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  • 報(bào)告|中電聯(lián)王志軒:中國(guó)電力行業(yè)節(jié)能現(xiàn)狀及展望

    2017-10-20 11:31:08 電力節(jié)能   點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
    導(dǎo)讀:從廣義上講,電力節(jié)能包括電力生產(chǎn)、傳輸和消費(fèi)環(huán)節(jié),在電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)應(yīng)包括可再生能源發(fā)電對(duì)節(jié)能的貢獻(xiàn)。由于我國(guó)《節(jié)約能源法》和《可再生能源法》分別對(duì)節(jié)約能源和可再生能源發(fā)展進(jìn)行了規(guī)范,同時(shí),基于

    電力節(jié)能取得新成效
     
    1. 電力節(jié)能措施有新突破
     
    電力行業(yè)是能源轉(zhuǎn)換和加工行業(yè),在化石能源向電能轉(zhuǎn)換過(guò)程中,雖然散失了一部分低品質(zhì)的熱能但換來(lái)的是高品質(zhì)的電能,即根據(jù)熱力學(xué)第二定律,能量質(zhì)量的提高(由熱能變?yōu)殡娔?必然會(huì)帶來(lái)部分熱能的散失,發(fā)電轉(zhuǎn)換過(guò)程就是由量多的低品位能源換來(lái)量少的高品位電能的過(guò)程。在電能轉(zhuǎn)換過(guò)程中電廠通過(guò)廠用電方式消耗的能源則是電廠創(chuàng)造價(jià)值所消費(fèi)的能源。對(duì)電廠節(jié)能評(píng)價(jià),不能僅看消耗了多少發(fā)電能源,而更重要是要看產(chǎn)生了多少電能。單位發(fā)電能源產(chǎn)生的商品電能越多,說(shuō)明電廠電能轉(zhuǎn)換效率越高,節(jié)能貢獻(xiàn)越大。在化石能源轉(zhuǎn)型電能過(guò)程中,通過(guò)熱電聯(lián)產(chǎn)方式對(duì)熱能梯級(jí)利用是提高能源效率的重要措施,電力系統(tǒng)一般將熱電聯(lián)產(chǎn)中利用的熱能也計(jì)算到電能轉(zhuǎn)換效率中。因此,正確評(píng)價(jià)電力行業(yè)的節(jié)能效果,主要體現(xiàn)在發(fā)電環(huán)節(jié)電能轉(zhuǎn)換效率以及輸電環(huán)節(jié)的電能損失率(線損)方面;另外,電網(wǎng)通過(guò)優(yōu)化電源調(diào)度和參與、支持電力需求側(cè)管理,對(duì)于電能生產(chǎn)端和消費(fèi)側(cè)的提效和節(jié)約也發(fā)揮著不可替代的重要作用。
     
    在發(fā)電環(huán)節(jié),我國(guó)持續(xù)采用大容量、高參數(shù)機(jī)組,不斷進(jìn)行現(xiàn)役機(jī)組節(jié)能技術(shù)改造。新建機(jī)組基本上是60萬(wàn)kW及以上超超臨界參數(shù)的大機(jī)組,截至2016年年底,已投入運(yùn)行的600℃、1000MW超超臨界機(jī)組達(dá)96臺(tái),其發(fā)展速度、裝機(jī)容量和機(jī)組數(shù)量均居世界首位。尤其是2015年以來(lái),火電二次再熱技術(shù)獲得重大突破,多臺(tái)超超臨界二次再熱機(jī)組投運(yùn),其中華能萊蕪電廠單機(jī)1000MW6號(hào)機(jī)組的設(shè)計(jì)參數(shù)為31MPa/600℃/620℃/620℃,半年試生產(chǎn)性能考核試驗(yàn)的發(fā)電效率48.12%,發(fā)電煤耗255.29gce/kWh,供電煤耗為266.18gce/kWh,我國(guó)煤電機(jī)組效率再次刷新能效世界記錄。
     
    熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組比重不斷提高,并以供熱機(jī)組替代了大量的散燒供熱鍋爐。供熱機(jī)組的比例由2000年的13.3%提高至2015年的37.3%。不僅有效提高了電力自身的總體熱效率,對(duì)全社會(huì)節(jié)能減排也做出了貢獻(xiàn)。
     
    以大機(jī)組替代小機(jī)組,煤電結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化。“十一五”時(shí)期以來(lái)累計(jì)關(guān)停小火電約1.1億kW,30萬(wàn)kW及以上火電機(jī)組比例由1995年的27.8%提高至2015的年85.1%。汽輪機(jī)組容量等級(jí)變化情況見圖3。
     
     
    圖3 汽輪機(jī)組容量等級(jí)變化情況
     
    劣質(zhì)煤清潔高效利用水平達(dá)到世界先進(jìn)水平。目前約有近100臺(tái)30萬(wàn)kW級(jí)的循環(huán)流化床(CFB)鍋爐投運(yùn),2013年我國(guó)自主研發(fā)的世界首臺(tái)單機(jī)容量最大的60萬(wàn)kW的超臨界CFB鍋爐在四川白馬電廠投運(yùn),CFB鍋爐的效率和環(huán)保水平已達(dá)到世界先進(jìn)和領(lǐng)先水平。
     
    在輸電環(huán)節(jié),加強(qiáng)線損管理,降低線損率。國(guó)家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司通過(guò)不斷深化線損管理,加強(qiáng)基礎(chǔ)管理,優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu),加強(qiáng)技術(shù)改革力度,廣泛推廣節(jié)能型變壓器、金具、導(dǎo)線等節(jié)能裝備,廣泛采用無(wú)功補(bǔ)償、提高負(fù)荷功率因素、治理三相不平衡、控制電壓多級(jí)協(xié)調(diào)等節(jié)能運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)。
     
    積極推進(jìn)發(fā)電權(quán)交易,提高高效機(jī)組利用效率。通過(guò)開展關(guān)停機(jī)組指標(biāo)替代和現(xiàn)役機(jī)組發(fā)電權(quán)交易,提高高效機(jī)組替代高能耗機(jī)組的電量比例。2015年國(guó)家電網(wǎng)公司完成發(fā)電權(quán)交易電量1131.54億kWh,實(shí)現(xiàn)節(jié)煤741萬(wàn)tce。
     
    另外,電網(wǎng)持續(xù)推進(jìn)電力需求側(cè)管理工作。國(guó)家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司通過(guò)需求側(cè)管理,引導(dǎo)用戶節(jié)約電力電量,創(chuàng)新平臺(tái)應(yīng)用,大力實(shí)施電能替代,僅2015年,兩個(gè)電網(wǎng)公司共節(jié)約電量142.7億kWh,節(jié)約電力327.3萬(wàn)kW。
     
    2. 電力節(jié)能取得新成效
     
    通過(guò)結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)創(chuàng)新、科學(xué)管理等多方面的措施,2016年,全國(guó)6000kW及以上火電機(jī)組供電煤耗312gce/kWh,比1978年的471gce/kWh下降了159gce/kWh,降幅達(dá)到33.8%。1978—2016年火電供電煤耗下降情況見圖4。
     
     
    圖4 1978—2016 年火電供電煤耗下降情況
     
    由于中國(guó)火電長(zhǎng)期以煤電為主,2015年火電發(fā)電量中92%為燃煤機(jī)組發(fā)電,因此火電廠平均效率基本上代表了燃煤電廠的平均效率。與世界其他主要燃煤發(fā)電國(guó)家平均效率相比,日本煤電機(jī)組效率最高,2014年達(dá)到43.3%,中國(guó)煤電發(fā)電效率目前僅略低于日本(我國(guó)2014年為40.6%,2016年提高至41.4%),高于德國(guó)、美國(guó)等其他國(guó)家。在此特別指出的是,煤電的負(fù)荷對(duì)機(jī)組煤耗影響很大,如根據(jù)國(guó)標(biāo)GB21258—2013,當(dāng)負(fù)荷降低10%時(shí),對(duì)煤耗影響在3~5gce/kWh。日本的核電機(jī)組帶基本負(fù)荷,燃煤機(jī)組帶基本負(fù)荷和中間負(fù)荷,燃油及燃?xì)鈾C(jī)組帶中間負(fù)荷和尖峰負(fù)荷,抽水蓄能、部分氣電機(jī)組等帶尖峰負(fù)荷,實(shí)際上日本的大容量機(jī)組一般都是滿負(fù)荷發(fā)電,而我國(guó)30萬(wàn)kW及以上機(jī)組多數(shù)負(fù)荷率在60%~75%。如考慮負(fù)荷因素對(duì)效率降低的作用,我國(guó)燃煤電廠的效率將與日本持平。部分國(guó)家煤電發(fā)電效率變化情況見圖5。
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