报告｜中电联王志轩：中国电力行业节能现状及展望

2017-10-20 11:31:08 电力节能　点击量：评论 (0)

导读：从广义上讲，电力节能包括电力生产、传输和消费环节，在电力生产环节应包括可再生能源发电对节能的贡献。由于我国《节约能源法》和《可再生能源法》分别对节约能源和可再生能源发展进行了规范，同时，基于

电力节能取得新成效

1. 电力节能措施有新突破

电力行业是能源转换和加工行业，在化石能源向电能转换过程中，虽然散失了一部分低品质的热能但换来的是高品质的电能，即根据热力学第二定律，能量质量的提高(由热能变为电能)必然会带来部分热能的散失，发电转换过程就是由量多的低品位能源换来量少的高品位电能的过程。在电能转换过程中电厂通过厂用电方式消耗的能源则是电厂创造价值所消费的能源。对电厂节能评价，不能仅看消耗了多少发电能源，而更重要是要看产生了多少电能。单位发电能源产生的商品电能越多，说明电厂电能转换效率越高，节能贡献越大。在化石能源转型电能过程中，通过热电联产方式对热能梯级利用是提高能源效率的重要措施，电力系统一般将热电联产中利用的热能也计算到电能转换效率中。因此，正确评价电力行业的节能效果，主要体现在发电环节电能转换效率以及输电环节的电能损失率(线损)方面;另外，电网通过优化电源调度和参与、支持电力需求侧管理，对于电能生产端和消费侧的提效和节约也发挥着不可替代的重要作用。

在发电环节，我国持续采用大容量、高参数机组，不断进行现役机组节能技术改造。新建机组基本上是60万kW及以上超超临界参数的大机组，截至2016年年底，已投入运行的600℃、1000MW超超临界机组达96台，其发展速度、装机容量和机组数量均居世界首位。尤其是2015年以来，火电二次再热技术获得重大突破，多台超超临界二次再热机组投运，其中华能莱芜电厂单机1000MW6号机组的设计参数为31MPa/600℃/620℃/620℃，半年试生产性能考核试验的发电效率48.12%，发电煤耗255.29gce/kWh，供电煤耗为266.18gce/kWh，我国煤电机组效率再次刷新能效世界记录。

热电联产机组比重不断提高，并以供热机组替代了大量的散烧供热锅炉。供热机组的比例由2000年的13.3%提高至2015年的37.3%。不仅有效提高了电力自身的总体热效率，对全社会节能减排也做出了贡献。

以大机组替代小机组，煤电结构进一步优化。“十一五”时期以来累计关停小火电约1.1亿kW，30万kW及以上火电机组比例由1995年的27.8%提高至2015的年85.1%。汽轮机组容量等级变化情况见图3。

图3 汽轮机组容量等级变化情况

劣质煤清洁高效利用水平达到世界先进水平。目前约有近100台30万kW级的循环流化床(CFB)锅炉投运，2013年我国自主研发的世界首台单机容量最大的60万kW的超临界CFB锅炉在四川白马电厂投运，CFB锅炉的效率和环保水平已达到世界先进和领先水平。

在输电环节，加强线损管理，降低线损率。国家电网公司、南方电网公司通过不断深化线损管理，加强基础管理，优化网架结构，加强技术改革力度，广泛推广节能型变压器、金具、导线等节能装备，广泛采用无功补偿、提高负荷功率因素、治理三相不平衡、控制电压多级协调等节能运行优化技术。

积极推进发电权交易，提高高效机组利用效率。通过开展关停机组指标替代和现役机组发电权交易，提高高效机组替代高能耗机组的电量比例。2015年国家电网公司完成发电权交易电量1131.54亿kWh，实现节煤741万tce。

另外，电网持续推进电力需求侧管理工作。国家电网公司、南方电网公司通过需求侧管理，引导用户节约电力电量，创新平台应用，大力实施电能替代，仅2015年，两个电网公司共节约电量142.7亿kWh，节约电力327.3万kW。

2. 电力节能取得新成效

通过结构调整、技术创新、科学管理等多方面的措施，2016年，全国6000kW及以上火电机组供电煤耗312gce/kWh，比1978年的471gce/kWh下降了159gce/kWh，降幅达到33.8%。1978—2016年火电供电煤耗下降情况见图4。

图4 1978—2016 年火电供电煤耗下降情况

由于中国火电长期以煤电为主，2015年火电发电量中92%为燃煤机组发电，因此火电厂平均效率基本上代表了燃煤电厂的平均效率。与世界其他主要燃煤发电国家平均效率相比，日本煤电机组效率最高，2014年达到43.3%，中国煤电发电效率目前仅略低于日本(我国2014年为40.6%，2016年提高至41.4%)，高于德国、美国等其他国家。在此特别指出的是，煤电的负荷对机组煤耗影响很大，如根据国标GB21258—2013，当负荷降低10%时，对煤耗影响在3~5gce/kWh。日本的核电机组带基本负荷，燃煤机组带基本负荷和中间负荷，燃油及燃气机组带中间负荷和尖峰负荷，抽水蓄能、部分气电机组等带尖峰负荷，实际上日本的大容量机组一般都是满负荷发电，而我国30万kW及以上机组多数负荷率在60%~75%。如考虑负荷因素对效率降低的作用，我国燃煤电厂的效率将与日本持平。部分国家煤电发电效率变化情况见图5。