对使用天然气的热电厂,政府给予30%的无息贷款。
目标鼓励银行、财团对三联供(供电、热、冷)系统出资、融资,对城市三联供单位实行减税或免税的优惠,对供热设施,投产年的折旧按30%计算,并减免税7%。政府对热电项目给予年利率3%的低息贷款或补贴(一般工业贷款利率为6%)。
法国通过的《集中供热法》内有具体的优惠政策,对热电联产的投资给予15%的政策补贴。
(三)税收减免
丹麦从1996年开始,对工商业征收环保税。税收所得作为投资拔款返回给工商业,其中40%的款项将发放给热电联产。
英国政府从2001年开始,对热电联产免除气候变化税或商务税。其中,高质量高效率的热电联产项目还有资格申请政府对采用节约能源技术项目的补贴金。
日本为扶持热电联产而免除供热设施占地的特别土地保有税和供热行业有关的事业所得税。
德国对年总热效率超过70%的热电联产项目免除现存的天然气和石油税。
综上所述,西方国家对热电联产采取税收减免、低息贷款、支持技术开发或放宽管制,以支持节能减排的环保项目。法国和美国等国除国家给予财政税收支持外,州或地区也可以根据自己适当的标准给予帮助,并通过能源审计加以管理,对超过能耗标准的设备征收油料税。
七、尾声
党的“十八大”报告指示:要推动能源生产消费革命。发展热电联产集中供热,改造小锅炉就是能源领域的革命。我们要在热电大发展的基础上,在新组建的国家能源局领导下,以革命的步伐,大步前进,争取早日成为热电强国。
请批评指正!