環保禁令下的火電減排千億市場正迎來最后井噴時刻。歷經狂飆數年的搶建工潮后,如今大限將至,火電環保又留下了哪些后遺癥?
再過5個月,被稱為史上最嚴格的火電排放標準--《火電廠大氣污染物排放標準》最后執行期限將到。雖然從標準實施的2012年1月到最后執行期限的2014年7月,火電企業爭取到了兩年半的時間。但對他們而言,這個時間依然顯得極為緊迫。
來自中國電力企業聯合會統計數據顯示,截止到2012年底,累計已經投運火電廠煙氣脫硫機組總容量約為6.8億千瓦,占全國現役燃煤機組容量的90%。與此同時,2012年累計已經投運火電廠煙氣脫硝機組總容量超過2.3億千瓦,占當時全國現役火電機組容量的28%。
到2013年底,煙氣脫硝機組占全國現役火電機組容量上升到一半左右。對于從2012年1月該標準實施后,就進入緊鑼密鼓的環保設備建設和改造的火電企業而言,在最后的5個月內絲毫不能懈怠。
事實上,我們國家從"十一五"期間就開始了脫硫改造工作,由于標準相較于之前提高了一倍,在新政策出臺后,電廠需要對脫硫設備進行二次改造;而對于脫硝而言,由于之前安裝脫硝機組比例很低,也就意味著在新政策出臺的兩年多時間內需將全國8億千瓦的火電機組改造完畢。
毫無疑問,對于這幾年進駐環保產業的企業來說,這是不能放過的機會。根據北京國電龍源環保工程有限公司技術創新中心總經理劉科偉的測算,僅脫硝改造一項而言,按照每千瓦100元-120元的造價,就有超過800億的市場容量。
如此龐大的市場待分食,一時間國內成立數百家的脫硫脫銷公司,與之相關的催化劑企業也紛涌而至。作為被改造主體的五大發電集團也競相成立相關服務公司,如國電龍源環保工程有限公司、中國大唐集團環境技術有限公司、中電投遠達環保有限公司、中國華電工程(集團)有限公司等,已經完成了從設備生產、設計、施工建設到運營管理的全產業鏈布局。
然而,由于各家環保公司起步時間、基礎不同,施工水平良莠不齊的情況較為普遍,但受到業務量大、施工單位趕工期等因素的影響,在脫硫脫硝工程進程過半的背景下,低價招標、搶趕工期的弊端已經顯現。
雖然在環保工程不斷上馬的同時,煤價極速下跌讓電力企業苦盡甘來,但對于以機組安全、盡可能滿負荷運行為目標的電廠而言,不得不對當下環保設備的投資、運營模式進行一系列的反思。毫無疑問,政策催促下的脫硫脫硝產業還有很長的路要走。
工期追趕潮
《火電廠大氣污染物排放標準》的實施,讓當時長期處于虧損狀態的火電行業,一度叫苦連連。但礙于規定,火電廠不得不踏上脫硫二次改造和脫硝改造的道路。
在這兩年半的時間內,尤其對于匆忙開啟的脫硝市場而言,將完成一段從起點到高峰再下滑的完整市場歷程。這種短時間爆發的市場,一度讓環保公司措不及手。
此間,五大發電集團旗下的環保工程公司,紛紛招兵買馬,組建自己的脫硝隊伍,或從原先脫硫事業部調派人員,或進行社會招聘。從事火電廠環保工作的企業,在這一浪潮中,都賺的盆滿缽滿。
"目前這一市場空間容量很大,盡管說五大發電集團占據了一大部分市場,但外圍可供我們做的市場還有很多。"福建龍凈環保股份有限公司脫硝事業部部長鐘德強對《能源》雜志記者表示。
龍凈環保是我國環保除塵行業的首家上市公司,在脫硫、脫硝行業內一直占據固有地盤。來自同花順金融研究中心最新的數據顯示,預計龍凈環保2013年業績增長幅度可達40%-60%。鐘德強更是向記者強調,"2013年,龍凈環保實現50億的利潤,是板上釘釘的事情,這其中還不包括20多億尚未結算的項目,業績需計算到2014年中。"
相比較于民企,更易獲得項目的國電龍源環保工程有限公司、中國大唐集團環境技術有限公司、中電投遠達環保有限公司等五大電力旗下環保工程公司,在這兩年的業績更是節節攀升。
此時的電廠企業,與環保工程公司的心態完全不同,他們最擔心的問題,是如何在最后限期內保證電廠工期的完成,且保質保量地順利運行。
"剛開始,大多數電廠對這個標準存在排斥意見,有一部分電廠甚至對這項規定有所輕視,并沒有立即進入改造。"一位不愿透露姓名的電廠人士對記者說。
在這種心態下,2012年一年時間內,國內電廠的脫硝情況進展緩慢,2012年底累計已經投運火電廠煙氣脫硝機組總容量僅占當時全國現役火電機組容量的28%。
然而,隨著全國大范圍"霧霾天氣"的爆發,以及國家對大氣污染物排放的要求日益嚴格,這讓電廠意識到,不進行脫硫脫硝改造將威脅日后電廠的正常運行。2013年,脫硝市場開始大規模爆發,因為按照國家規定,余下72%的火電機組就只剩下一年半的完成時間。
根據發電集團2014年工作會議報告顯示,截至2013年底,華能集團脫硝機組占煤電機組比重已經超過65%;國電集團的脫硝裝機容量達到了6179萬千瓦,同比增長約34%。
據華電集團工程技術部的一名人士透露,在2013年間,華電工程公司承接了16個火電機組脫硫、脫硝的改造項目。每個項目的改造時間至少需要半年,從理論上講,華電工程公司至少需要同時安排8支工程隊伍才能完成這一年的項目。顯然,對于他們,這樣的市場容量超出了負荷。
丹麥催化劑企業托普索公司脫硝部總經理馬楠稱,一般而言,一臺機組的脫硝改造時間需要8個月左右,但我國現在一些改造項目,4-5個月就能完工,這樣的速度在國外是少見的。
"由于時間的緊迫性,多少會在質量上打折扣,造成工程質量的下降。"記者采訪的多家電廠負責人,均有如此擔憂。
據記者了解,由于大多數火電廠脫硝的投運時間并不長,大范圍工程問題并未暴露出來,但在一些電廠中,運行設備的不穩定現象,已經時有發生。"脫硫脫硝的設備運行不穩定現象,在電廠中常見。我們廠的幾臺設備,也需要經常檢修。"上海外高橋第三發電廠總經理秘書、工程師華興對記者坦承。
相對于民營電廠而言,處于集團管控、尤其是五大電力集團控股的電廠,除了追趕工期的壓力外,脫硫、脫硝改造工程還存在自主選擇權較弱的問題。這是業內知而不宣的事實。
"雖然名義上是進行招投標的項目,但是五大電力旗下都有自己的環保公司,自家電廠的項目肯定是給兄弟環保工程單位的。"江蘇省一家央企旗下的電廠負責人對記者說。"這里絕對是存在保護主義。有的集團甚至下發文件明文規定,必須采購自己的環保工程公司。"
按常理來說,自己的公司采用自己的設備和工程人員,也是無可厚非的事情,但問題是,在目前發展尚且倉促的環保市場中,五大電力旗下的環保工程公司的技術并不能都達到領先水平。
按照市場化的原則,電廠既然已經付出成本,原則上當然希望將自己的項目能交由施工水平夠硬、設備質量夠好的環保工程公司來做。"但是這一內部規定,就讓我們沒有了選擇權,即使明知兄弟環保工程單位的水平不行,也只能按照集團領導意見被迫選擇。"這一電廠負責人表示。
據記者了解,該電廠在一開始也是將項目交給其集團下環保工程公司來完成,但最后結果很不讓電廠滿意,因為設備故障率太高。因而,在電廠后幾臺的設備改造中,電廠領導力排集團領導的壓力,選用了另一集團的環保工程公司,事實證明,效果優于先前工程。
但是,像此家電廠領導的魄力作為,在五大電力集團旗下少之又少。大多數電廠即使在集團環保工程公司滿負荷運行的情況下,也只能排隊等待。
技術短板
在這波緊急的環保改造運動中,還進一步暴露出我國在電廠煙氣處理技術上的不足。雖然,我國引進國外先進技術并加以利用的能力頗強,但由于缺少時間的積淀,以及排放要求的進一步提升,讓電廠越來越感受到運行環保設備的壓力。
"我國脫硫、脫硝的技術和設備,在設計、試驗時所使用的煤種和電廠實際運行中采用的燃料煤質并不一致。實驗數據非常完美,實際運行則是另一回事。"一電力物資集團的負責人對《能源》雜志記者說。
據記者了解,目前我國脫硫普遍采用的石灰石-石膏濕法脫硫裝置,應對原先的400mg/m3的標準,難度不大,但要符合200mg/m3排放標準,則有點力不從心。
"對煤質比較好的地區,實現的難度不大;但對于煤質較差的地區,尤其是西南等高硫煤質地區,采用目前的脫硫技術方法,達標的難度就非常大。"某電力集團安全生產部主任說,但是,目前還沒有成熟高效的脫硫工藝可供選擇,所以只能等科研機構的技術研究。
在已經安裝脫硫裝置的火電廠中,部分設備由于技術原因,已經出現不少故障,急待進一步改進。
而對于脫硝技術,問題則更為嚴峻。由于環保部門對火電廠提出脫硝要求的時間不長,脫硝技術相對脫硫而言,更為薄弱。
記者采訪的多家電廠,均表示,此輪脫硝改造還存在技術不夠完善的問題。最突出的是脫硝設施在電廠低負荷的情況下不能運行的問題。我國火電廠脫硝普遍采用選擇性催化還原法(SCR)工藝,而SCR裝置對工作溫度(煙氣溫度)的要求較高,在機組低負荷下,鍋爐排煙溫度降低,SCR工作煙溫將不能維持,SCR不得不退出運行。
一般情況下,火電機組的運行負荷在是50%-100%之間。"目前的情況是,如果機組在50%-60%的負荷運行,脫硝設施就不能夠運轉了。"國電泰州電廠總工程師刁保圣告訴《能源》雜志記者。
這是一個純粹的技術弊端。因為在50%-60%的負荷區間下,煙道內的溫度較低(通常是指低于305度的情況下),如果要強制運行脫硝設備,在這兩年內新安裝的大多數脫硝設施,都會出現催化劑中毒的現象,在積累一定程度后,催化劑就會失效,以致脫硝設備完全不能運行。
"在用電低谷時期,尤其是冬季、節假日等時期,電廠的負荷不能達到60%以上,也就意味著脫硝裝置是無法啟動的",華興也對記者表示。"這是環保部門默認的。"
實際上,新技術已經得到了研發。例如,上海外高橋第三發電廠就已經研制出"全天候脫硝技術",使脫硝系統全年投入率達98%以上;也有技術通過改進催化劑,來提高催化劑適應溫度的范圍。
遺憾的是,這些技術目前未得到很大范圍的推廣,其中重要的原因在于,脫硝市場的疾步前進,并沒有給予技術的改進空間,造成了已改造完成的絕大多數脫硝裝置,都存在此問題。
"上馬速度太快,一旦目前應用的技術存在缺陷,就影響了一片。"刁保圣說,"此問題要想解決,只能進行再一次技術改造,或者三年催化劑到期后,另換新的催化劑。"
在馬楠看來,脫硝技術并不復雜,問題在于國內一些公司對國外技術的引進并不徹底,且缺少磨合時間,在流程中往往會有忽略的環節。
脫硝裝置和電廠鍋爐是一體的,根據如今的環保部要求,煙氣裝置中不允許有旁路,一旦脫硝裝置出現問題停止運轉,會直接影響到電廠鍋爐,還會引起空氣預熱器堵塞等其他設備故障。
產能過剩隱憂
對于脫硝催化劑而言,除了質量的改進要求外,讓一些電廠憂慮的則是產能和價格。因為我國尚未徹底解決脫硝催化劑原料的技術瓶頸問題,脫硝催化劑及其核心原料仍需要進口,畢竟脫硝催化劑的需求也只在這兩年內大規模產生,"脫硝催化劑本身就是新事物,配方工藝等技術在國內一些地方還沒有完全消化吸收。"上述某電力集團安全生產部主任坦承。
我國催化劑技術基本都來自外國公司的轉讓。東方電氣集團東方鍋爐有限公司催化劑技術來自德國KWH公司,中電投遠達則引進了美國康寧(Cornetech)公司和意大利TKC公司的技術,江蘇龍源催化劑的技術則來自日本觸媒化成(CCIC)公司。
在較短的時間內,國內催化劑公司完成了從引進技術到批量生產,但催化劑供不應求的問題一直是前兩年電廠的困擾。這造成了一批脫硝設備因缺乏催化劑而不能運行。一些電廠不得不轉而進口國外價格較為昂貴的催化劑,
上述華電集團工程技術部的人士告訴記者,五大電力集團都成立了催化劑公司,由于華電催化劑工廠目前還未實現量產,只能購于其他公司,前兩年經常出現需要等貨的情況。
中國電力企業聯合會的統計數據顯示,按照火電廠煙氣脫硝催化劑生產廠家2012年底脫硝催化劑配套使用的機組容量大小排序,成都東方凱特瑞環保催化劑有限責任公司位列第一,投運機組容量為約5823萬千瓦,位列第7名的山東天璨環保科技股份有限公司,配套使用的機組容量則為123萬千瓦。
綜合前7位煙氣脫硝催化劑生產廠家的脫硝催化劑配套使用機組容量,共約1.27億千瓦。這一數據與2012年累計已經投運火電廠煙氣脫硝機組總容量的2.3億千瓦相比,相差了1億多千瓦。
一方面是對目前催化劑供貨能力不足的擔憂,另一方面,則是擔心催化劑未來產能過剩的問題。由于在這兩年內,催化劑的供需矛盾明顯,脫硝催化劑生產廠家紛紛成立。2012年底,江蘇萬德環保科技有限公司的產能達到了18000立方米/年,江蘇龍源催化劑有限公司一、二期工程的產能也達到了16000立方米/年。
"目前的情況是,這些廠家的實際產量肯定是低于產能的。但隨著運行能力的提高,未來肯定能夠全產能生產,以及其他催化劑廠家也進入量產,那這個市場就會供過于求。"馬楠指出。
更需要注意的是,隨著此波電廠脫硝改造的結束,脫硝催化劑的市場需求會呈現明顯的下降趨勢,且未來新增火電裝機容量的速度也將趨緩,如果未能在其他行業內尋找到出路,脫硝催化劑的市場空間會受到明顯壓制。
正是看到這一點,龍凈環保并未涉及催化劑的生產,但其卻把目光放在催化劑的再生上。因脫硝催化劑3-4年需要更換,如能將更換下的再次進行利用,可以實現社會效益和經濟效益的"雙贏"。
問題是,由于我國電廠使用的煤質較差,煙氣對催化劑磨損很大,更換下來的催化劑能夠利用的比例并不高。"如果國內催化劑廠家不是只追求產能,也能注重催化劑質量的改進,提高國產催化劑強度,那未來催化劑再生才有希望。"馬楠表示。
難解的運營模式
除了工程建設等方面暴露的沉疴,被業內視為能夠解決環保裝置運行不穩定、工程建設質量不過關等問題的"救命稻草"--特許經營權模式也遭遇瓶頸。
2007年,國家發改委聯合原國家環保總局聯合印發了《關于開展火電廠煙氣脫硫特許經營十點工作的通知》,火電廠煙氣脫硫特許經營試點工作啟動。對于火電廠煙氣脫硫工作來說,特許經營就是火電廠將國家出臺的脫硫電價、與脫硫相關的優惠政策等形成的收益權以合同形式特許給專業化脫硫公司,由專業化脫硫公司承擔脫硫設施的投資、建設、運行、維護及日常管理,并完成合同規定的脫硫任務。
也就是在上述政策的鼓勵下,涌現出了一批專業的脫硫服務公司,對電廠的脫硫進行設計、設備采購、建設以及運營。
據中電聯統計,截止到2012年底,已簽訂火電廠煙氣脫硫特許經營合同的機組容量8389.5萬千瓦,已簽訂煙氣脫硝特許經營合同機組容量750萬千瓦。
"試點幾年下來,專業環保公司相對于電廠進行管理,專業化和規模化更勝一籌。特別因為項目多,采購石灰石等原料在價格方面有一些優勢。此外,項目由施工方建設,他們積累了更多的改造和維護經驗。"一不愿意具名的電廠負責人如此評價道。
在國電集團內部,由于擁有國電龍源這樣專業化的環保公司,脫硫特許經營權項目比例約為40%,遠遠高于國內平均水平。
特許經營權,看似對環保企業而言,是一個持續創造盈利的好機會,而他們卻不得不面對殘酷的現實。首先,對于第三方的環保企業而言,一個電廠的脫硫脫硝建設和改造,前期投入超過上億元,對于公司資金能力是一個考驗。
據介紹,目前在國內開展特許經營權項目的環保企業,大多具備環保設備生產能力,在建設中消化自家設備。
此外,對他們而言,盈利主要來自于國家脫硫電價1.5分/千瓦時補貼,而盈利額則是由該電廠的發電量決定。因而,在利用小時數高的華東等地區,環保公司能夠盈利;而在利用小時數低的地區,則是虧損。同時,脫硫過程中主要的原料石灰石也一直處于漲價之中,從50元/噸上漲到80元/噸,對于環保企業而言,市場價格變動帶來的風險不言自明。
據知情人士介紹,即使在國電內部,近1/3的特許經營權項目存在虧損現象。而像凱迪電力這樣在初期蜂擁而入的民企無奈之下只能選擇退出。
在《能源》雜志記者采訪中,一些電廠負責人表示,將脫硫脫硝分別交給電廠和環保公司運營,他們的出發點不同,電廠主要目的是保持機組穩定運轉,特別是環保設備作為生產鏈條和管理鏈條一部分不能任意分割;而環保公司主要出發點在于盈利。特別是在發電機組利用小時數比較高的地區,如果脫硫脫硝設備運轉能夠帶來收益,存在電廠不希望將此部分利潤被其他第三方分食的情況。
"特許經營的隊伍是獨立于電廠一套班子,沒有電廠管的更細更直接,更到位,更有責任感。因為不管出什么問題,電廠還是責任主體。對電廠來說,相對于發電機組,環保設備是很簡單的東西,是可以自己解決的。只要建設完,電廠完全可以自己運行。"刁保圣直言不諱。
因而,雖然看似是專業化的分工,但其試行結果卻差強人意。事實上,除了特許經營權,EPC模式在電廠環保工程中也較為多見,由第三方進行設計、采購以及建設,完工后電廠自行運營。甚至出現了一些電廠自行采購設備的情況。
相較于脫硫特許經營權,在脫硝領域,特許經營更為少見。"脫硫系統相對獨立一些,脫硝離鍋爐太近,管理上來說脫硫容易劃開。脫硝電價也低一些,脫硝特許權經營沒脫硫做的好。"劉科偉表示。
實際情況是,在試水脫硫特許經營權之后,電廠根據自身情況衡量是否將環保工程交予專業公司運營。在采訪中,電廠人員表示如果實行特許經營,關鍵是否很好地對設備運行進行監測。
在記者了解到的多家民營企業電廠,他們并沒有采用特許經營權或EPC模式,而是完全由電廠自行管控,單獨找設計單位、采購和工程公司,建設完成后,自己運行。浙江嘉興電廠便是如此,其副總經理沈壽延對記者說:"這樣簡單可控,不復雜。"
在歐美地區,對于燃煤鍋爐的環保設施也采用不同的經營模式。"歐美國家的電廠,一般是將高于排放限制的部分進行交易,因而,不論是采用何種管理模式,利益驅動下的管理方都會首先保證電廠的正常運轉和產品質量。"馬楠介紹道。
令馬楠不解的是,在國內工程、設備質量還存在一定差距的情況下,政府在短時間內出臺了嚴格于歐美普遍水平的排放標準。"對于國內環保公司而言,雖然近一年內,項目應接不暇,而中國那么大的改造市場,受制于產業水平,很難在期限內全部完工,全部機組脫硝完成還需要一到兩年時間。"
責任編輯: 江曉蓓