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1、1从能源需求看发展热、电、冷联产的战 略意义【摘要】 能源、人口、环境问题是当今世界所面临的重大挑战，也是我国面临的重大课题。 能源是国民经济发展的物质基础，从长期供需预测看，供需矛盾仍很突出。 “九五”期间如果不考虑节能因素，按 1995 年的产值能耗水平测算，到 2000 年能源需求量约为 19 亿吨标煤，届时可供能源总量最多只有 15 亿吨标煤，供需缺口达 4 亿吨。从消耗能源产生“温室效应”导致全球气候变暖的现实，我国更面临环境问题的新挑战。因此，促进能源的合理和有效利用，对我国经济发展和环境保护具有深远的战略意义。热、电、冷联产在热、电联产的基础上发展起来的。热电联产能够有效地节约能
2、源，改善环境质量、缓解电力紧张，提高供热质量，有利于灰渣的综合利用等综合经济效益已被越来越多的人所认识，并已被有关领导机关确定为优先发展的产业。热、电、冷联产则在夏季，热电厂供热负荷的低谷区，增加供汽量，提高热电厂的热负荷率，多发电供热，增加热决厂的经济效益。在用户则由于选用溴化锂制冷机实现集中制冷，可以大量减少空调用电量，缓解城市供电紧张。因而我们认为热、电、冷联产是节能、节电的大好事，应积极宣传推广。本文试图从能源需求的角度来探讨发展热、电、冷联产的战略意义。 一、 能源基本情况 1992 年以来，我国国内生产总值保持两位数的高速增长。 “八五”期间，平均年增118，比“七五”计划高近 4
3、 个百分点，是历年增长最快的时期，国内生产总值提前 5 年实现 2000 年比 1980 年翻两番的战略目标。 21995 年，我国能源生产和消费同步增长，能源供应总体趋向缓和，但是能源供应在品种、时段、地区上的供求矛盾仍然存在。1995 年全国能源消费总量约1290MTCA，其中煤炭占 75、石油占 173、天然气占 18、水电占 59。应当提请大家注意的是：目前我国的石油进口量大于出口量，因而又成为石油进口国。 早在 1989 年 6 月，邓小平同志在一次和我国高级领导人谈话提出：“要研究下个世纪 50 年的战略，使我们的发展持续有后劲”，时我国的主管部门能源部依据这一精神，组织了中国能源
4、战略研究。参加这一大规模软科学课题研究的有60 余个研究机构和高等院共计 200 余人。1996 年 5 月国家计划委员会、国家经济贸易委员会和国家科学技术委员会联合发文，发布中国节能技术政策大纲。均认为我国为保持国民经济发展持续有后劲，必须大力加强能源工作、重视节能工作。 目前，我国拥有世界第三大能源系统，一次能源总产量仅次于美国和俄罗斯。 “八五”期间，原煤产量保持世界第一位，原油产量保持第 5 位，发电量则由第 4 位上升第 2 位，但人均拥有量很低。1994 年人均拥有一次商品能源仅 099T，居世界第89 位， 。均消耗的能源仅为世界平均值的 55，人均生活用电不到美的 的 2。到
5、1996 年底，我国电力工业装机总容量已达 23654 万千瓦，发展量 10794 亿千瓦时，均居世界第二位。但是人均装机容量只有 019 千瓦，约为世界平均水平的14。在我国今后相当长的一段时期内，电力供需矛盾还将十分突出。 最近几年我国电力工业得到了迅速发展，已连续 9 年装机容量均在 1000 万千瓦以上，电力供需总量虽然有所缓解，供需矛盾并没有根本解决。全国电力供应仍有较大缺口，东部沿海和经济发达地区电力供需矛盾仍很突出，西北和华中等水电比重高的大部分电网季节性缺电仍很严重的情况下、电力增长速度不仅低于前几3年,而且低于一次能源及原煤，原油的增长进速度。另外电力工业还面临一个不为外界所
6、重视的大问题：就是电力建设新开工项目严重不足。 “ 八五”以来，电力固定资产投资占全社会固定资产投资的比重逐年下降，从 1990 年的 1584，逐年下降到 1994 年的 109，1995 年又下降到 99。电力固定资产投资比重下降所产生的滞后效应正在释放从而导致电力在建规模缩小，对“九五”电力建设和电力供给将有效大影响。也就是说今后电力供需矛盾仍将在较长的时期内存在。节电工作丝毫不能放松。 中国节能技术政策大纲在“重视建筑节能”部分提出：“今后建筑节能应首先保证和改善建筑质量和室内环境，实现采暖区冬季室温达到 18 0C 的要求，争取城镇建筑夏季室温低于 30 0C 也就是说今后采暖和制冷
7、均提高了要求，如何保证新的要求和节约能源，这是科技工作者应认真研究的大问题。 从以上分析我们可以认为：我国能源工业取得伟大成就，但对比先进国家还有很大差距，供求矛盾还很大，当需大力抓好节能。 二、热电厂能有效的节能 1996 年我国电力工业单机 6000 千瓦及以上机组供电标准煤耗率为 410 克千瓦时，而热电厂的供电标准煤率一般则在 360 克千瓦时以下，以背压机组为主的执热电厂则可在 250 克千瓦时左右。分散小锅炉的供热标准煤耗率为5562 公斤吉焦，而热电厂的供标准煤耗率一般在 44 公斤/焦以下，因而说热电厂能够有效的节能。 1热负荷受季节性影响 热负荷是热电厂安全经济运行的基础，没
8、有热负荷，热电厂就没有经济效益。如果凝汽运行发电，则以火电厂煤耗还高，谈不上节能。无论是生产热负荷，还是采4暖与生活热水供应和空调制冷热负荷，均受季节的影响。生产热负荷受季节影响较小，但冬夏也会有变化，据江、浙江一带纯供生产负荷的热电厂介绍。一般夏天也仅为冬季的 80左右。对任何一个热电厂来讲，如保持较好的经济效益，根本的途径是保持较好的经济效益，根本的途径是保持有较高的热负荷率。 2、对采暖进渡区，发展制冷热负荷，提高热负荷利用率，扩大热电厂适用范围。 我国某些采暖过渡区，例如长江中下游地区，原为国家规定的非采暖地区，但冬季仍较冷。如建设热电厂供采暖由于热负荷利用率低，不经济。但一些地区夏季
9、则很热，如南京、武汉、九江、重庆等地，如发展热、电、冷联产，则将增加有效的热负荷，其采暖与制冷的总小时数接近或等于哈尔滨的采暖小时数，因而使热电厂的民用经济供热范围扩大许多，使这一广大地区早日实现冬季采暖、夏季空调制冷的迫切愿望。 3、对供热机组提高热负荷，增加经济效益 在“六五”期间，我国新建供热机组中，90都装了背压机。节能资金渠道批准建设的 137 个热电工程中，有 74 个电热电厂装了清一色的背压机。当时的想法是多节能，少用基建投资。实际的运行情况是，有的热电厂，由于热负荷稳定，而负荷率高机组选得合适，发电煤耗率可在 200GKWH 以下。也有些热电厂由于热负荷不稳定，设计与实际热负荷
10、偏差很多，发电与供热量达不到设计值，致使煤耗很高，经济效益不理想。 下面我们从不同容量的背压机在不同热负荷时的煤耗来看其经济性。 表 1、不同容量背压机在不同热负荷时的发电标煤耗率 供热机组 53000KW 6000KW 不同工况 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 5 额 定供汽量 TH 32 670 158 供汽量 TH 32 20 15 10 60 40 32 20 158 120 7100 80 40 供汽量与额定供汽量的百分比 100 625 469 312 857 571 429 28 100 759 633 506 253 发电标准煤耗率 TKWH 187 245 8
11、290 382 237 237 255 360 176 207 222 367 从上表可看出，当热负荷降低时煤耗迅速增加，经济效益急剧恶化。如发展溴化锂制冷提高供汽负荷，则将降低发电煤耗，提高经济效益。如 6000 千瓦背压机，因发展溴化锂制冷，热负荷由 20TH 提高到 40TH 则发电标准煤耗率由9360 克千瓦时降为 237 克千瓦时，可见由于发展制冷热负荷，热电厂可以多发电、多供热，还可降低发电煤耗率，其经济效益和节能效益是非常明显的。又如 12000 千瓦的抽汽机组的发电量 12000 千瓦左右，不同抽汽量的发电标煤耗率如下：表 抽汽量 TH 10 20 30 40 50 60 70
12、 80 发电功率千瓦 11880 12680 11960 11840 11840 11320 1011770 11120 发电标煤耗率克千瓦时 432 404 385 363 345 317 303 275 由上表可看出 12000 千瓦次高压抽汽机组，抽汽量每增加 10TH，发电标煤耗率将降低 2030 克千瓦时，可见发展热、电、冷联供，热电厂将收到可观的节能效益和经济效益。 三、电力系统的要求 1、电力系统要求缩小峰谷差 改革开放以来，由于国民经济的快速增长，全社会用电量年递增率在 10以上。由于产业结构的调正，用电结构发生变化，全国电量消费增长速度一直高于能源消费总量的增长速度。全国消费
13、电量：“七五”比“六五”时期每年平均高出 2135个百分点， “八五”又比“七五”高出 1294 个查分点。由于产业结构的调正，八五期间全国用电量增长为 10，其他各行业增长情况为：农业 8，工业 89（其中11轻工业 85 工业 9）地质勘探 98；建筑业、194；交通邮电 116；商业 198；其他 137；生活 169其中城市 165乡村 173由于产业结构调正，不消耗或低消耗能源的经济成分增长较快，致使出现经济增长速度上升，能源消耗反而下降的现象。又由于工业调正，有些大中型企业不景气，用电量下降，而建筑业，商业、交通邮电和生活用电量的增长均高于工业用电的增长。目前用电量的变化主要受季节
14、和气候的影响。由于市场经济的发展，使全国各电网均出现用电负荷率下降，峰谷差增大。高峰时被迫拉闸限电，低谷时又缺乏市场，迫使一些发发电厂的机组后夜停机。据上海电力工业局分折：上海市 1990 年最大 峰谷差 1453 万千瓦，以后逐年上升，1996 年最大峰谷差达 305 万千瓦，也就是说有用电低负荷时将有 300 万千瓦以上的发电机组。1986 年以后，上海用电最高负荷均出现在 78 月，据统计上海 70 多有三星级以上宾馆，空调用电占全部用电的5060，据湖北省电力局统计，气温每升高 10C，全省用电负荷要增加 10 万千瓦。武汉市到 1996 年底已有 1117 万户装了空调，空调用电负荷
15、达 60 万千瓦。湖北电网水电比重大，调峰能力差，由于峰谷差越来越大，致使火电调峰负担加重，1993 年为典型年份。19 月全网火电厂启停主财峰 368 台次，尤其在汛期 78月份高达 233 台次，有时一晚上启停调峰 8 台次，除一般中小机组两班制启停外，20 万千瓦机组也被迫启停参加调峰。增加了生产成本和影响机组寿命。例如武汉青山热电厂，5 万千瓦机组，每户停调峰一次，需耗标煤 16124T。所以从电力系统来看，要采取一切措施，降低峰谷差。发展热、电、冷联产可以在这方面发挥重要作用。 2减少城市电网的沉重负担 电力系统有关专家不断的提出：“我国城市电网已达到了非常困难的时期，事故频发的根本
16、原因是超负荷。长期以来我国城市电网资金只有非民用新建项目与公12共电网连接时的一次性交费、数量有限。发、送、配三个环节的投资比例是1：021：012，而国外后两项都高的多。美国是 1：043：07，英国是1：045：078，日本是 1：047：068。国外城市电网的维护与发展资金已列入电费，为大家分摊。我国由于历来电价偏低，缺乏城网改造费用。 今年北方一些地区持续高温，北京则创造了一百多年来的最高气温纪录，使北京电网经受了严俊的考验。今年 7 月 9 日，北京供电负荷 439 万千瓦，创北京夏季供电之最；7 月 11 日风荷达到 4587 万千瓦，成为北京供电史上的纪录；7 月 14 日这一纪录又被改为 4761 万千瓦。用电的急剧增加，使供电线路严重载，掉闸现象频频发生。供东城、西城、崇文、宣武四个区 80电力的 100 条 10 千伏线路有30 条满载、过载。7
