一、燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)與燃煤熱電分產(chǎn)比較 根據(jù)(原)國家發(fā)展計劃委員會、(原)國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會、建設(shè)部和國家環(huán)保總局聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定》中的要求，總熱效率45％、單機(jī)容量50MW以下機(jī)組其熱電比應(yīng)大于100％。 2001年全國平均發(fā)電煤耗為355g/kWh，平均發(fā)電效率為34.61％，其中300MW 機(jī)組效率為37.15％，600MW 機(jī)組效率為38.15％。 分散小鍋爐長期以來平均效率一直不到50％，近年來，由于集中供熱發(fā)展迅速，鍋爐容量有所增大，一些熱力廠也從老式鏈條鍋爐改為效率更高的煤粉爐和循環(huán)流化床鍋爐，平均效率提高到接近60％。 如果我們采用“燃料等量法”，即：1公斤標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)電，1公斤標(biāo)準(zhǔn)煤供熱，對比2公斤標(biāo)準(zhǔn)煤熱電聯(lián)產(chǎn)進(jìn)行比較，得到以下結(jié)論——以國內(nèi)廣泛采用的C12單抽式供熱蒸汽輪機(jī)機(jī)組，供熱機(jī)組按照1268號文件規(guī)定的最低限度為條件，對應(yīng)全國平均標(biāo)準(zhǔn)發(fā)電/供熱煤耗進(jìn)行比較，熱電聯(lián)產(chǎn)綜合節(jié)能效率為2.53％。 實際上1268號文件規(guī)定的限度是很低的考核指標(biāo)，在運行中絕大部分熱電廠也都超過了這一限度。按照國內(nèi)C12機(jī)組的經(jīng)濟(jì)工況指標(biāo)，發(fā)電效率22.26％，供熱效率37.77％，綜合效率超過60％。與600MW熱電分產(chǎn)比較，熱電綜合效率提高21.22％，兩公斤煤在熱電聯(lián)產(chǎn)中可節(jié)約相當(dāng)424.5克標(biāo)準(zhǔn)煤。 根據(jù)上述計算，燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)比燃煤熱電分產(chǎn)更加節(jié)能，即使是以效率比較低的12MW容量的C12機(jī)組與600MW大型發(fā)電機(jī)組比較，優(yōu)勢也非常明顯。此外，600MW大型發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)離用電負(fù)荷，升壓，高壓輸送，層層降壓，效率損失巨大。而熱電廠容量小，靠近用電負(fù)荷，效率損失很小，其實際節(jié)能效益更加廣泛。 二、天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)與天然氣熱電分產(chǎn)比較 天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)主要有兩種方式，一為燃?xì)廨啓C(jī)——蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)，一為燃?xì)廨啓C(jī)前置循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)。前者是由燃?xì)廨啓C(jī)先利用天然氣發(fā)電，將余熱煙氣送入余熱鍋爐轉(zhuǎn)換蒸汽，再推動蒸汽輪機(jī)發(fā)電，將乏汽抽出用于供熱；后者是將燃?xì)廨啓C(jī)煙氣直接生產(chǎn)供熱蒸汽，沒有中間蒸汽輪機(jī)。 在中國，絕大多城市不符合燃?xì)廨啓C(jī)的最佳自然條件，實際效率將明顯降低。如：STAG109E聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組的理論效率可達(dá)53％，而深圳南山電廠一套S109E聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)原來的效率只有42％，經(jīng)改造蒸汽輪機(jī)后的實際運行效率也僅提升到44％。大型聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的蒸汽輪機(jī)要達(dá)到滿負(fù)荷需要1小時或者更長的時間，所以GE公司STAG109FA機(jī)組的實際年運行平均效率不可能超過55％，即使將來透平進(jìn)口溫度超過1500℃的9H機(jī)組的最佳理論點發(fā)電效率超過60％，其實際年運行平均效率也不大可能超過55％。 天然氣鍋爐制造公司均聲稱其熱效率超過90％，可是根據(jù)運行的實際情況，能夠超過85％已經(jīng)是寥寥無幾，清華大學(xué)3臺20t/h天然氣鍋爐，實際使用效率不到80％。大量事實證明，天然氣鍋爐平均利用效率不會超過85％。 采用“燃料等量法”，即：1立方米天然氣發(fā)電，1立方米天然氣供熱，與2立方米天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)進(jìn)行比較，結(jié)果如下：即使是最先進(jìn)的熱電分產(chǎn)技術(shù)和最大型的燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，與中等規(guī)模的相對比較落后的聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)比較，基本沒有什么節(jié)能優(yōu)勢。在中國這個嚴(yán)重缺乏優(yōu)質(zhì)能源的國家，大力發(fā)展大型聯(lián)合循環(huán)發(fā)電是不明智的和缺乏科學(xué)考慮的。 聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)與聯(lián)合循環(huán)發(fā)電相比較具有明顯的優(yōu)勢，而前置循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)的優(yōu)勢更加突出。以12MW級容量的SOLAR公司大力神130機(jī)組為例，平均應(yīng)用發(fā)電效率32.4％，供熱效率45.19％，與GE公司S109FA機(jī)組比較，節(jié)能效率增加12％以上，熱電分產(chǎn)顯然是一種浪費能源的選擇。 熱電聯(lián)產(chǎn)是丹麥最重要經(jīng)驗 作為一個高緯度寒帶地區(qū)的國家，人均GDP超過3萬美元，而人均能耗只有3.4噸標(biāo)準(zhǔn)油，而且認(rèn)為還可以再降低20％，這就是丹麥。丹麥人不僅創(chuàng)造了安徒生童話，也創(chuàng)造了一個可持續(xù)發(fā)展的新童話，成為全世界的楷模。 同樣是GDP超過3萬美元的國家，丹麥?zhǔn)侨绾螌⑷司芎膶⒌?.4噸標(biāo)準(zhǔn)油的？其中最關(guān)鍵的技術(shù)就是大力發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)。在丹麥，國家積極鼓勵發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)，通過制定高能效標(biāo)準(zhǔn)來遏制發(fā)展單純的火力發(fā)電機(jī)組。在丹麥實現(xiàn)了嚴(yán)格的能源環(huán)境稅收機(jī)制，對于能效不達(dá)標(biāo)的發(fā)電系統(tǒng)征收0.1丹麥克朗/kWh的稅款，對于達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的電力免稅，對于可再生能源和超低排放電力，從該項稅收直接進(jìn)行補(bǔ)貼。這一政策的出臺最終導(dǎo)致全國沒有一個火電廠不供熱，沒有一個工業(yè)鍋爐不發(fā)電，全國的能源利用效率超過60％，特別是火力發(fā)電系統(tǒng)。 中國若能將丹麥作為典范，實行有效提高能效的政策，同時考慮到丹麥可挖的潛力以及氣溫因素，中國最終有可能在人均能耗2.5噸標(biāo)準(zhǔn)油時即可實現(xiàn)人均GDP1萬美元的目標(biāo)，將總能耗降至37.5億噸標(biāo)準(zhǔn)油。這些能源中應(yīng)該有25％來自石油，因為石油產(chǎn)品在能源系統(tǒng)中的作用是其他能源無法替代的；15％～20％來自核電；15％～20％來自水電和可再生能源，其余約40％的能源需求還需依賴煤炭，約為15億噸標(biāo)準(zhǔn)油，相當(dāng)30億噸原煤。其實，這并非是一個“目標(biāo)”，而是全球資源和環(huán)境能夠給予中國可持續(xù)發(fā)展的最大空間。 電力并不能解決人類生產(chǎn)生活的全部需求，在工業(yè)生產(chǎn)中需要大量蒸汽，在日常生活中需要熱水、采暖或制冷，這些都可以依靠熱力來解決。如果全部用電力來解決，不但不經(jīng)濟(jì)，而且浪費資源。如何既能滿足生產(chǎn)生活需要，又能提高能源的綜合利用效率？答案就是前面提到的科學(xué)用能16字方針，將高品位的能量用于發(fā)電，發(fā)電后的低品位蒸汽用于工業(yè)生產(chǎn)或制冷，將汽輪發(fā)電機(jī)冷凝器的廢熱用于供暖和供應(yīng)生活用水。 所以，發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)乃大勢所趨。