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1、转变经济增长方式 实现广西电力的科学、快速发展,中国电机工程学会 东北电网有限公司,黄其励,2005年11月29日南宁,我国经济发展模式解读十六届五中全会,科学发展是硬道理 过度消耗能源、资金、资源和环境实现数量的速度增长型发展到依靠科技创新和技术进步、提高效率效益和人的素质等，实现高质量的科学协调的可持续发展： 四大发展要素：创新、节约(高效) 、结构优化、环境与生态 2004年我国GDP占世界4，但消耗的一次能源占12，淡水占15，氧化铝25，钢材28，水泥50。,解读发改委2005年第57号公告的通知,内容：近两年，国家新核准电站168项，总规模为121001.5MW，其中水电13项11
2、538.5MW（9.54%） ；火电144项，108590MW（89.74%）； 其他11项，873 MW （0.72%）; 特点1:突出电力工业发展重点：大力开发水电，优化发展煤电，积极推进核电，加快新能源开发，提高能源资源利用效率。2004年9月26日，黄河公伯峡300 MW 水电机组投产，中国水电装机容量突破1亿千瓦。2004年水电23%，目标25%，因此要倾斜水电。 特点2:突出优化发展煤电 。 单机容量大多600MW及以上，300MW及以上循环流化床锅炉和热电联产机组; 特点3:突出可再生能源项目。首次一次核准 8个 各为100MW的风电场和生物质-秸秆发电73MW。,广西电力工业发
3、展花絮,广西第一条跨国110千伏输变电工程建设顺利 (东兴至越南芒街 ):中越联网工程，具有重要的政治意义; 全国第二大水电工程-龙滩工程(6300MW)，是100%中字号的“争气工程”:世界最大的龙滩工程地下厂房 、世界最高的碾压混凝土大坝 ，代表国际领先水平; 2005年国家重点电力建设项目52项中,有广西龙滩水电 站、钦州电厂、天生桥广东第四回500kV输变电工程 南方电网:将建世界首个 800kV云贵特高压直流输电工程(小湾、金水桥电站送广东),广西电力现状及发展,电源结构不尽合理，水电比例大,但调节能力差,系统调峰容量不足 电源建设滞后，电力供应严重不足:全网平均电力缺额超过100万
4、千瓦,电力供应启动“停二开五”或“停三开四”预案；2003年,人均发电量751千瓦时，是同期全国平均水平1481千瓦时的51。降雨稀少，电煤供应紧张及火电机组非计划停运增加DSM管理,全社会电力意识大大增强; 中小机组多,运行经济性差,环保治理任务较重 部分网区网架结构不适应经济快速发展的需要： 电力发展蓝图宏伟:2020年发电装机、全社会用电量、500kV 线路、220kV 线路分别为2004年的4.76、3.94、1.86、2.85倍。其中，火电增加15454MW，水电增加10790MW，核电增加1800MW.,广西电力工业发展蓝图-省内经济发展先行官,南方电网的电压支撑和电源补充,200
5、4 2010 2020 装机容量 MW/增长 9316/20 21480 43560/476 火电 MW/% 4376/47 8730 /40.6 19830/45.5 水电 MW/% 4940/53 12750/59.4 15730/36.1 核电 MW/% 8000/18.4 全社会用电量亿kWh/% 457/9.8 790 1800/394 最大电力 MW/增长 6071/15.68 500kV 线路 km 4516 5750 8410/186 220kV 线路 km 5328 7665 15180/285 变电容量万kVA 766 1455.3 4049 :,电力可持续发展途径 -优化
6、增量、提高存量、多元能源结构,燃煤洁净发电 高效发电、节约用电和改造在运机组 以煤气化为核心的多联产 绿色煤电 可再生能源发电,生物质能,化石燃料,洁净煤发电,联合循环,高效发电,多联产,分布式能源,风能,太阳能,可再生能源,绿色动力树,燃煤洁净发电,清洁生产,定义:清洁生产是一种创造性的思想,将整体预防与治理的环境战略持续应用于生产过程、产品输送和用户服务中,以增加生态效率和减少人类及环境的风险。 联合国环境署 减少或利用对人类、生态、环境有危害和风险的污染物： 特点:跨行业的全方位，生产系统的全过程 发电用煤的全生命周期：燃烧前、燃烧中、 燃烧后 电力生产、输送、使用的全过程 煤炭、电力、
7、化工等跨行业综合系统的全方位,保护环境是实现小康的必由之路-绿色GDP,中国环境科学研究院、清华大学等研究结果表明： 酸雨造成的污染损失每年超过1100亿元，其中电力行业为445亿元,相当于1吨二氧化硫的污染损失超过5000元. 大气污染所造成的损失每年约占我国GDP的2%3%之间。 这一估算没有考虑对水体以及对材料、建筑物腐蚀的影响，因此，所得的结果仍是偏低的； 国家环保总局： 环境生态带来的损失每年至少占GDP的8； 高层内参 总294期 p9 世界银行根据目前发展趋势预计: -2020年中国由于燃煤污染导致的疾病需付出的经济代价达3900亿元,大气污染造成的损失占我国GDP的13%； -
8、(电力快讯,2004年20期p22),我国燃煤发电污染物排放现状,SO2：自然排放1026万吨，控制后 808万吨（2002年） NOx：自然排放519万吨（2002年） CO2：30亿吨（2000年） 粉尘：235万吨（2002年）,煤 电 的 环 保 任 务(1),到2020年，电力行业SO2的排放量控制为800吨； 新建火电机组配套安装脱硫装置； 在运燃煤机组（35000MW，S 1%）90%以上安装脱硫装置； “十一五”后，新建火电机组80%安装脱硝装置;在运机组进行低NOx改造；,煤 电的 环 保 任 务(2),电力除尘的技术升级:需研究控制和脱除可吸入颗粒物PM10、PM2.5的方
9、法( PM2.5的表面富集重金属元素,这些多为致癌物质；使呼吸系统及心脏系统疾病恶化；改变肺功能及结构；现有的电气除尘器对PM2.5的捕获率很低，不能解决PM2.5的污染问题); 电力行业的循环经济:硫、氮、 CO2的资源化和灰渣综合利用; 水的梯级利用和灰水“零”排放;,提高能源、资源利用效率,高效发电 节约用电 改造在运机组,循环经济（绿色经济、生态经济）三原则(3R),减量化（Reduce）：能源与资源利用、废物产生、有害物质排放要最小量化；提高产品的耐用时间； 再利用（Reuse）：加强物质的循环使用能力,提高能源和物质的梯级使用强度； 再循环(Recycle)：最大限度地可持续地利用
10、可再生资源、能源和产品；提高产品与服务的服务强度(如适量生产、逆向生产、非物质化生产等),高效发电技术和节约电力循环经济中电力生产的减量化,减少能源消耗：提高效率和劳动生产率、能源梯级利用、综合利用；节油、节水、节约能源和资源 减少土地消耗 减少水资源消耗:空冷机组、煤矿疏干水和城市中水的利用，水的梯级利用和废水回收、雨水的收集利用、海水淡化 减少气、液、固态污染物排放及其综合利用和循环使用,高效火力发电技术,1. 提高循环效率的超临界和联合循环机组 2. 节约电力技术 3. 以煤气化为核心的发电、煤化工等综合能源利用系统 4.对在役机组的提高效率、改善环保的改造,49,47,45,43,41
11、,39,37,35,10,20,15,25,30,35,蒸汽参数MPa,(初温/再热温/再热温),不同蒸汽参数、再热次数和参数对发电厂供电热效率的影响,亚临界,540 / 540,超临界,566/ 566,超超临界,593/ 593,600/ 600/600,566/ 566/ 566,700 /720/ 720,%率效热电供厂电发,超超临界机组的热效率,日本对蒸汽压力、温度与机组热效率的关系表示如图。 常规的亚临界机组参数为 16.7MPa，温度为538/538， 发电效率为38%； 常规超临界机组的效率为40%左右； 目前燃煤机组效率最高为47%(海水冷却)。 欧洲计划用10年至15年的时
12、间将发电效率提高到5255% 。,超临界、超超临界机组-现实而先进的发电技术,超临界点：22.115MPa,374.15 超临界机组（SC）：全世界已运行600多台，一般主汽压力24MPa及以上,主汽和再热汽温度540-560 （效率比亚临界机组高约2%） 超超临界机组（USC） ： 全世界已运行60多台，一般主汽压力25-28MPa及 以上或主汽和再热汽温度580以上（效率比 超临界机组高约4%） 中国：2003年-2010年新建火电机组40为SC机组 (15%）； 2010年-2020年：600MW及以上新建机组将全部 建SC机组；新建火电机组一半以上为USC； （30%）,我国与世界主要
13、国家超临界机组的比较(2002年),世界上已投运的超超临界电厂,国外部分超(超)临界机组经济性举例,我国超临界机组等效可用系数（2004年16台可靠性统计数据）,320MW机组（南京、营口） 94.27% 500MW机组（伊敏、盘山） 89.19% 600MW机组（后石、石洞口）91.81% 800MW机组（绥中） 83.75% 纳入统计的16台机组： 2003年 87.5%, 2004年 90.04% 华能石洞口二厂两台600MW超临界机组投运后第二年可用系数可达到90.8%和93.97% 美国1300MW超临界机组创造过安全运行605天的记录,超(超）临界机组经济性估算,2004年我国火电
14、机组平均供电煤耗379g/kWh,比国外先进水平高60 g/kWh，比超临界机组 高7080 g/kWh，比超超临界机组高104g/kWh。2002年火电发电量16386 亿kWh ，如一半由超（超超）临界机组发出，则每年可节约约50007000（9000）万吨（标准煤）;2020年为1.4-1.8(2.3)亿吨 ； 计划关停小火电30GW（煤耗高达550g/kWh以上），如其中的一半用超（超超）临界机组替代，每年可节煤2000万吨； 相应的节能、节水、节资源和环保效益显著。,压,气,机,燃气,轮机,发电机,G,1,2,4,3,燃烧室,e,余热锅炉,8,9,汽轮机,凝汽器,5,7,给水,加热器
15、,水泵,10,燃气蒸汽联合循环原理（基本形式）,在运联合循环机组举例,蒸汽燃气联合循环发电技术,能量梯级利用，热效率高； 低污染，环保性能好； 运行灵活，调峰性能好； 模块化设计，建设周期短；可改造在运机组； 单位容量投资较低； 节水：比常规PC电厂节水2/3。,我国GTCC （蒸汽燃气联合循环） 发 展 展 望,2000年:GTCC装机容量约700万kW，占装机容量2%; 2010和2020年:新增GTCC到2000和5000万kW（占装机容量3.4和5%），需天然气约200和500亿m3/年，占全国天然气用量20和25。 技术重点:大型燃气轮机国产化 经济性重点：天然气价格及合理利用天然气
16、资源,GTCC可利用的气体燃料,天然气:西北格尔木300MW10.28开工;郑州2*350 MW11月钢架吊装;浙江半山3*390MW年内全部投产； 液化天然气（LNG）：如深圳前湾电厂和东部电厂将建2*390MW和2*350MW联合循环机组 煤炭气化（IGCC）： 尚未被利用的燃气能源：到2005年1月底，已订购77台 可利用煤矿瓦斯7500m3，发电2.3亿kWh;,我国尚未被利用的燃气能源-择自工程院的咨询报告,煤层气(瓦斯)：热值为35800kJ/m3（按100%纯CH4计算）。我国埋深在3002000m范围内的煤层气资源量约为35万亿m3，位居世界第三。2003年按平均抽排率30%计算，则每年的抽排量60亿m3中，有55亿m3左右未利用
