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關于熱電聯產節能問題研究及意見

2006-06-06 00:00:00 中國能源網   作者: 王振銘 謝百軍 韓曉平(執筆)  

最近,國家有關行業主管機構的負責同志在不同場合多次對于熱電聯產是否節能提出質疑,列舉了中國電機工程學會熱電專業委員會最近的一份關于《61個熱電廠2004-2005年實際經營情況報告分析》的報告所公布的數據,指出61個熱電廠中有50多個供電煤耗超過國家平均煤耗,要求加大對于這些熱電廠的關閉力度,提出建立電力節能調度原則,限制這些能耗高的熱電廠并網運行。

對于行政管理部門領導的批評,我們認為:首先,在熱電行業確實有一些熱電廠的發供電煤耗高于全國平均供電煤耗,這也是他們面臨虧損和經營困境的主要原因之一,企業、電網調度部門和各級政府都應該查找問題,積極改進,共同幫助熱電廠提高效率;其次,熱電企業長期沿用的熱電分攤方法已經不能正確反映熱電聯產的實際節能情況,不能適應市場經濟發展的需要,必須進行全面改進;第三,熱電企業必須不斷進行技術改進,不斷提高能源綜合轉換效率,轉變觀念,與時俱進,努力適應時代發展需要;第四,熱電聯產技術的節能環保特性在全世界都已得到確認,但在中國出現許多熱電廠無法節能運行,這與節能政策的不落實、電力系統對熱電企業的態度和企業自身的管理水平都有關系,應該客觀全面的看待問題,“管卡壓限”和關閉不是解決問題的根本辦法,也達不到節能的初衷。

標準落后引起誤會

熱電聯產是否節能?在中國長期引發爭議的主要原因,事實上是與目前沿用的“熱電分攤方法”未能客觀體現熱電聯產技術的綜合節能優勢有關。在計劃經濟時代,供熱基本是福利性的,而且當時全國發電機組平均容量比較小,單位發供電煤耗也比較高,主要矛盾又是缺電,所以熱電的節能效益主要給予了供熱,在《61個熱電廠2004-2005年實際經營情況報告分析》中也反映出這個問題。山東省恒源陽光熱電集團有限公司發電煤耗480g/kWh,比全國平均發電煤耗高32%,對于搞電的人,480克煤才發一度電,肯定屬于應該關閉的高耗能的小火電。但是,該企業供熱煤耗只有29.2kg/GJ,供熱效率竟然高達117%,如果我們按照目前工業鍋爐供熱效率60%,供熱標煤耗56.87kg/GJ的水平對應核算,恒源熱電廠每供1GJ熱能,可以節約27.67kg標煤。熱電比100%時,1GJ熱量對應277.78kWh電量,而該廠熱電比高達490%,每1GJ對應電量僅56.69kWh。若將供熱節約的27.67kg標煤分攤給56.69kWh的電,每1kWh等于節約488.1克標煤。結果是對應60%的燃煤工業鍋爐,該廠發電1kWh非但不需要用煤,竟然還多節約8.1克標煤。如果我們僅僅憑借發電煤耗作為判斷標準,以不節能為由將這樣的熱電廠關閉了,豈不是要貽笑大方。由此可見,目前沿用的“熱電分攤方法”是多么不確切、不合理和不合時宜。

在《61個熱電廠2004-2005年實際經營情況報告分析》報告中,有許多熱電廠未能按照要求提供正確數據,一些企業提供的數據的精確性也存在一些問題,所以我們只能選擇其中54家信息相對比較全面的熱電廠數據進行分析。國家目前的全國平均工業鍋爐供熱效率為60~65%,《國家節能中長期規劃》的2020年的目標是希望將工業鍋爐供熱效率提高到68~74%。根據中電聯《2004年電力工業統計資料提要》的全國平均供電煤耗為376g/kWh,我們將上述數據作為計算依據,將其進行對比分析研究。研究結果顯示,如果能夠科學地將熱電聯產的節能效益進行合理分攤,目前我國絕大多數熱電廠的發供電煤耗是可以低于大火電平均煤耗的,是有明顯節能效益的。隨著國內供熱、發電的平均煤耗水平的不斷降低,對于熱電企業將形成明顯壓力,但大多數熱電廠仍可以通過進一步的節能降耗措施和調整節能運行方式以適應情況的變化,繼續保持節能優勢。

按照傳統的熱電分攤辦法,有77.77%的熱電廠供電煤耗不能達到376g/kWh的平均水平,但是如果對應的是60%供熱效率的工業鍋爐,不能大火電平均煤耗的熱電廠22.22%;如果對應65%供熱效率的工業鍋爐,達不到大火電標準的熱電廠上升到37%。影響這些熱電廠不能超過大型燃煤火電廠的原因可以從上表清楚的發現,主要是供熱煤耗和熱電比兩個因素,各個熱電廠的供熱煤耗差距甚大,可能存在計算方法或標準不統一等問題,而熱電比是影響節能效益的最主要的問題,這是一個可以通過調整節能運行模式,或進一步落實熱負荷加以解決的問題。

正是因為這一熱電分攤方式的錯誤,造成一些不了解情況的領導機構對熱電聯產的節能性產生疑慮,使一些政策長期不能得到落實。2004年,本文作者之一韓曉平同志曾經建議對這一熱電分攤的方法進行改進,并發表了有關論文,提出了“等量法”的核算原則,即:1kg煤發電和1kg煤供熱,與2kg煤熱電聯產進行對比核算,以確定熱電聯產項目是否節能。2005年9月,本文另作者謝百軍同志再次提出修改現行熱電分攤方法,也撰寫了論文,提出更加符合市場化的核算建議。根據目前情況看,這一問題如果再不能得到及時糾正,中國的熱電聯產和節能環保事業將遭到嚴重打擊,中國的可持續發展將可能面臨嚴重干擾。

節能效益 熱電共享

目前在中國能源行業中,市場化程度日益深入,煤炭已經完全商品化,熱和電也都逐步商品化,將節能的好處歸電或歸熱都不合理。電和熱都應體現符合市場機制的商品屬性,節能效益應該化為市場的優勢,通過市場這只無形之手來優化整合熱電產業,保持她在中國節能環保和可持續發展中的重要作用。我們認為應該將熱電聯產的節能效益合理分攤給熱和電,建議采取“節能共享方法”來核定熱電廠的節能效益。即:將全國平均供熱煤耗下限作為熱電廠供熱的基本核算標準,將其他的節能效益轉移給發電。根據建設部和國家發改委公布的有關數據顯示,目前全國工業鍋爐平均供熱效率60~65%,供熱標煤耗為52.5~56.87kg/GJ。我們可以參照這一數據的下限,將工業鍋爐供熱平均標煤耗52.5kg/GJ,平均供熱效率65%作為現階段的核定標準,將多余的節能效益轉移給發電。方法非常簡單,將熱電廠總供熱GJ量乘以52.5kg/GJ,再將這一得數與全廠消耗標煤總量相減,將剩余的燃煤量平均給供電量,其結果若低于目前全國供電平均煤耗水平,熱電廠就應該被認為是一個節能的工程;如果達不到這一標準,就應該進行積極的整改。國家制定電力節能調度原則時,也應該根據這一標準核定,同時對于節能效果更高的熱電廠給予更多的鼓勵,應該幫助熱電廠實現節能運行,優先保障熱電企業處于較高的節能狀態,在保障熱電企業在節能優先的原則下參與競價上網。

熱電企業可以根據自己對應的供熱煤耗和熱電比,找到自己實際上對應的1 kWh的節煤量,根據將現在的供電煤耗減去節煤量就是實際的熱電廠供電煤耗。以蘇州江遠熱電有限公司為例,該熱電廠供熱煤耗40 kg/GJ,熱電比340%,供電煤耗426g/kWh。在對應工業鍋爐65%供熱效率的基礎上,每供1kWh電力節約標煤153克,將供電煤耗426克-153克,實際供電煤耗為273g/kWh,比現行指標節約標煤91克。目前,華能集團正在浙江建設的玉環1000MW級超超臨界機組的發電煤耗也不過273g/kWh,發電效率45%。而江遠熱電廠的供電效率就達到45%,這樣的效率已經超過電力系統預期最理想的節能煤耗的,應可不必參與競價上網。

熱電企業與時俱進

根據對54個熱電企業的情況分析,對應60%效率供熱鍋爐,供電煤耗376g/kWh可保持節能的熱電廠42座,對應65%供熱效率鍋爐仍可節能的34座。根據國家節能中長期規劃,國家將各種鍋爐節能效率目標將進一步提高到68~74%能夠達標的熱電廠隨之減少。今后全國發電機組容量的擴大,發電效率的不斷提高,全國平均供電煤耗也會逐步降低,以每年3克計算,“十一五”末全國供電煤耗將降至350g/kWh以下。所以,熱電企業必須不斷進行自我完善,練好內功;不斷進行技術改造,提高效率;不斷調整節能運行方式,適應發展要求。
解決熱電企業面臨問題最直接的辦法是轉變觀念,許多企業盲目地認為發電必定賺錢,所以全力提高供電量,忽略了熱電機組的節能優化運行特性。[page]

浙江嵊州新中港熱電有限公司的經驗是注重節能運行,將熱電比和供熱煤耗控制在一個最佳狀態,該廠的抽凝機組經常處于停機狀態,保證背壓機組的運行效率,甚至將抽凝機組后段葉片拆除,使抽凝機組背壓運行,以爭取最佳節能運行狀態。雖然供電量減少了,但節能效益得到保障,經濟效益也非常明顯。浙江的一些熱電企業從嵊州熱電取經回來,通過調整運行方案迅速實現扭虧為盈,其節能效益也自然而然地得到改善。所以,對于熱電企業轉變觀念已經勢在必行,不要追求量化指標,而要追求實際效益。熱電企業處于全國節能第一線,應該向節能要效益,向節能要公平,向節能要發展。我們不能一味只埋怨有關機構不夠重視熱電聯產,我們更需要自強自立。除了調整節能運行模式外,必要的技術改造也是當務之急。

目前我們的熱電企業還有不少單位仍在使用效率低下的鏈條爐,采用中溫中壓工藝,鍋爐能源轉換水平很低。對于熱電聯產項目雖然不應該追求規模,而應該追求效益和效率,但在需求允許的范圍內還是應該努力提高性能參數。采用燃料適應性強和污染排放較低的循環流化床鍋爐,采用高溫高壓工藝路線,采用背壓機組,采取提高凝氣機組背壓參數供熱等工藝技術,以及采用高效換熱器工藝和先進自控技術等,這些都是可以大幅度提高能源利用效率的方法。另外,熱電企業要降低運行成本必須建立社會化的采購、檢修,甚至運行機制,在保障節能運行的同時,仍能保障企業收益,將整個行業進行戰略性的整合優化。

主要工作應圍繞以下幾個方面:

1、通過建立熱電企業專業化的公共采購平臺,實現聯合采購,集團侃價將設備、燃料、消耗品和備品備件的采購成本大幅度降下來;

2、建立和依靠社會化的熱電專業化檢修維護體制,將維修維護成本降下來,將人員減下來,同時將維護維修水平提高上去;

3、積極應用先進的信息控制技術,提高系統自動化水平和節能優化控制能力,改進能源輸送系統,降低廠用電率和熱力管網損耗;

4、積極進行能源需求側管理,特別是熱用戶的節能優化管理,保持下游企業的競爭優勢,同時控制熱負荷的波動,控制熱力平衡損耗,提高系統效率;

5、積極與下游企業一體化,實現對熱用戶的電力直供,實現熱電系統同步優化;

6、通過行業的優化整合實現中國熱電產業集團化的金融整合,徹底解決發展、改造和技術進步的資金壓力。并實現與上游煤炭運輸企業的兼并整合,實現資源優化,保持整個行業的市場競爭力。熱電企業的領導人需要開發胸懷,建立行業協同優化意識,積極進行行業資源的整合,提高整個行業的經濟和社會競爭能力。共同組建行業商會性組織,樹立“熱電節能”的品牌意識,爭取各級政府、社會和企業正確、公正、客觀、公平地對待熱電聯產行業的節能效益,加強行業間的互動合作與信息交流,將先進的工藝、設備、技術和管理經驗、經營理念、人才咨詢等信息及時進行交互,使中國的熱電產業真正成長成為中國可持續發展的中堅力量。

科學發展節能優先

就工藝性能而言,熱電機組有很大的可調性和節能適應性,也就是說在同樣的供熱量和供電量條件下,同一個熱電廠的運行方式可以是節能的,也可以是不節能的。這不僅取決于熱電廠自身節能運行模式的選擇,也取決于電力調度方式,以及相關政策和規章正確與否。“節能優先,效率為本”不是一句空話,需要每一個部門、每一個企業和社會的每一個環節認認真真地進行落實和配合。“節能優先,效率為本”是一項科學,需要各級政府主觀官員、關鍵部門的行業自然壟斷結點的責任人和各個企業的員工要了解掌握必要的科學知識。熱電工藝本身的節能性在全世界得到普遍公認,中國的《節約能源法》、《節能中長期規劃》等法律政策也給予了充分的肯定和支持。中國熱電企業的投資者、經營者也沒有哪一個存在著惡意要浪費資源,故意降低能源利用效率的主觀意識。管理部門希望限制某些能耗過高的“熱電”項目的初衷,也是為了提高能源的利用效率,實際上大家的節約能源,提高資源綜合利用效率的出發點都是一致的。

但是,在具體問題上,大家的看法和解決問題的方法可能有所不同。對于熱電聯產我們是采取保護支持和促進其不斷完善的態度,還是采取管卡壓限和留大殺小一刀切的政策;是疏導,還是堵截?這對于中國的節能環保事業將產生深遠影響。實際上,我們對于熱電聯產政策的一些不確定性,以及某些部門的誤解已經使中國的國際形象受到影響,造成一些國際機構一次又一次,不厭其煩,苦口婆心地到中國介紹世界各國發展熱電聯產的政策,催促中國政府支持熱電聯產;造成了中國政府不能與世界各國在能源環境問題上保持共識的錯誤印象。前一階段,由于某些政策的變化導致國外投資大舉撤出中國熱電聯產產業,已經對中國的節能環保形象產生了嚴重的負面效果。如若因為某些誤解再出臺一些不合時宜的政策,會在國際社會進一步形成中國政府機構不支持熱電聯產錯誤印象,勢必挫傷我國的國際形象。

熱電聯產技術本身是節能的,導致一些熱電廠節能效果不夠理想的主要原因是什么?首先,主要原因還是各級政府機構的政策還不夠具體、還不夠落實,管理者還缺乏對熱電聯產節能工藝特性的基本知識,沒有制定能夠充分發揮熱電聯產節能優勢的扶持政策。同樣的熱電工藝在歐洲是節能的,在美國是節能的,在日本是節能的,在世界各地都是節能的,唯獨在中國的某些地方不節能,這說明問題還是在我們自身。政府應該做些什么,是應該將重點放在堵截上,還是放在積極進行疏導上?通過什么樣的有效政策來調動企業和各級管理者的積極性,將這些作為節能中堅力量的熱電廠的節能效能落到實處;其次,是那些具有壟斷性的,對于熱電企業節能性具有極大影響的電力調度部門,是否了解熱電機組的節能優化特性,能不能學習先進國家的經驗,根據熱電機組的節能特性進行優化調度,在下達調度指令時能夠本著“節能優先”的原則,將節能工作落到實處;其三,熱電企業充分應該了解熱電機組的節能特性,根據節能特性建立運行計劃,根據需求特性進行節能優化,盡可能保證機組在最佳節能狀態下運行。其四,將熱電廠關閉了,熱需求未必會消失,有條件建設2x30萬千瓦大型熱電廠的城市又不多,天然氣等清潔燃料資源在中國又非常有限,且非常昂貴,唯一的結果就是低效率、高污染的自備燃煤小鍋爐泛濫,這樣的結果能夠達到政府要求節能的初衷嗎?對于熱電聯產不應該戴著有色眼睛看問題,不應該總是考慮怎么樣關掉那些不節能的熱電廠,而是應該想辦法通過政策來促進這些熱電系統不斷提高能源利用效率,幫助他們實現節能運行。浙江是全國GDP能耗水平最低的省份之一,浙江的發展在很大程度上受益于熱電聯產。在浙江,各級政府支持熱電舉措比較落實,熱電企業可以按照計劃進行自我節能優化運行,很多熱電廠的實際發電供熱煤耗都比較低,而且,一些企業節能技術改造的積極性也非常高,推動著全省GDP能耗不斷下降。

結束語

中國要建設資源節約型和環境友好型社會,要實現可持續發展,能源利用效率必須得到提高。不僅要提高發電效率,也要提高供熱效率,而熱電聯產可以提高能源系統綜合利用效率的優勢應該得到充分重視。要想使中國的能源綜合利用效率提高到65%以上,僅僅依靠超超臨界發電機組是不可能實現的,必須有更多的綜合利用效率更高的熱電聯產系統的配合,中國的可持續發展才能確實得以落實。

每一個熱電廠都是根據各級政府的發展規劃建設的,都執行了相應的審批程序。由于規劃的不落實造成一些熱電企業熱負荷不能落實不是熱電廠的錯誤,也不是他們的利益所在。不能因為各級政府的工作失誤,或者各級政府之間的某些爭執,將節能環保的投資者作為犧牲品,視為打擊的對象,這是一個原則問題。中國的可持續發展必須調動這些節能環保投資者的積極性,無論她屬于央企、國有,還是民企、外資。




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責任編輯:中國能源網