摘要:自21世纪以来,人们对能源利用需求不断增加,能源供需状况日益紧张,能源已经成为了国家战略体系中最重要的部分。能源需求的不断增加带动了电力行业的快速高效发展,许多大容量、高参数的机组不断增加。由于发电厂的大量增加,使得节能降耗对发电厂尤为重要。
关键词:火电厂;发展;政策
1 全球火电发展全景
2017 年 12 月份,欧洲 OECD 组织内所有国家与地区的发电量一共为 3279 亿千瓦时,相比去年增加了 3.2%,增速比上月提高 0.5 个百分点,环比增长 5.9%。1-12 月其总发电量为 35296 亿千瓦时。其中火电共 17006 亿千瓦时,同比增长了4.9%,占总发电量的 48.2%,份额比 2016 年增加 1.2 个百分点。相比其他能源,煤炭更为廉价,因此许多国家正在大力建设燃煤电厂,如中国和印度尼西亚等拥有丰富煤炭储量的国家。东南亚国家还会加大电厂的建设量。根据 IEA 的估算,在 2015—2040 年期间,未加入经济合作组织的国家新建的煤电容量会是全球的百分之五十以上。许多非经济合作组织的国家主要用煤电来发展能源,制定的政策也是围绕于此。所以,应该大力发展火电的节能减排技术。
2 我国火电发展现状
我国经济的发展要依靠电力来支持。我国的结构为煤多油少,火电至关重要。由于已经发展多年,我国的火电已经趋于成熟,系统稳定且高效,排污处理水平领先世界,而且由于发展时间长,价格相对来说也偏低。我国经济高速发展,电力需求会越来越强烈,火电作为主要发电方式会有更多的装机增加,所以在很长时间段内,火电仍然占据主要的位置。发展高参数机组刻不容缓,原因如下:
(1)具有很高的效益,消耗的能源较为少,因此发电所需要的成本偏低。经济型会和电厂的参数一同变高。初参数为 8.8MPa/535℃,汽耗率 9377.8kJ/kWh。若是参数升高至 12.75MPa/535℃,汽耗为 8472.5kJ/kWh。而达到 16.67MPa/537℃时,相应的汽耗率变化为 7619.77kJ/kWh。当增加到 25MPa/600℃的时候,汽耗率便会达到 7347-7383kJ/kWh。由此可见,高功率与高参数会使得机组更加的经济,相应的成本会降低。
(2)节约建设耗资,建设时间少,占地面积低。与初始蒸汽参数一起增加的,还有建设费用,然而单机容量提高却可以解决这一问题,一般当增加一倍的容量时,单位发电量的耗资减少百分之十到十五,各项物资消耗降低,总的工程量也会变低,因此可以更快的完成建设。以我国四台三百兆瓦的机组建设为例说明,其耗时为六年半,而建设机组大小为六百兆瓦时,建设两台的工期则降低为五十六个月,实际建设过程还会更短,而且其占用土地也会缩小。
(3)使得电力工业迅猛发展,满足人民经济物质丰富的要求。电力行业发展中十分重要的一环,电力负荷增加才能满足日益发展的国民经济,跟上时代发展的步伐。因此,建设大机组迫在眉睫。
3 近年不同形式的装机容量及发电量占比
我国的火电占主要部分,是能源结构中较为重要的组成。截至 2017 年末,全国发电装机容量 17.8 亿千瓦,比 2016 年末增长 7.6%。其中,火电装机容量 11.1 亿千瓦,增长 4.3%;水电装机容量 3.41 亿千瓦,增长 2.7%;核电装机容量 0.35 亿千瓦,增长 6.5%;并网风电装机容量 1.63 亿千瓦,增长 10.5%;并网太阳能发电装机容量 1.30 亿千瓦,同比增长 68.7%。
数据显示,2017 年规模以上工业发电量 62758 亿千瓦时,相比去年增长 5.7%。其中,火电发电量 46115 亿千瓦时,同比增长 4.6%;水电发电量 10819 亿千瓦时,同比增长 3.4%;核能发电量 2481 亿千瓦时,同比增长 16.3%;风力发电量 2695亿千瓦时,同比增长 21.4%;太阳能发电量 534 亿千瓦时,同比增长 38.0%。由此可见,火电发电量仍占据主要地位,但新能源发电增幅得到巨大提升。
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由此可见,随着我国电网机组装机容量和发电量的不断扩大,传统火电和新能源发展之间的矛盾也因此显现。电网中大容量火电机组普遍参与电网的调峰,为可再生能源消纳提供足够的容量空间,以满足电源结构中新能源比重提升的需要。总之,煤电仍然是主力电源,将朝着清洁高效灵活创新方向进一步发展。
4 火电的制约因素及政策导向
火电的制约因素:
(1) 现役火电需优化。我国仍是高速发展阶段,电力供应需要满足要求,但是我国一段时间以内不会发生能源结构的变化,火电仍然是龙头老大。同时,城市化的发展使得负荷更加集中,对供电的可靠性要求更高,因此在未来的电源建设方面,需要更多地考虑到优化电源结构,采用新能源,保证供电可靠。
(2) 单位规模盲目扩大使得能源结构失衡,煤电供需矛盾日益突出。近年来,一方面,电力需求的增长增加了对电力和煤炭的需求,火力发电企业的生产压力也大幅增加。另一方面,由于煤矿开采过度,管理手段粗放,煤炭资源短缺。国家出台了限制煤炭开采的有关政策。导致煤炭开采量不能满足消费需求,价格大幅上涨,能源结构供需矛盾明显。
(3) 燃煤质量降低;价格持续上涨;严重限制了电力企业的运营。燃煤供电问题对燃煤发电企业的影响日益加大。煤炭供应持续短缺,导致燃煤发电企业经营业绩直线下降,甚至给一些设备落后的企业造成损失。
(4) 火电带来的环境污染日益严重。燃煤火力发电存在的较为严重的环保问题是:燃煤技术比较落后,燃煤的经济利用率不高。电煤燃烧产生的大量污染物不能通过有效治理转换为洁净的二次能源。
政策导向:
针对能源方面的热点问题,国家能源局印发《2018 年能源工作指导意见》,
提出以下目标:
(1)能源消费。全国能源消费总量控制在 45.5 亿吨标准煤左右。非化石能源消费比重提高到 14.3%左右,天然气消费比重提高到 7.5%左右,煤炭消费比重下降到 59%左右。
(2)能源供应。全国能源生产总量 36.6 亿吨标准煤左右。煤炭产量 37 亿吨左右,原油产量 1.9 亿吨左右,天然气产量 1600 亿立方米左右,非化石能源发电装机达到 7.4 亿千瓦左右、发电量达到 2 万亿千瓦时左右。
(3)能源效率。单位国内生产总值能耗同比下降 4%以上。燃煤电厂平均供电煤耗同比减少 1 克左右。
5 小结
从我国火电发展及电力结构可以看出,我国火力发电在一个较为长期的时间内,仍将占有较为主要的地位。然而其发展会受到许多限制,例如电力结构不尽合理、能源结构失调、火电带来严重的污染等等。从电力行业的发展来看,火电产业必须顺应时代的要求,向着清洁高效灵活的方向发展,做到安全长周期运行、经济运行和环保运行。
参考文献:
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论文作者:成彤1,高晨2,路斌3, 张彦美4
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/5
标签:火电论文; 发电量论文; 能源论文; 装机容量论文; 燃煤论文; 机组论文; 我国论文; 《电力设备》2018年第31期论文;