浅谈中国火力发电能耗状况及展望

浅谈中国火力发电能耗状况及展望

吴海华

吴海华

（中国机械设备工程股份有限公司）

摘要：通过近十多年的发展，高效能、大容量发电机组逐步取代低效率、小容量的发电机组，我国火力发电的煤耗率呈现逐年下降趋势。但是火力发电依然是耗能大户，挖掘火力发电的潜在节能点，对于满足“十二五”关于节能减排的要求有重要作用。文章分析了我国近１０年来火力发电煤耗率的变化趋势，并与部分发达国家进行对比。随着技术的不断创新和管理的到位，我国火电能耗水平将进一步降低，预计到２０２０年，我国火电供电煤耗率有望降低到３００ｇ／ｋＷ?ｈ以下。

关键词：火力发电；能耗率；节能减排

１概述

充足的能源储备是国民经济健康发展的物质基础，煤矿储备丰富而石油天然气相对贫乏的能源结构决定了煤矿在我国一次能源生产消费中占据举足轻重的地位。数据表明，在我国的一次能源消费中，火力发电量在总发电量中的比例长期维持在８０％以上，用于发电的原煤在煤炭的消费总量中占比更是超过５０％［１］。进入２１世纪以来，电力行业迅猛发展，尤其是太阳能、风能以及核能等新能源技术的日益创新使清洁能源发电量在总发电量中的比重有所上升，到２０１４年，受清洁能源影响，火力发电占总发电量比例下降到约６６％，尽管如此，火力发电由于其巨大的发电总量依然是我国电力供应的主要方式。如何降低火力发电能耗是我国工业实现节能减排目标的重大课题。

受多方面因素的影响，如小型火力发电机组的陆续关停、大型和超大型火力发电机组的不断增加，再加上技术创新以及监管措施的到位，火力发电的煤耗水平呈现逐年下降趋势，图１为２００４～２０１４年我国６千千瓦以上火力发电厂发电煤耗率和供电煤耗率的变化情况。从图中可以看出在２００４年至２０１４年的１０年间，火力发电的供电煤耗率从３７６ｇ／ｋＷｈ下降到３１８ｇ／ｋＷｈ，降幅达１５．４％。即使如此，与发达国家相比，我国的火力发电能耗水平仍处于较低水平，正确认识我国火力发电的能耗水平，进一步挖掘火力发电的节能潜力，降低火力发电的能耗水平，是火力发电从业者必须面对的问题。

２国内外火力发电能耗对比

表１为２００５年至２０１０年我国与部分发达国家的火力发电厂的发电煤耗率对比情况，从中可以明显看出，与发达国家相比，我国的火力发电煤耗率仍然处于较高水平。以日本为例，２０１０年发电煤耗率为２９３ｇ／ｋＷｈ，而我国同时期为３１２ｇ／ｋＷｈ，明显高于日本，即使到２０１４年，我国的火电厂发电煤耗率有明显下降，达到２９７ｇ／ｋＷｈ，也依然高于日本４年前的水平，表明了我国火力发电技术与世界先进水平之间还有一定的差距。

然而以上结论是在排除各国发电构成的前提下完成的。实际上我国与其它国家之间在发电构成上存在极大差异，这种不同扩大了我国与发达国家之间的火力发电水平差距。火力发电包括多种方式，除传统的燃煤发电外，还有燃气、燃油发电、垃圾发电、生物发电等，燃油和燃气发电由于可以采用燃气蒸汽循环系统等方式，在燃料性质和发电方式上具有优越性，其发电效率要优于燃煤发电。日本的火电煤耗率较低的一大原因就是其火电总机组中燃油和燃气发电机组的比例高达３５％以上，韩国的燃油和燃气机组占比也达到２０％以上；在表１中煤耗率最低的意大利，其燃油、燃气机组占火电总机组的比例更是高达６４％。相对而言，以燃煤为主的国家，其煤耗率则会显著提升，如几乎完全依靠燃煤发电的南非，在２００２年其煤耗率为４５５ｇ／ｋＷｈ。除此之外，燃煤发电比率超过５０％的澳大利亚、波兰等国家，其供电煤耗率均在３５０ｇ／ｋＷｈ以上，因此我国虽然在发电煤耗率上高于这些发达国家，一部分原因就在于供电结构的极大差异，并不意味着我国的火电技术大幅落后。

表１中国及部分发达国家火力发电厂发电煤耗率／（ｇ／ｋＷｈ）

３，我国火力发电机组的容量及能耗状况

表３中国６０００ｋＷ及以上电厂不同容量火电机组能耗抽样统计结果

表２所示为我国２０１２年和２０１３年６０００ｋＷ以上火电厂各容量电机组的分布情况。２０１２年和２０１３年３００ＭＷ及以上容量机组占比分别达到了２．２％和７５．８％，高容量机组的推广在降低发电能耗上发挥了重要的作用。表３为我国６０００ｋＷ以上统计容量不同的火电机组的供电煤耗率抽查结果。从该表可以看出，供电煤耗率随着容量的降低而显著升高，容量为１０００ＭＷ的机组比容量在３００～６００ＭＷ的机组供电煤耗率降低了１２ｇ／ｋＷｈ，比最低的６～５０ＭＷ机组供电煤耗率低了９７ｇ／ｋＷｈ，表明容量在１０００ＭＷ的机组供电煤耗率最低，节能减排效果最好。从表２和表３可以看出，与２０１２年相比，２０１３年的各机组在同等容量水平上，供电能耗率均呈现一定程度的下降趋势，表明通过十多年的发展，得益于６００ＭＷ及以上高容量、低能耗机组的大规模投入使用，以及火电技术的创新和进步、节能理论、节能意识、节能监管制度的落实，我国火力发电在降低能耗方面取得了显著的成效

４中国火力发电能耗展望

在科学发展观的指导原则下，我国电力行业在基础设施建设、产业结构调整、技术创新进步、提高发电效率、降低能耗排放各方面均取得了可喜的成果。我国具有丰富的煤炭储备，这就决定了以煤炭为主要能源来源的格局在短时间内不会改变。在大力发展风能、太阳能等清洁能源的同时，对火力发电的开发也必须持续推进，以低能耗、高容量、高效率的火力发电机组逐步取代产能落后、能耗较高的小型火电机组，将是今后一段时间内我国火力发电的主要发展方向［３］。根据中国电力企业联合会以及朱成章［４］提供的我国电力行业预测数据，到２０２０年我国的发电装机总容量将有望达到１９００ＧＷ，而其中煤电容量将超过１２００ＧＷ，太阳能发电、生物质能发电及气电分别达到２０ＧＷ、５ＧＷ和４０ＧＷ左右，其中煤电占比超过６０％，火电供电煤耗率有望降低到３００ｇ／ｋＷｈ，煤电依然是我国电能的主要来源。与国际发达国家相比，燃煤发电的比重高、燃气比重低是我国火电煤耗率高的主要原因，如果这些国家的发电结构与我国相同，其煤耗率也基本与我国在同一水平。可以说，我国的火电技术与发达国家相比已达到同一水平。然而火力发电是能耗大户，进一步降低其能耗水平依然是火电发展的长远目标。

参考文献：

［１］国家统计局能源统计司．中国能源统计年鉴２０１４［Ｍ］．北京：中国统计出版社，２０１４．

［２］中国电力企业联合会统计信息部．中国电力工业统计数据分析２０１１［Ｒ］．北京：中国电力企业联合会，２０１１：６２－８９．

［３］张国宝．科学发展：电力工业赢得挑战的根本路径［Ｊ］．求是，２００９，（７）：２５－２７．

［４］朱成章．我国能源结构的另类解读［Ｊ］．电力技术经济，２００８，２０（１）：８－１４?１６６

吴海华，1978.5.26，男，汉族，天津市，工程师，中国机械设备工程股份有限公司