馬秀琴?張秋生?黃超?張萬鵬?李偉

摘要：我國是一個主要以火力發(fā)電為主的國家，每年火力發(fā)電量占總發(fā)電量的80%以上，大量煤炭的燃燒必然導致了污染物的大量排放。因此，針對我國電力工業(yè)的現狀，特此進行了調查研究。調查研究內容主要針對電力工業(yè)在能源消耗、使用的主要設備、污染物排放、采用的節(jié)能技術、節(jié)能計劃以及電力工業(yè)面臨的融資、法律方面的障礙等。此次調研分析的目的在于了解電力工業(yè)的能源消耗情況，找到適合我國電力工業(yè)節(jié)能減排可持續(xù)發(fā)展的新途徑。

關鍵詞：電力工業(yè)；污染物排放；能源消耗；節(jié)能減排；調查研究

作者簡介：馬秀琴（1963-），女，天津人，河北工業(yè)大學能源與環(huán)境工程學院，教授；張秋生（1985-），男，河北三河人，河北工業(yè)大學能源與環(huán)境工程學院碩士研究生。（天津 300401）

中圖分類號：F407.61 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）05-0214-03

“十一五”前四年，中國依靠能源結構調整和能效提高，累計節(jié)約3.91億噸標煤，減少二氧化碳排放9.69億噸，減少二氧化硫排放837萬噸。供電煤耗進一步下降。2009年平均供電煤耗較2005年下降30克/千瓦時，達到340克/千瓦時，提前完成了“十一五”355克/千瓦時的目標，位居世界先進水平之列。線損顯著下降，2009年全國電網線損率6.72%，比2005年下降了0.49個百分點，累計節(jié)約電量399億千瓦時。[1]

中國電力工業(yè)“十二五”規(guī)劃：與2010年相比，2015年電力工業(yè)年節(jié)約標煤2.70億噸，減排二氧化碳6.69億噸，減排二氧化硫578萬噸，減排氮氧化物254萬噸，2015年電力工業(yè)單位GDP能耗降低0.061噸標煤/萬元，對實現2015年單位國內生產總值能耗下降16%目標的貢獻率達到37.03%。[2]

為了解中國北方電力工業(yè)的能耗現狀，指導電力工業(yè)更加有效地采取措施節(jié)能減排，按時完成國家制定的“十二五”規(guī)劃指標，本文針對中國北方五個典型的電力企業(yè)進行了能耗調研。本次主要對企業(yè)的能源利用情況、企業(yè)的主要設備使用情況、污染物排放、節(jié)能技術、節(jié)能計劃以及電力行業(yè)面臨的障礙等問題進行了調研。

一、能源利用情況及主要設備

本次調研了五家典型的電力企業(yè)（簡稱A、B、C、D、E公司）。調研的5家企業(yè)在能源利用方面，以燃燒煤炭為主，在設備大修時使用一些外購電、在點火時使用成品油作為助燃劑。據調查，5家企業(yè)均使用了煤，有3家企業(yè)使用成品油，2家企業(yè)使用外購電?？梢钥闯?，各企業(yè)主要使用的能源還是以煤、油為主的傳統性能源。

所調研的五家企業(yè)主要利用煤發(fā)電。根據調查顯示，五家企業(yè)的主要生產設備為鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、燃煤供熱發(fā)電機組。

二、能源消耗及節(jié)能情況

1.綜合能耗及污染物排放情況

根據調研結果，五家企業(yè)的綜合能耗差異很大，原因在于各企業(yè)的生產能力、生產設備以及生產技術方面存在差異。因此以調研結果中綜合能耗最大的D公司為例進行介紹。D公司年生產能力為1200MW，主要產品為電力。該企業(yè)只有一條主耗能生產線，其綜合能耗見圖1。

本次調查的主要污染物包括CO2（二氧化碳）、SO2（二氧化硫）和COD（化學需氧量）。根據收集的調查表資料顯示，2006年至2010年各企業(yè)CO2、SO2和COD的排放總量均有逐年下降趨勢。特此，以A公司為例進行介紹，數據顯示2010年SO2排放總量比2006年下降了95.33%，CO2及COD排放總量也有所下降，詳細數據見圖2、圖3。

2.調研企業(yè)節(jié)能技術

為了響應“十二五”規(guī)劃的相關號召，被調研企業(yè)采取了一些節(jié)能減排的技術。在此介紹五家企業(yè)中的兩家。

（1）D公司。采取的節(jié)能減排改造：一次風機4臺、凝結水泵2臺（一臺運行，一臺備用）加裝變頻器；汽輪機插管改造；循環(huán)泵高低速改造；循環(huán)水系統兩機三泵運行方式改造；電除塵智能控制系統改造。下一步改造計劃：兩臺汽輪機通流改造。

（2）B公司。2010-2011年先后完成了一號、二號機引風機變頻改造，改造后節(jié)電率達30%以上；2010年完成了一號爐除塵器高頻電源改造，改造后廠用電率下降0.15個百分點；2011年對二號機進行了葉頂汽封改造，機組熱耗比修前下降147千焦/千瓦時；目前正進行熱網疏水泵變頻改造；2012年計劃完成一號機葉頂汽封改造、二號爐除塵器高頻電源改造、一號爐煙氣余熱回收利用等節(jié)能技術改造。

三、能耗分析

1.單位產量綜合能耗

2006年至2010年五家企業(yè)單位產量綜合能耗趨勢對比見圖4。

根據圖4可以看出，五家企業(yè)的單位產量綜合能耗都有不同程度地下降，整體處于下降趨勢。其中C公司于2009年投產，且沒有供熱，主要產品只是電力，因此運行不是很穩(wěn)定，單位產量綜合能耗偏高且不是很穩(wěn)定。

根據調查數據，依據各企業(yè)2010年單位產量綜合能耗數據與國家標準進行比較，其中2010年國家單位產量綜合能耗為335克/千瓦時，[3]見圖5。

根據調研數據，五家電力企業(yè)2010年單位產量綜合能耗與國內先進電廠單位產量綜合能耗進行對比分析，其中上海外高橋第三發(fā)電廠在節(jié)能環(huán)保方面處為國內領先水平，其2010年單位產量綜合能耗為279.39克/千瓦時，[4]特此與其進行比較，見圖6。

依據圖5、圖6不難看出，熱電聯產電廠存在著發(fā)電效率低、能源浪費嚴重等一系列問題。從分析數據中可以看出，該城市熱電聯產廠的能耗標準普遍高于全國平均水平，處于國內領先地位。但是，和國內先進的發(fā)電廠能耗標準相比還有很大的不足，在節(jié)能減排方面還有很大的提升空間。

2.萬元產值綜合能耗

根據調研數據，2010年該五家電力行業(yè)企業(yè)萬元產值綜合能耗對比見圖7。

根據五家電力企業(yè)調研數據顯示，2010年萬元產值綜合能耗最高的為D公司，其值為9.7噸標準煤/萬元，較2007年相比下降了10.47%。其中最低的為A公司，其值為5.81噸標準煤/萬元，較2006年相比下降了6.6%。

四、國內電力工業(yè)節(jié)能最佳實例

1.上海外高橋第三發(fā)電有限公司

上海外高橋第三發(fā)電有限公司隨著技術創(chuàng)新的持續(xù)推進，2009年和2010年在同等負荷率下供電煤耗實現282.16克/千瓦時和279.39克/千瓦時，先后大幅刷新了自身創(chuàng)造的世界紀錄，成為世界上第一個突破280克/千瓦時最低煤耗整數關口的電廠。

主要節(jié)能技術：第一類是鍋爐及相關系統效率提升技術，如鍋爐的節(jié)能啟動系列技術、零能耗脫硫技術。第二類是汽輪機及相關系統運行效率提升技術，如設計參數及運行調節(jié)方式的優(yōu)化、廣義回熱技術。第三類是防止機組效率下降的系列技術，如超超臨界機組蒸汽氧化及固體顆粒侵蝕預防系列技術的應用等。[5]

2.天津IGCC（整體煤氣化燃氣-蒸汽聯合循環(huán)發(fā)電機組）示范工程

本工程項目是我國首臺25萬千瓦級整體煤氣化燃氣-蒸汽聯合循環(huán)發(fā)電機組（簡稱 IGCC），采用中國華能集團自主研發(fā)的2000噸/天級氣化爐。本工程的主要技術指標：全廠功率26.5萬千瓦；發(fā)電效率48%；供電效率41%；發(fā)電標煤耗255.19克/千瓦時；氣化爐熱效率95%；冷煤氣效率84%；碳轉化率99.2%。工程2009年開工，2012年建成投產。

IGCC是將煤氣化技術和高效的聯合循環(huán)相結合的先進動力系統，發(fā)電效率高，且環(huán)保性能極好，污染物的排放量僅為常規(guī)燃煤電站的1/10，脫硫效率可達99%，氮氧化物排放只有常規(guī)電站的15%～20%，耗水只有常規(guī)電站的1/2～1/3。在IGCC系統中，煤經氣化產生合成煤氣（主要成分為一氧化碳、氫氣），經除塵、水洗、脫硫等凈化處理后，凈煤氣到燃氣輪機燃燒驅動燃氣輪機發(fā)電，燃機的高溫排氣在余熱鍋爐中產生蒸汽，驅動汽輪機發(fā)電。IGCC具有發(fā)電效率高、污染物排放低等特點，并在捕集二氧化碳方面具有成本優(yōu)勢，被公認為是未來最具發(fā)展前景的清潔煤發(fā)電技術之一。[6]

五、電力行業(yè)現存法律法規(guī)及融資方面的障礙

電力行業(yè)現存的主要法律法規(guī)：《中華人民共和國電力法》《電網調度管理條例》《電力供應與使用條例》《電力設施保護條例》 和《電力設施保護條例實施細則》。

電力行業(yè)的融資問題：一是電價可接受性及收入保證問題。在電力融資項目建設投入運營后完全由市場調節(jié)，國家不再進行價格補貼，導致投資者必須準確核算成本和利潤才能保證合理的利潤水平，使實際電價水平與用戶可接受度之間存在一定的差異，妨礙了項目融資的成功實施。二是相關法規(guī)還不夠完善。近年來，我國相繼出臺一系列法律，對引導、規(guī)范和促進我國市場經濟的發(fā)展起到了積極作用，為開展項目融資提供了必要的法律保證。但到目前為止，我國還沒有一個專門針對項目融資的法律文件，在實施過程中的一些具體問題還處在無法可依的狀態(tài)。此外，目前還沒有一個機構對項目融資中的相關問題進行統一管理，使投資者和貸款銀行不能得到正確的政策信號，影響其對項目融資的興趣和信心。

六、結論

我國能源資源的基本特點是富煤、貧油、少氣，探明的資源儲量折算為標準煤，煤炭資源占85%以上。根據此次調研的結果分析得之，北方電力工業(yè)主要以燃煤電廠為主，煤炭資源消耗巨大，隨著我國發(fā)電技術的不斷進步，發(fā)電設備的不斷更新，北方電力工業(yè)積極響應國家節(jié)能減排的號召，在技術方面進行了更新改善，主要包括汽輪機、除塵器、水泵以及余熱回收裝置的改造，大大減小了能源消耗。此外，在污染物減排方面五家企業(yè)的年均CO2、SO2、COD排放量均呈現逐年下降的趨勢，環(huán)保成績突出。

被調研的五家電廠 2010年單位產量綜合能耗普遍低于國家2010年規(guī)定的335克/千瓦時，超標完成了國家“十一五”規(guī)劃要求，同時，企業(yè)的萬元產值綜合能耗也呈逐年下降趨勢，但是，與國內先進的節(jié)能減排企業(yè)的單位產量綜合能耗279.39克/千瓦時相比，還有很大的不足，擁有很大的提升空間。因此，進一步改善發(fā)電技術，提高能源利用效率，國家及時完善電力工業(yè)的相關法律法規(guī)，解決電力工業(yè)一系列的融資障礙，才能使我國電力工業(yè)更快、更好地實現國家“十二五”規(guī)劃的相關要求。

參考文獻：

[1] “十一五”期間中國電力工業(yè)發(fā)展取得巨大成就 [EB/OL].（2010-12-21）[2012-10-21].http：//www.cqcoal.com/news/N04/36838_1.html.

[2]電力工業(yè)“十二五”規(guī)劃研究綜述報告研究分析 [EB/OL].（2012-03-20）[2012-10-21].http：//www.chinairn.com/print/news866977.html.

[3]中國火電機組破最低煤耗世界紀錄 [EB/OL].[2012-10-21].http：//www.ndrc.gov.cn/xxfw/hyyw/t20110221_396022.htm.

[4]靖遠煤業(yè)集團有限公司.中國再次刷新火電機組最低煤耗世界紀錄 [EB/OL]. （2011-03-22）[2012-10-21].http：//www.jycoal.com/3000/display2008.asp？SearchID=1300785272.

[5]馮偉忠.堅持自主創(chuàng)新 [EB/OL].（2011-10-25）[2012-10-21].http：//www.cpnn.com.cn/cpnn_zt/125jnjp/qycs/201110/t20111026_382165.html.

[6]中國華能集團.天津IGCC示范工程介紹 [EB/OL].（2012-03-02）[2012-10-21].http：//www.chng.com.cn/n31539/n808901/n808904/n808911/c814915/content.html.

（責任編輯：宋秀麗）