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从能源需求看发展热、电、冷联产的战略意义

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2008/1/21 17:16:31   

 关键词:  能源 发展 意义

 

能源、人口、环境问题是当今世界所面临的重大挑战,也是我国面临的重大课题。

能源是国民经济发展的物质基础,从长期供需预测看,供需矛盾仍很突出。“九五”期间如果不考虑节能因素,按1995年的产值能耗水平测算,到2000年能源需求量约为19亿吨标煤,届时可供能源总量最多只有15亿吨标煤,供需缺口达4亿吨。从消耗能源产生“温室效应”导致全球气候变暖的现实,我国更面临环境问题的新挑战。因此,促进能源的合理和有效利用,对我国经济发展和环境保护具有深远的战略意义。

热、电、冷联产在热、电联产的基础上发展起来的。热电联产能够有效地节约能源,改善环境质量、缓解电力紧张,提高供热质量,有利于灰渣的综合利用等综合经济效益已被越来越多的人所认识,并已被有关领导机关确定为优先发展的产业。热、电、冷联产则在夏季,热电厂供热负荷的低谷区,增加供汽量,提高热电厂的热负荷率,多发电供热,增加热决厂的经济效益。在用户则由于选用溴化锂制冷机实现集中制冷,可以大量减少空调用电量,缓解城市供电紧张。因而我们认为热、电、冷联产是节能、节电的大好事,应积极宣传推广。本文试图从能源需求的角度来探讨发展热、电、冷联产的战略意义。

一、能源基本情况

1992年以来,我国国内生产总值保持两位数的高速增长。“八五”期间,平均年增11.8%,比“七五”计划高近4个百分点,是历年增长最快的时期,国内生产总值提前5年实现2000年比1980年翻两番的战略目标。

1995年,我国能源生产和消费同步增长,能源供应总体趋向缓和,但是能源供应在品种、时段、地区上的供求矛盾仍然存在。1995年全国能源消费总量约1290MTCA,其中煤炭占75%、石油占17.3%、天然气占1.8%、水电占5.9%。应当提请大家注意的是:目前我国的石油进口量大于出口量,因而又成为石油进口国。

早在1989年6月,邓小平同志在一次和我国高级领导人谈话提出:“要研究下个世纪50年的战略,使我们的发展持续有后劲”,时我国的主管部门―――能源部依据这一精神,组织了中国能源战略研究。参加这一大规模软科学课题研究的有60余个研究机构和高等院共计200余人。1996年5月国家计划委员会、国家经济贸易委员会和国家科学技术委员会联合发文,发布《中国节能技术政策大纲》。均认为我国为保持国民经济发展持续有后劲,必须大力加强能源工作、重视节能工作。

目前,我国拥有世界第三大能源系统,一次能源总产量仅次于美国和俄罗斯。“八五”期间,原煤产量保持世界第一位,原油产量保持第5位,发电量则由第4位上升第2位,但人均拥有量很低。1994年人均拥有一次商品能源仅0.99T,居世界第89位,。均消耗的能源仅为世界平均值的55%,人均生活用电不到美的的2%。到1996年底,我国电力工业装机总容量已达23654万千瓦,发展量10794亿千瓦时,均居世界第二位。但是人均装机容量只有0.19千瓦,约为世界平均水平的1/4。在我国今后相当长的一段时期内,电力供需矛盾还将十分突出。

最近几年我国电力工业得到了迅速发展,已连续9年装机容量均在1000万千瓦以上,电力供需总量虽然有所缓解,供需矛盾并没有根本解决。全国电力供应仍有较大缺口,东部沿海和经济发达地区电力供需矛盾仍很突出,西北和华中等水电比重高的大部分电网季节性缺电仍很严重的情况下、电力增长速度不仅低于前几年,而且低于一次能源及原煤,原油的增长进速度。另外电力工业还面临一个不为外界所重视的大问题:就是电力建设新开工项目严重不足。“八五”以来,电力固定资产投资占全社会固定资产投资的比重逐年下降,从1990年的15.84%,逐年下降到1994年的10.9,1995年又下降到9.9%。电力固定资产投资比重下降所产生的滞后效应正在释放从而导致电力在建规模缩小,对“九五”电力建设和电力供给将有效大影响。也就是说今后电力供需矛盾仍将在较长的时期内存在。节电工作丝毫不能放松。

《中国节能技术政策大纲》在“重视建筑节能”部分提出:“今后建筑节能应首先保证和改善建筑质量和室内环境,实现采暖区冬季室温达到180C的要求,争取城镇建筑夏季室温低于300C也就是说今后采暖和制冷均提高了要求,如何保证新的要求和节约能源,这是科技工作者应认真研究的大问题。

从以上分析我们可以认为:我国能源工业取得伟大成就,但对比先进国家还有很大差距,供求矛盾还很大,当需大力抓好节能。

二、热电厂能有效的节能

1996年我国电力工业单机6000千瓦及以上机组供电标准煤耗率为410克/千瓦.时,而热电厂的供电标准煤率一般则在360克/千瓦.时以下,以背压机组为主的执热电厂则可在250克/千瓦.时左右。分散小锅炉的供热标准煤耗率为55-62公斤/吉焦,而热电厂的供标准煤耗率一般在44公斤/焦以下,因而说热电厂能够有效的节能。

1.热负荷受季节性影响

热负荷是热电厂安全经济运行的基础,没有热负荷,热电厂就没有经济效益。如果凝汽运行发电,则以火电厂煤耗还高,谈不上节能。无论是生产热负荷,还是采暖与生活热水供应和空调制冷热负荷,均受季节的影响。生产热负荷受季节影响较小,但冬夏也会有变化,据江、浙江一带纯供生产负荷的热电厂介绍。一般夏天也仅为冬季的80%左右。对任何一个热电厂来讲,如保持较好的经济效益,根本的途径是保持较好的经济效益,根本的途径是保持有较高的热负荷率。

2、对采暖进渡区,发展制冷热负荷,提高热负荷利用率,扩大热电厂适用范围。

我国某些采暖过渡区,例如长江中下游地区,原为国家规定的非采暖地区,但冬季仍较冷。如建设热电厂供采暖由于热负荷利用率低,不经济。但一些地区夏季则很热,如南京、武汉、九江、重庆等地,如发展热、电、冷联产,则将增加有效的热负荷,其采暖与制冷的总小时数接近或等于哈尔滨的采暖小时数,因而使热电厂的民用经济供热范围扩大许多,使这一广大地区早日实现冬季采暖、夏季空调制冷的迫切愿望。

3、对供热机组提高热负荷,增加经济效益

在“六五”期间,我国新建供热机组中,90%都装了背压机。节能资金渠道批准建设的137个热电工程中,有74个电热电厂装了清一色的背压机。当时的想法是多节能,少用基建投资。实际的运行情况是,有的热电厂,由于热负荷稳定,而负荷率高机组选得合适,发电煤耗率可在200G/KW.H以下。也有些热电厂由于热负荷不稳定,设计与实际热负荷偏差很多,发电与供热量达不到设计值,致使煤耗很高,经济效益不理想。

下面我们从不同容量的背压机在不同热负荷时的煤耗来看其经济性。

表1、不同容量背压机在不同热负荷时的发电标煤耗率

供热机组

3000KW

6000KW

不同工况

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

5

额定供汽量T/H

32

70

158

供汽量T/H

32

20

15

10

60

40

32

20

158

120

100

80

40

供汽量与额定供汽量的百分比%

100

62.5

46.9

31.2

85.7

57.1

42.9

28

100

75.9

63.3

50.6

25.3

发电标准煤耗率T/KWH

187

245

290

382

237

237

255

360

176

207

222

367

                从上表可看出,当热负荷降低时煤耗迅速增加,经济效益急剧恶化。如发展溴化锂制冷提高供汽负荷,则将降低发电煤耗,提高经济效益。如6000千瓦背压机,因发展溴化锂制冷,热负荷由20T/H提高到40T/H则发电标准煤耗率由360克/千瓦.时降为237克/千瓦.时,可见由于发展制冷热负荷,热电厂可以多发电、多供热,还可降低发电煤耗率,其经济效益和节能效益是非常明显的。又如12000千瓦的抽汽机组的发电量12000千瓦左右,不同抽汽量的发电标煤耗率如下:表

抽汽量T/H

10

20

30

40

50

60

70

80

发电功率千瓦

11880

12680

11960

11840

11840

11320

11770

11120

发电标煤耗率克/千瓦时

432

404

385

363

345

317

303

275

由上表可看出12000千瓦次高压抽汽机组,抽汽量每增加10T/H,发电标煤耗率将降低20-30克/千瓦.时,可见发展热、电、冷联供,热电厂将收到可观的节能效益和经济效益。

三、电力系统的要求

1、电力系统要求缩小峰谷差

改革开放以来,由于国民经济的快速增长,全社会用电量年递增率在10%以上。由于产业结构的调正,用电结构发生变化,全国电量消费增长速度一直高于能源消费总量的增长速度。全国消费电量:“七五”比“六五”时期每年平均高出2.135个百分点,“八五”又比“七五”高出1.294个查分点。由于产业结构的调正,八五期间全国用电量增长为10%,其他各行业增长情况为:农业8%,工业8.9%(其中轻工业8.5%工业9%)地质勘探9.8%;建筑业、19.4%;交通邮电11.6%;商业19.8%;其他13.7%;生活16.9%其中城市16.5%乡村17.3%由于产业结构调正,不消耗或低消耗能源的经济成分增长较快,致使出现经济增长速度上升,能源消耗反而下降的现象。又由于工业调正,有些大中型企业不景气,用电量下降,而建筑业,商业、交通邮电和生活用电量的增长均高于工业用电的增长。目前用电量的变化主要受季节和气候的影响。由于市场经济的发展,使全国各电网均出现用电负荷率下降,峰谷差增大。高峰时被迫拉闸限电,低谷时又缺乏市场,迫使一些发发电厂的机组后夜停机。据上海电力工业局分折:上海市1990年最大峰谷差145.3万千瓦,以后逐年上升,1996年最大峰谷差达305万千瓦,也就是说有用电低负荷时将有300万千瓦以上的发电机组。1986年以后,上海用电最高负荷均出现在7-8月,据统计上海70多有三星级以上宾馆,空调用电占全部用电的50-60%,据湖北省电力局统计,气温每升高10C,全省用电负荷要增加10万千瓦。武汉市到1996年底已有11.17万户装了空调,空调用电负荷达60万千瓦。湖北电网水电比重大,调峰能力差,由于峰谷差越来越大,致使火电调峰负担加重,1993年为典型年份。1-9月全网火电厂启停主财峰368台次,尤其在汛期7-8月份高达233台次,有时一晚上启停调峰8台次,除一般中小机组两班制启停外,20万千瓦机组也被迫启停参加调峰。增加了生产成本和影响机组寿命。例如武汉青山热电厂,5万千瓦机组,每户停调峰一次,需耗标煤16.124T。所以从电力系统来看,要采取一切措施,降低峰谷差。发展热、电、冷联产可以在这方面发挥重要作用。

2.减少城市电网的沉重负担

电力系统有关专家不断的提出:“我国城市电网已达到了非常困难的时期,事故频发的根本原因是超负荷。长期以来我国城市电网资金只有非民用新建项目与公共电网连接时的一次性交费、数量有限。发、送、配三个环节的投资比例是1:0.21:0.12,而国外后两项都高的多。美国是1:0.43:0.7,英国是1:0.45:0.78,日本是1:0.47:0.68。国外城市电网的维护与发展资金已列入电费,为大家分摊。我国由于历来电价偏低,缺乏城网改造费用。

今年北方一些地区持续高温,北京则创造了一百多年来的最高气温纪录,使北京电网经受了严俊的考验。今年7月9日,北京供电负荷439万千瓦,创北京夏季供电之最;7月11日风荷达到458.7万千瓦,成为北京供电史上的纪录;7月14日这一纪录又被改为476.1万千瓦。用电的急剧增加,使供电线路严重载,掉闸现象频频发生。供东城、西城、崇文、宣武四个区80%电力的100条10千伏线路有30条满载、过载。7月13日北里小区有人做了计算,全天共掉闸27次,前门东大街4号楼居民连续三天在黑暗中度过日子,不仅空调、电忘扇不了,电梯也“休息”了。在六十年代前后,平房住宅的电路度计、每平米供电标准为2瓦,只考虑照明。八十年代,每平米供电10瓦,进入九十年代,才提高到每平米25瓦。以每单元50平米计算,每户只能用电250-1250瓦。一台家用空调为700-1000瓦。再加上微波炉也在700-10000瓦,还有照明、冰箱洗衣机、彩电、吸尘器等因而用户电表掉闸,也应视为正常现象。有资料介绍,按低标准设计居民楼的一个门栋,仅能有三台空调运行,超过三台,全楼门就可能跳闸,因而“小马拉大车”是拉不动的。由于低压供电系统不能承受,事故突然增加,仅7月8日-15日,北京供电局5000多人次紧急出动,昼夜抢修,排除各类供电故障988起。目前一些居民楼的空调占有率为25-59%有的高达80%。据报市九五期间北京城网改造将耗资154亿元。从城市电网来看,多需要采取措施,减少城市供电的压力、保障居民的正常生活。

溴化锂吸收式制机组比其他制冷机组能有效地节电,这是大家所公认的事实,因而对减少城市供电压力来讲是特别应推荐的制冷方式。发展热、电、冷联产可使热电厂多供汽、多发电、降低煤耗、提高经济效益。在用户则又可减少供电压力,缓解用电紧张,因而又有节参、节电的社会效益和环保效益,故应大力宣传推广。从能源工业的发展和今后的形势来看。必需下大力气抓好节能,只有把节能工作搞好,才能保证国民经济持续发展,发展热、电、冷联产将在节约能源保护环境质量方面,发挥重要作用。
 

来源:中国能源网
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