凤凰彩票网站:浙江燃机热电联产困局待解:电力供应缺口成政府最

编辑:凯恩/2018-12-25 00:35

  现代化城市的建设和社会经济的快速发展,必然需要强大的能源保障作为支撑,并且要实现环境的充分保护,生态的和谐发展。天然气燃机热电技术作为绿色低碳能源技术,是解决这一难题的关键技术,在提供源源不断的清洁热电能源的同时,保护了城市环境,是世界上发达国家和地区首选的能源利用技术。

  热电(冷)联产是通过一个热电系统对一个区域进行工业蒸汽、冬季采暖、生活热水和夏季制冷等能源支撑,并提供这一区域所需要的部分电力。随着我国在上世纪80年代,燃气轮机发电技术的引入开始用于电力生产,在社会节能和环保的要求下,燃气蒸汽联合循环热电(冷)联产行业快速发展,并逐步开始替换城市燃煤热电和分散的工业锅炉。天然气热电联产是国家在“十二五”期间推进多种清洁能源发展的重要方向,是实现节能减排、改善大气质量、消除PM2.5和雾霾的民生工程。

  据宁波科丰燃机热电有限公司的专家介绍,由于使用绿色清洁能源天然气为燃料,相比较燃煤热电而言,热电联产有四大显著的特点:一是热效率高效率,把燃料的资源利用率整整提高了40%以上,节能效果明显;二是对环境的污染极小,首先天然气燃料本身的主要成份是甲烷,粉尘和二氧化硫两项污染物排放为零。其二是燃机的燃烧设备采用了DLN(干式低氮燃烧)技术,NOX排放可以控制在25PPM以下,常规燃煤机组采用了最新脱硝技术后排放量也接近100PPM,而燃机的二氧化碳单位发电量的排放量也比常规燃煤机组低50%。三是占地少,占地面积只有燃煤电厂的30%左右。凤凰彩票网站。四是耗水量小,只需要同容量火电机组用水量的30%左右。对于缺水地区建电厂尤其重要。同时通过燃机联合循环热电联产,总热效率更可以提高到70%以上。

  2000年国家发展计划委员会、国家经济贸易委员会、建设部、国家环保总局四部委联合下发1268号文件《关于发展热电联产的规定》,明确鼓励发展热电联产项目。2007年,国家发改委下发了《天然气利用政策》,明确将分布式燃机热电联产项目作为天然气利用优先类项目,最近的国家大气污染防治国十条更是将天然气燃机热电列为大力发展的项目。

  燃气轮机热电联产机组的原理是,利用燃机发电后产生的尾气,加热余热锅炉进行二次发电,部分蒸汽向外供热,最后进入烟囱的烟气加热成95热水,热水向外供应,充分利用天然气热能,有效利用率甚至达到90%,是一种效率高、能耗低的热电联产供热方式。燃气轮机热电联产机组所使用的燃料是天然气,它是一种清洁能源,是一种无色、无味、无腐蚀性的气体,主要成分是甲烷,几乎不含硫、粉尘及其他有害物质,燃烧后产生的二氧化硫、烟尘几乎没有,所以它可以大大减少环境污染的压力。

  另外,燃气轮机热电联产机组具有调峰作用,启停速度快的特点。一般的燃煤锅炉从冷备到正常运行需要至少2个小时,而且不适合经常性启停,而燃气轮机热电联产机组,从冷备到正常运行的时间只有30分钟,启停速度快,适合频繁启停,所以比较适合调峰,特别适合时段性强的供热特点。

  以宁波科丰燃机热电有限公司为例,该公司是浙江省内第一家使用天然气为燃料的燃机热电企业。拥有燃汽联合循环机组和独立的集中供热网络,具有区域分布式能源的典型结构。从2004年8月投产以来,目前装机容量为52.14MW(一期)+58.62MW(二期)共110.76MW,供热管线家,包括宁波市政府大楼及发改委、交通委、国土局、建设局等各部委的市行政中心区域和文化商贸中心,已执行的供热合同量350吨/小时,公司对外供热已连续三年超过10万吨/年,截至去年已突破16万吨。供热范围近40平方公里,涵盖宁波市东部新城、宁波国家级高新区、宁波江东区东部区域等近1/3的宁波现供热城区,节能减排效益和社会效益十分显著,是浙江省内乃至国内比较少见和领先的,可以达到《关于发展热电联产的规定》的通知(计基础[2000]1268号)文件规定要求的,真正意义上的燃机热电联产项目。

  燃机联合循环机组具有高效环保的明显优势,这已经被各方面普遍认同,浙江省最近几年新上了很多的燃机项目。但节能环保的项目却在经营上普遍处于艰难的境地,最根本的原因还是在于燃机电厂的上网电价过高造成的。

  目前省内最先进的燃机机组整体联合循环效率为60%,而最先进的超临界机组热效率只有43%,燃机机组热效率比燃煤机组整整高了15%以上,节能效益是非常显著的。形成对比的是燃机电价为0.904元/度,而燃煤机组电价只有0.46元/度,相差近一倍。造成这个问题的根本原因在于国内的能源现状和政策。从单位热值来衡量,天然气价格和煤价格相差巨大。

  浙江省目前天然气门站价为3.32元/立方,按每方天然气低位热值35MJ计算,每7000大卡天然气价格为2.775元,而7000大卡的燃煤价格为0.800元左右,同样热值的天然气价格是煤价格的近3.47倍,而电价只相差1倍,在这种畸形的能源价格体系下,以燃用天然气为燃料的燃机电厂的处境可想而知。

  目前美国的天然气平均价格约为每方0.8元人民币,日本的天然气价格约为每方3.2元人民币,而浙江的天然气价格是每方3.22元,比日本天然气价格还高,日本的销售电价采取梯级电价制度,最低电价是1.4元人民币/度,最高接近2元/度,而宁波的平均销售电价只有0.68元/度,在电价无法走出的情况下,燃机电厂要承受如此高的天然气价格,其经营模式如何维持是摆在政府及能源及价格主管部门面前的重大课题。

  近年来,国内的天然气价格翻番上涨,其原因是多方面的,表面上看由于节能减排的意识增强,对天然气的市场需求快速提升,天然气供不应求刺激了天然气涨价,同时国际上能源价格的攀升也带动了国内天然气的价格提升。但从深层次分析,国内天然气价格的异常涨幅其实存在很多管理上的问题。一方面,国内在很长一段时间内对天然气的重视程度是不足的,在西气东输项目启动前,国内的天然气管道里程只局限在油气田周围很小的范围,目前国内天然气市场拓展配套的输送管道及设施几乎都是在近十年内建设和投运的,这么短的时间内集中投资的管输配套项目如果全部按商业运行模式在有限的时间内折旧分摊给下游用户,肯定会大幅抬升天然气销售价格,实际上天然气管输设施的使用年限远远大于折旧期,西气东输项目投产时,天然气井口价在0.6元/方到0.7元/方左右,而到浙江的管输费却要0.8元/方,管输成本占的比例过高。另一方面,国内在天然气的开发力度和政策上存在不足,天然气涨价的一个最主要因素是供不应求,保证充足的天然气量是保持天然气价格稳定的基本要求。根据公布的地质勘探报告,中国的常规天然气储量和美国不相上下,而页岩气储量甚至要超过美国,美国目前天然气已实现完全自给,并已经开始大量出口。相比之下,中国的常规天然气开采量远低于美国,在页岩气开采方面还基本处于空白,造成这种反差的一个主要原因是美国的页岩气开采技术和开采权并不集中在少数大公司手里,相反大部分掌握在中小企业手里,充分的竞争使天然气的开采量快速提升,价格又非常低廉。

  浙江省的天然气价格相比全国平均水平要高出一大截,这使得燃机机组在浙江的经营环境更加恶化,如果高气价和电量电价限制的矛盾不能得到合理疏导,燃机发电要在浙江省发展其前景是不容乐观的。目前浙江采取的临时电量替代的方案暂时缓解了新建机组巨额亏损的情况,但这种方式是无法长时间维系的。原因有二,首先是电量替代的燃煤电厂通过替代方案并未得到实际利益,实际上是承担了义务性的责任,对于实施这种方案的积极性是没有的。其次是随着不断有大量的新建机组投产,替代的年计划电量会大量增加,进一步挤占燃煤机组的利益空间,矛盾必定会十分突出。另外,虽然电量替代方案在缓解燃机电厂经营困境上起到了暂时的作用,但本质上是和国家的节能减排政策相违背的,同时也造成了资产的闲置和浪费。

  事实上,燃机联合循环热电机组除了经营存在困难外,还存在供热市场的接纳问题。当燃机用于供热时,其运行工况和纯粹发电时是不同的,在纯发电状态,由于大电网的支撑,燃机可以随时启停而对整个电网系统不会造成什么影响,但在供热状态,由于供热管网是独立的封闭系统,供热系统的稳定运行和每台燃机运行状态密切相关,当燃机用于供热时必须满足两个基本条件,一个是高可靠性,一个是长久的持续运行。年利用小时一般不能低于5000小时。一个能承担正常对外供热任务的燃机联合循环热电厂最小规模至少需要两台机组,两台9FA燃机机组运行5000利用小时最大供热能力为397万吨,按国家对燃机热电联产考核的最低30%热电比要求,至少也需要年对外供热110万吨,能接纳如此大供热量的供热市场在全省都屈指可数,何况这仅仅是对于两台燃机总装机容量为60万千瓦的电厂而言,如果要建设一个100万千瓦级的燃机热电联产电厂,必须要有年消耗220万吨蒸汽的市场配套,否则根本无法通过国家对燃机热电联产基本条件的考核。浙江省近几年核准的近800万装机容量的燃机热电项目,绝大部分在以后投用后无法通过热电联产指标的考核,目前浙江省现有的燃机电厂中,只有宁波科丰燃机热电有限公司能真正具备燃机热电联产资质。

  如果燃机联合循环热电机组年利用小时为5000小时,单套30万机组的年上网电量就要达到15亿度。存在电网对高电价的承受能力问题。如果减少燃机的年利用小时,供热的持续稳定性又无法保证。目前浙江省核准的燃机热电联产项目中,往往采用天然气锅炉作为补充汽源意图解决这个矛盾,但这样又带来另一个矛盾,天然气锅炉运行时,每吨蒸汽的天然气消耗量接近90立方,按3.22元/方的门站价,每吨蒸汽的燃料成本就要290元,加上水、电、人工、管损、折旧、财务费用等等,通过天然气锅炉对外供热时,供热价格起码在360元/吨以上才能保持不亏。而目前煤机热电机组的供热价格大致在210元/吨左右,巨大的差价如果要用热用户来承担明显存在问题。

  目前,浙江省燃机联合循环发电机组经过几轮的发展,已建和在建项目规模已接近10000MW(1000千瓦),占全省总装机容量的近20%,燃机在节能减排等方面具有明显的优势,发展燃机发电机组尤其是燃机联合循环热电机组逐步替代燃煤发电机组代表国际的先进理念和潮流。由于浙江省的天然气供应紧张、天然气价格过高等原因,燃机发电机组在浙江省的经营状况普遍较差,经营环境十分艰难。燃机发电机组社会效益和经济效益明显对立的矛盾在浙江省表现非常突出。高天然气价(同热值煤价的3.5倍)导致高上网电价,高上网电价导致燃机利用小时受限,在电价和电量受限的情况下要让燃机发电机组走出经营困境困难是非常大的。电量替代方案暂时缓解了部分燃机电厂的巨额经营亏损状况,但这种方案并不具备可持续性。

  如何在不进一步加重环境压力的前提下解决浙江省电力供应缺口问题是摆在地方政府面前的重大课题,采用燃机发电机组是一条技术上可行的方案,但在经营上存在很大的困难,这是一个两难的抉择。在如此高的天然气价格面前,燃机在浙江省的发展前景值得忧虑。