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1、浅析在节能减排原则下黑龙江省供热机组与纯凝机组利用小时情况分析全球变暖是世界性问题，原因各方有不同见解，大多数学者认为与人类过度使用化石能源有关。随着哥本哈根气候大会的召开，全球迎来了低碳发展的时代，在目前新能源无法根本替代化石能源的情况下，如何高效利用化石能源，是节能减排的关键。热电联产作为热能和电能联合生产的一种高效能源生产方式，正迎合了低碳环保的要求。黑龙江省装机容量逐年增加，火电电量供大于求矛盾突出，致使火电机组全年平均利用小时在 4500 小时以下。从省工信委年度电量计划安排上看规定“以热定电”安排供热机组电量，但在实际编制年度电量计划中，供热机组比纯凝机组利用小时从 2010 年平
2、均高 1217 小时，2011 年发电量计划高 703 小时，到 2012 年发电量计划只高 330 小时，呈逐渐缩小趋势。如何合理安排供热机组与纯凝机组全年发电量，就是本文研究的问题。据中电联公布的2012 年中国电力行业报告2012 年全国 30万千瓦级纯凝湿冷机组平均煤耗 329.51 克/千瓦时，而 30 万千瓦级供热湿冷机组平均煤耗 313.01 克/千瓦时，供热机组平均比纯凝煤耗低 16.5 克/千瓦时，显然供热机组燃煤效率更高，更加环保。纯发电机组发电，1 千克标煤将产生 3.1 千瓦时电量（11 兆焦） ；使用纯供热机组供热，将产生 17.6 兆焦的热量；使用热电联产机组发电供
3、热，2 千克标准煤将生产出 3.6 千瓦时的电量（13 兆焦）和 22 兆焦的热量。热电联产机（供热机组）组极大地提升了燃料实用价值。本文以一家两台 30 万千瓦供热机组电厂基础数据为样本，测算同等级纯凝机组电厂各项数据，对它们全年利用小时进行对比分析。一 、测算原则以节能减排为原则，同时供热期确保供热及机组保温需要，在供热期尽量安排供热机组发电；在非供热期，供热机组和纯凝机组，综合厂用电率、供电电标准煤耗等指标基本一致，节能减排效果相同，所以按相同发电量安排。二、数据选取原则和方法：因为发电机组各项指标相互关联、难以有效平衡为了便于分析，分析拟定在一家两台 30 万千瓦供热机组和一家两台 3
4、0 万千瓦纯凝机组之间进行全年利用小时对比。对有关参数按一下方法取得：1、时间划分：供热期 1-3 月和 10-12 月共 6 个月 180 天计；非供热期 4-9 月共 6 个月，每月按 185 天计。 1-3 月和 10-12 月。 2、综合厂用电率：综合厂用电率因各电厂情况不同（多种产业等） ，没有可比性，中电联只对发电厂用电率进行对比，但发电厂用电率无发反映供热设备用电情况，为测算方便，本测试以样本电厂2012 年供热期和非供热期综合厂用电率为依据。供热期为 5.85%，非供热期为 5.73%。3、全年电量安排：11、全年电量安排：以 2012 年黑龙江省统调火电供热期发电量占全年发电
5、量百分比和供热机组装机容量占全部装机容量百分比为依据，供热期火电发电量占全年发电量51.64%，供热机组容量占全部容量 56.47%。 4、供热期开机方式：在供热期为确保供热需要，按中电联有关规定供热机组在供热中期 11 月 15 日至 2 月 28 日（105 天） ，最小开机方式为 2*30 万千瓦，其他时间最小开机方式为 1*30 万千瓦，最小负荷率 60%；纯凝机组为保证厂房保温最小开机方式 1*30 万千瓦，负荷率 50%，即供热期供热机组发电量不小于 12.312 亿千瓦时，纯凝机组发电量不小于 6.48 亿千瓦时。最大负荷，供热机组在供热中期，负荷率 80%，其他时间负荷率 90
6、%；纯凝机组负荷率 95%，即供热机组发电量 21.816 亿千瓦时，纯凝机组发电量 24.624 亿千瓦时。三、测算所得：依据以上公式和基础数据，经测算情况下，测算 1、在供热期，供热机组和纯凝机组都以最小开机方式和负荷率运行，折算全年火电利用小时 3159 小时，供热机组和纯凝机组全年平均利用小时分别为 3580 小时和 2608 小时相差 972 小时；以最大开机方式和负荷率运行，折算全年统调火电利用小时 7433 小时，供热机组和纯凝机组全年平均利用小时分别为 7231 小时和7699 小时相差 468 小时。测算 2、在供热期，供热机组和纯凝机组最小开机方式和负荷率开始，以相同的增量
7、增加发电量，每次增加 1 亿千瓦时为例利用小时变化情况如下表。测算 3、在供热期，供热机组和纯凝机组最小开机方式和负荷率开始，以相同的比例增加发电量，利用小时变化情况如下表。供热期以相同比例增加发电量最小发电量增加10%增加20%增加30%增加40%增加50%增加60%增加70%增加77.19%供热机组利用小时 3580 3938 4296 4654 5012 5370 5728 6086 6343非供热机组利用小时 2608 2869 3129 3390 3651 3912 4173 4433 4621相差 972 1069 1167 1264 1361 1458 1555 1653 172
8、2火电利用小时 3159 3475 3791 4107 4423 4739 5055 5371 5598增加80% 增加90% 增加100% 增加150% 增加200% 增加236.7% 增加250% 最大发电量供热机组利用小时 6356 6399 6443 6662 6881 7041 7099 7231非供热机组利用小时 4664 4815 4967 5726 6485 7041 7243 7699相差 1692 1584 1476 936 396 0 -144 -468火电利用小时 5624 5714 5805 6257 6709 7041 7162 7433供热期以相同增量增加发电量最
9、小发电量增加1亿千瓦时增加2亿千瓦时增加3亿千瓦时增加4亿千瓦时增加5亿千瓦时增加6亿千瓦时增加7亿千瓦时增加8亿千瓦时增加9亿千瓦时增加9.5亿千瓦时供热机组利用小时 3580 3903 4225 4548 4871 5194 5516 5839 6162 6485 6647非供热机组利用小时 2608 2931 3253 3576 3899 4222 4544 4867 5190 5513 5675相差 972 972 972 972 972 972 972 972 972 972 972火电利用小时 3159 3482 3805 4128 4450 4773 5096 5419 5741
10、 6064 6227增加10亿千瓦时增加11亿千瓦时增加12亿千瓦时增加13亿千瓦时增加14亿千瓦时增加15亿千瓦时增加15.336亿千瓦时增加16亿千瓦时增加17亿千瓦时增加18亿千瓦时最大发电量供热机组利用小时 6681 6748 6816 6883 6951 7018 7041 7086 7153 7221 7231非供热机组利用小时 5791 6026 6260 6494 6728 6962 7041 7197 7431 7665 7699相差 890 722 556 389 223 56 0 -111 -278 -444 -468火电利用小时 6296 6436 6575 6715
11、6855 6994 7041 7134 7273 7413 7433测算 4、在供热期，供热机组以最小开机方式和负荷率运行；纯凝机组以最小开机方式和负荷率开始，增加发电量，到最大开机方式及负荷率时的利用小时变化情况，如下表。 供热期供热机组以最小发电量运行，纯凝机组增加电量，利用小时情况最小发电量增加1亿千瓦时增加2亿千瓦时增加3亿千瓦时增加4亿千瓦时增加5亿千瓦时增加6亿千瓦时增加7亿千瓦时增加8亿千瓦时增加9亿千瓦时供热机组利用小时 3580 3647 3715 3782 3850 3917 3985 4053 4120 4188非供热机组利用小时 2608 2842 3076 3310
12、3545 3779 4013 4247 4481 4716相差 972 805 639 472 305 138 -28 -194 -361 -528火电利用小时 3159 3299 3439 3578 3718 3857 3997 4137 4276 4416增加10亿千瓦时增加11亿千瓦时增加12亿千瓦时增加13亿千瓦时增加14亿千瓦时增加15亿千瓦时增加16亿千瓦时增加17亿千瓦时增加18亿千瓦时最大发电量供热机组利用小时 4255 4323 4390 4458 4525 4593 4660 4728 4795 4805非供热机组利用小时 4950 5184 5418 5652 5887
13、6121 6355 6589 6823 6857相差 -695 -861 -1028 -1194 -1362 -1528 -1695 -1861 -2028 -2052火电利用小时 4556 4695 4835 4974 5114 5254 5393 5533 5673 5693测算 5、在供热期，纯凝机组以最小开机方式和负荷率运行；供热机组以最小开机方式和负荷率开始，增加发电量，到最大开机方式及负荷率时的利用小时变化情况，如下表。供热期纯凝组最小发电量，供热机组等比例增量增加发电量最小发电量增加1亿千瓦时增加2亿千瓦时增加3亿千瓦时增加4亿千瓦时增加5亿千瓦时增加6亿千瓦时增加7亿千瓦时增加
14、8亿千瓦时增加9亿千瓦时最大发电量供热机组利用小时 3580 3835 4090 4346 4601 4856 5111 5366 5622 5877 6006纯凝机组利用小时 2608 2696 2785 2874 2962 3051 3139 3228 3316 3405 3450相差 972 1139 1305 1472 1639 1805 1972 2138 2306 2472 2556火电利用小时 3159 3343 3526 3709 3892 4075 4258 4441 4624 4808 4900四、测算数据分析1、上面的测算中测算 1、相对比较极端情况，就是当全社会用电量需
15、求仅能满足供热期发电厂最小发电量和发电厂满负荷运行才能满足全社会用电量需求时，供热机组和纯凝机组全年利用小时的差距。2、测算 4、5 相对特例情况，就是在满足供热期最低发电量需求的情况下，当有电量需求时，只增加供热机组发电量或只增加纯凝机组发电量情况下，供热机组和纯凝机组全年利用小时的差距变化情况。其中测算 4 随着纯凝机组发电量的增加，利用小时差距逐渐缩小，当纯凝机组发电量增加到与供热机组供热期最小发电量相同时，它们的平均利用小时相同，随后再增加发电量纯凝机组利用小时将比供热机组利用小时更高，当达到纯凝机组全年最大发电能力时，纯凝机组比供热机组平均利用小时高 2025 小时；测算 5 随着供
16、热机组发电量的增加，利用小时差距逐渐增大，当供热机组发电量增加到与供热期最大发电能力时，它们的平均利用小时差距达到最大2556 小时。3、测算 2、3 就是在满足供热期最低发电量需求的情况下，当有电量需求时，同等量增加供热机组和纯凝机组发电量或等比例增加供热机组和纯凝机组发电量情况下，供热机组和纯凝机组全年利用小时的差距变化情况。其中测算 2 随着发电量等量增长，火电平均利用小时不断增长，当发电量增加到供热机组供热期最大发电能力后，供热机组与纯凝机组全年利用小时差距从 972 小时开始减少，再有电量需求只能增加纯凝机组发电量，当纯凝机组发电量增加到供热机组供热期最大发电能力时，它们的利用小时相同；再增加纯凝机组发电量，纯凝机组利用小时将高于供热组利用小时，最大高 468 小时。如下图图 1测算 3 随着发电量等比例增长，供热机组与纯凝机组全年利用小时差距从 972 小时开始不断增加，当增加到供热机组供热期最大发电能力时，供热机组与纯凝机组利用小时差距达到最高 1722 小时，再有电量需求只能增加纯凝机组发电量，供热机组与
