热电联产在结构调整中大发展.docx

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热电联产在结构调整中大发展

热电联产在结构调整中大发展

王振铭

中国电机工程学会热电专委会

二○一一年八月北京

摘要:

中国热电联产最近几年得到飞速发展,建设一批大型供热机组在关仃中小机组过程中也关仃一些中小热电厂，一些大型火电机组也纷纷改造为热电机组，对外供热。

电力工业的热电联产在结构调整中大发展，为节能减排、改善环境质量再立新功。

在节能减排的生产实践中发挥更大作用。

关键词：

热电联产凝汽机改供热节能低碳经济

热电联产在结构调整中大发展

前言

众所周知，我国既是一个能源生产大国又是一个能源消耗大国，而能源的生产环节与消费环节都会大量排放二氧化碳等温室气体。

电力系统包含着一次能源向二次能源的转换（即电能消费环节），因此，温室气体排放的压力以及我国已经或即将出台的政策会给未来的我国电力行业带来多方面的挑战。

如何才能够达到这个减排目标，或者说，电力系统建设与运行及其电力工业的市场化改革等方面在低碳发展环境下都会面临哪些挑战，是我们必须进行深入研究和探讨的重要问题。

热电联产是国内外公认的节能的有效措施，也是改善城市环境质量的重要手段，更是低碳经济发展的必由之路，因而被领导部门确定为十大重点节能工程，也是电力工业现阶段重要的发展方向之一，我国的热电发展如何是人们关心的大问题。

一、调整结构

从世界各国的发展来看，调整产业与经济结构，转变经济增长方式的关键是调整一次能源结构，改变能源转换技术，这是我们从根本上解决中国的结构性矛盾，实现产业升级，提高能源利用效率，降低污染和温室气体排放的关键。

人们积极促进天然气对煤炭的替换，在传统燃烧结构中提高能源利用率这是实现我国经济与社会可持续发展，制衡国际制约因素，推动改革的重中之重。

天然气将为中国带来一次重大的变革，是一个极好的机遇。

燃烧系统中，技术改造与革新，提高利用率又是当务之急。

我国长期以燃煤为主，优质的清洁能源比重很低，因而燃料结构极待调整。

其各类燃料比重如下：

中国能源消费结构

年份

能源消费总量

（万吨标准煤）

各种类型能源消费量占能源总量的比重（%）

煤炭石油天然气水电、核电、风电

1978年571447072273234

1980年602757222073140

1985年766827581712249

1989年969347611712147

1990年987037621662151

1991年11712048

1992年71751949

1993年71821952

1994年01741957

1995年61751861

1996年71801855

1997年72041762

1998年62152267

1999年12262162

2000年82322467

2001年72292679

2002年32342677

2003年42222668

年份

能源消费总量

（万吨标准煤）

各种类型能源消费量占能源总量的比重（%）

煤炭石油天然气水电、核电、风电

2004年02232671

2005年92102972

2006年42043072

2007年51973573

2008年71803499

注：

1.电力折算标准煤的系数根据当年平均发电煤耗计算。

来源：

国家统计局。

其中2008年数据按统计公报折算。

国家能源局宣布“十二五”能源规划的规定，将重点围绕实现中央提出的非化石能源比重增加和碳减排两个目标展开。

予计到“十五”末，煤炭在一次能源中的消费比重将从2009年的70%降至63%。

天然气从目前的%提升到%。

2015年中国天然气利用规模从目前的约900亿立方增加到2600亿立方。

国家能源局还明文规定新上热电联产工程应首先考虑现有凝汽火电机组改造供热。

二、电力工业的大发展

电力工业在电价调正不到位，行业亏损的情况下，以大局为重，加快电力建设，每年新增装机约一亿千瓦，增速世界第一。

建成1000KV恃高压交气流试验示范工程和±800KV恃高压直流工程示范工程。

全面支持我国经济调整发展，为实现国内生产总值GDP年均增长105%做出重大贡献。

我国电力工业正从大机组，超高压，西电东送，全国联网的发展阶段，向绿色发电，恃高压、智能电网的发展新阶段转变。

我国的电网规模已超过美国居世界第一，发电装机为世界第二，100万千瓦超出临界机组建成31台，成为世界上该机组最多的国家。

我国电力工业最新统计资料如下：

2010年全国电力工业一览表

指标名称单位2010年比上年增

（±%百分点）

一、发电装机容量万千瓦9664131056

水电万千瓦21605721007

火电万千瓦70967219

核电万千瓦108241923

风电万千瓦2957556805

地热、潮汐万千瓦281

太阳能万千瓦256292514

二、6000千瓦及以上火电厂设备容量万千瓦70391909

其中：

燃煤万千瓦6466064920

燃油万千瓦87799668

燃气万千瓦26424996

煤矸石万千瓦83682415

生物质万千瓦1705666

垃圾万千瓦1703120

余温、余压、余气等万千瓦100713-1382

三、关停机组130524-28

指标名称单位2010年比上年增

（±%百分点）

四、单机6000KW及以上机组

水电:

单机容量万千瓦/台56101

台数台3097237

机组容量万千瓦17386831619

火电：

单机容量万千瓦/台1088057

台数台6373152

机组容量万千瓦69349285216

五、全口径发电量亿千瓦时42277711485

水电亿千瓦时6867362013

火电亿千瓦时34166281345

核电亿千瓦时7474267

风电亿千瓦时4947889

六、6000千瓦及以上电厂发电设备利用小时小时4650104

水电小时340476

火电小时5031166

核电小时7840124

风电小时2047-30

七、6000千瓦及以上供电标准煤耗克千瓦时333-7

八、6000千瓦及以上发电标准煤耗克千瓦时312-8

九、6000千瓦及以上电厂燃料消耗

指标名称单位2010年比上年增

（±%百分点）

发电消耗标准煤量万吨102006241151

发电消耗原煤量万吨158970921382

供热消耗标准煤量万吨1117165954

供热消耗原煤量万吨16769411210

十、6000千瓦及以上电厂供热生产情况

供热设备容量万千瓦166551515%

供热量万吉焦28075999875%

厂用电率百千瓦时

/吉焦76-01

供热标煤耗率千克/吉焦398

十一、6000千瓦及以上电厂热效率

电厂热效率%3942099

电厂供热效率%8575063

能源转换总效率%4400075

十二、电力消费能源占一次能源消费的比重%4435

12010年供热机组容量较2009年增加1515%，而供热量仅增加874%，还包括部分凝汽大机组改造的供热量,说明很多新建热电机组的供热能力尚未发挥出来。

2单机6000千瓦及以上的供热机组16655万千瓦占同容量火电机组6934928万千瓦的2402%与上一年相近。

3核电、风电、太阳能生物质与垃圾发电均较上一年有大幅增涨，说明中央调整电力工业的产业结构政策已初见成效。

4根据能源局电力司的要求，我国已有一批20万、30万、60万千瓦大型凝汽机改供热，根据中电联统计处回答，改造机组的供热量已统计上来，凝汽改供热的设备容量未全包括。

三、燃煤热电联产的大发展

我国电力工业装机中，水电占%，火电占%，核电与风电仅占1%及3%，发电量中火电点%。

到2010年底为止，中国热电联产的情况：

年供热量283760万吉焦，比2009年增%。

供热机组总容量达16655万千瓦占同容量火电装机容量的%，占全国发电机组总容量的%。

是核电装机1082万KW的倍。

在运行的热电厂中，规模最大的为太原第一热电厂，装机容量123万千瓦，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

（1）热电厂供热设备容量情况截止2010年底，全国共有电厂供热设备容量16655万千瓦，同比增长%。

电厂供热设备容量较大的省份依次为：

1、江苏（1852万千瓦）比上年增%

2、上海（413万千瓦）比上年增%

3、内蒙古（1553万千瓦）比上所增%

4、河北（1332万千瓦）比上年增%

5、辽宁（1255万千瓦）比上年增%

6、河南（909万千瓦）比上年增%

7、吉林（978万千瓦）比上年增加%

8、山西（1097万千瓦）比上年增%

从上表可看出：

1、山西省热电装机由2009年的489万千瓦升至2010年的1097万千瓦增速为全国之冠。

2、山东、黑龙江、广东装机反比2009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。

供热机组增幅20%以上的省份是山西、吉林。

（2）热电厂供热量情况2010年，全国电厂供热量280760万吉焦，同比增加22562万吉焦，增加%，其中，电厂供热量比较大的省份依次为：

1、江苏（50663万吉焦）增加204%

2、山东（46574万吉焦）减少1559%

3、浙江（34390万吉焦）增加276%

4、辽宁（24679万吉焦）增加503%

5、河北（17428万吉焦）增加50%

6、黑龙江（17234万吉焦）增加1997%

7、吉林（15341万吉焦）增加1901%

8、内蒙古（13442万吉焦）增加2573%

9、北京（8328万吉焦）增加1256%

10、天津（8067万吉焦）增加3049%

从上表可看出：

1、供热量增幅较大的省市为天津3049和内蒙2673%，比较多的省为吉林、黑龙江、山东、北京。

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、山东省供热机组容量比上一年减少100万千瓦，供热量反而增加6282万吉焦，系因为有些火电机组改造为热电联产，增加了供热量。

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%，而年供热量仅增加%，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%）但供热量反而比2007年减少9949万GJ（减%）。

2009年热电联产的装机容量比2008增加%，年供热量仅增加%，说明有些新增加的供热机组，供热能力并未发挥出来。

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。

近几年热电联产装机与年供热量的发展

年份装机容量

万千瓦比上年增长%年供热量万吉焦比上年增长%

192549

190819

1211410

314-383

424340

515874

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。

（3）热电厂供热厂用电率2010年，全国电厂供热厂用电率为千瓦时/吉焦，比2009年下降千瓦时/吉焦。

其中，在主要供热生产区域中，华北、东北区域各省的电厂用电率均高于全国平均水平，内蒙古最高的千瓦时/吉焦；华东区域各省低于全国平均水平。

（4）供热煤耗率2010年，全国供热标准煤耗率为千克/吉焦，与2009年相同，同比下降了千克/吉焦。

（5）分地区热电厂供热情况。

2010年全国6000千瓦及以上热电厂情况

地区供热

容量

（万千瓦）供热量

（吉焦）

供热厂用电

厂用电量

（万千瓦时）厂用电率

（百千瓦

时/吉焦）

供热消

耗煤量

（万吨）供热标

准煤耗

（千克/吉焦）供热消

耗燃料

原煤

（万吨）

全国总计47816769

北京市85317380278

天津市80319395426

河北省155613897024031099

山西省2652101170400243

内蒙古自治区15424031110

辽宁省2225459010154111601

吉林省97814995923861147

黑龙江省74528886773931206

上海市43574234386269

江苏省3354416420033952911

浙江省235012893751783

安徽省61175416272

福建省6087998415139

江西省

山东省132671836394

2682

河南省99260434415

湖北省2581942931

湖南省4212472207

广东省55185385208

广西自治区

海南省

地区供热

容量

（万千瓦）供热量

（吉焦）

供热厂用电

厂用电量

（万千瓦时）厂用电率

（百千瓦

时/吉焦）

供热消

耗煤量

（万吨）供热标

准煤耗

（千克/

吉焦）供热消

耗燃料

原煤

（万吨）

重庆市14

四川省2685183575234

贵州省

云南省

西藏自治区

陕西省2478078449119

甘肃省44595179358262

青海省

宁夏自治区147

新疆自治区6048086434125

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、各省热电机组装机容量比2009年有所增加，只有浙江省北京、黑龙江装机容量比2009年减少。

可能是被关停一批小热电厂。

2、多数省份年供热量比2009年增加，只有安徽、新疆减少。

从道理上讲，上述各省国民经济在发展。

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

（图）

最近几年热电联产装机容量与所供热量发展

（图）

历年全国热电机组（单机6000千瓦及以上）发展情况

（图）

2007年单机6000千瓦以上机组857889万千瓦（2008年热电装机11583万千瓦可能与前几年的统计口径不同）

四、我国热电联产发展的几个趋势

（1）大容量供热机组增多；供热机组容量增长大于供热量增长；

（2）凝汽火电厂改供热或加装供热机组；

（3）生物质发电将有更快发展；

（4）企业自备热电站加快建设；

（5）燃气—蒸汽联合循环热电厂开始建设；国产首台低热值燃气—蒸汽联合循环热电机组投运；

（6）各城市重视环保，调整燃料结构，拔除小烟囱，发展集中供热；

（7）市场经济发展中热电企业受到不公平的待遇；

（8）媒体关注热电企业；

（9）热泵技术将成为供热制冷的新军；

（10）太阳能热水器在热水供应中处领先地位

五、热电联产发展中存在的几个主要问题

（一）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：

2010年6000千瓦及以上电厂火电与热电装机情况表

顺序省市

名称火电装

机容量

万千瓦位

次热电装

机容量

万千瓦

位

次热电占火

电百分比%2010年GDP

数据亿元2010年单位GDP

能耗吨标煤/万元

1广东154664

2内蒙332408116201915

3江苏2228734

4山东0144025

5浙江5717

6河南1802220001115

7湖北5183

8山西75249190882235

9河北4583

10四川004168991275

11云南201438

12贵洲932248

13辽宁5553938

14福建83783

15吉林87483298771145

16北京582

从上表可看出：

1、各省市火电装机容量与热电装机容量的位次与2009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降低，例如山东、江苏、内蒙、浙江、河南、河北、辽宁、吉林、广东省。

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，但热电建设仍赶不上火电建设。

3、单位GDP能耗较低的省市，在1吨标煤/万元以下的有北京、天津、上海、江苏、浙江、江西、广东、海南、江西、福建省，其热电联产均较发达，热电占火电比重较大。

4、宁夏单位GDP能耗最高，为全国之冠，高达吨标煤/万元，而宁夏虽属寒冷地区，采暖热负荷很大，但热电联产比重很低，火电装机1271万千瓦，热电装机仅有147万千瓦，仅占火电的%，属于热电联产的欠发达省份。

5、北京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，万元GDP的能耗最低。

6、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年热电占火电装机的5%，有的省如江西、贵州热电还是空白点，而贵州的万元GDP能耗为，宁夏吨标煤/万元。

（比2009年有较大降低）

7、广东省国民经济发展很快，电力工业也迅速发展，火电装机居全国第一位，但热电装机2010年仅占火电装机的%。

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。

8、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。

9、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。

（二）供热机组容量增长大于供热量的增加

根据中国电力企业联合会历年的统计资料可看出我国热电联产近几年发展很快，供热机组容量迅速增加，但供热量的增加并不理想，其简况如下表：

2005年2006年2007年2008年2009年2010年

装机容量（万千瓦）6416655

年供热量（万吉焦）60

2007年比2006年装机容量增长%，供热量增长%，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%，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%，年供热量仅增加%，说明很多机组供热能少并未发挥出来。

2010年装机容量增长%年供热量仅增加%，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。

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。

（三）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。

（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，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。

（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。

（四）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，而有环保容量，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。

（五）大型凝汽机组改造供热管理工作跟不上

自从国家能源