近年来我国火力发电能耗与污染物排放状况研究

近年来我国火力发电能耗与污染物排放

状况研究

（节能减排大赛社会实践调研类国家三等奖）

设计者：李伟华李精精曹艳楠王泽雷宋玉亮

指导教师：杨志平

一、能源的概况

能源是提供能量的资源，按照获得的方法可以分为一次能源，二次能源。一次能源是从自然界取得的未经加工的能源，例如水能，原煤，原油、天然气等；一次能源经过加工、转换得到的电力、各种石油制品、焦炭等称为二次能源。

我国一次能源消费以煤为主，开采量从2000年生产总量的12.9亿吨标准煤到2008年的25亿吨标准煤，产量是2000年的1.99倍。目前我国已经成为全球第二大能源生产国。

二、我国电力发展状况

1．装机容量的发展

2000年以来我国的电力事业飞速发展，新增装机容量不断扩大，火电、水电、核电以及风电装机容量都有大幅度的提升。数据详见表0-1：

表0-1 不同类型装机容量统计表单位：万千瓦

2.发电量的变化

随着装机容量的增加，发电量也有大幅度的提升，尤其是火电发电量一直在发电量中占重要地位，近十年的我国发电量统计如表0-2所示：

表0-2 近十年发电量统计表单位：亿千瓦时

年火力发电量均保持了10%以上的增长速度，其中2003年达到16.77%的历史最高记录，2007年到达15.39%，2008年火力发电量增速有所下降为2.17%，这是由于我国开始重视新能源的发展，优化电源结构，选择各种具有更高经济性和环保效益的发电新方式，并最大限度地降低因煤电引起的环境污染，但是火电仍占领主导地位。

建国以来，火电占总发电量的比重一直在75%以上，从1995年到2008年以来，更是保持在80%以上。预计未来3～5年，我国以煤炭发电为主的电源结构将保持不变。

三、我国火力发电的能耗和污染物排放状况

3.1火力发电消费煤炭与全社会消费煤炭的比较及其所占比重的变化趋势

火力发电是我国的能耗大户，虽然火电供电煤耗近年来一直处于下降趋势（见表0—3），但2000年以来我国的火力发电煤炭消费仍占全社会煤炭消费的50%左右（见表0-4），我国火力发电的供电煤耗与先进国家相比还是偏高，平均要高50g/(kW·h）左右（见表0-5）。

1．火力发电消费煤炭与全社会消费煤炭的比较及其所占比重的变化趋势

图0-1 近年来供电煤耗的大体趋势

从图0-1中我们明显看出21世纪以来我国火电事业在能源减排中所取得成就：供电煤耗总体呈现下降趋势，且从2000年的392g/(kW ·h)下降到2008年的349g/(kW ·h)平均每生产1kW ·h 的电可以节约43g 标准煤，若按照2008年的年发电量来计算，我国在2008年可以节省1.48亿吨标准煤，由附表可知我国08年电力行业发电用原煤为13.4亿吨，节省的原煤可占总消耗量的11.04%，用这些节省的原煤明年又可以发出相当于今年发出10%的发电量。

表0-4 电煤消费量及所占比重变化表

表0-5 我国与世界各国供电煤耗比较 单位：g/(kW ·h)

320

3303403503603703803904002000

2003

2004

2005

2006

2007

2008

g/kWh ）

3.2火力发电污染物排放与全社会污染物排放的比较

从表0-6可见，我国火电的二氧化硫排放量和烟尘排放量分别占全国的三分之一左右，对节能减排工作的效果，起着关键的作用。

表0-6 火力发电污染物排放及所占比例

节能减排：减少能源浪费和降低污染物排放。我国“十一五”规划纲要明确提出，“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20％左右、主要污染物排放总量减少10％。因此，我们必须重视火电厂能耗和污染物排放的分析研究，为我国节能减排目标的实现做出贡献。

3.3节能减排的初效

目前，我国电力工业能耗及排放水平与国际先进水平还有一定差距,差距同时意味着蕴含潜力。以2007年的数据测算,如果供电煤耗、厂用电率、线损率均达到国际先进水平,则可分别节约4491、1730、668万t标煤,三项合计每年可以节约6889万t标煤,在节约能源的同时, 还可以减排二氧化硫138万t、二氧化碳1.77亿t。

2008年，新增火电装机容量4690万千瓦，全年关停小火电机组1669万千瓦，全国6000千瓦及以上火电厂供电标准煤耗已达349克／千瓦时，比上年降低7克／千瓦时；火电烟气脱硫机组容量已超过到3.6亿千瓦，约占煤电机组容量的65％左右。不难看出电力行业节能减排工作为全国节能减排做出了巨大贡献，尤其是二氧化硫的减排做出了决定性贡献。因此我们有理由相信电力事业的节能减排对解决我国人均资源占有量小的问题有着举足轻重的意义.

四、供热机组的节能减排分析

4.1供热机组的优越性

供热机组主要用于热电联产，供热机组蒸汽先发电后供热，热效率大为提高，从上世纪20年代前苏联正式将其用于热电联产以来，在世界各地都得到了长足的发展。大型火力发电厂的理论热效率是41%，实际运行时只有36%—39%，而供热机组一般都大于45%，甚至可以达到60%，如果采用热电冷系统，其效率可达90%，节能效果明显，因此坚持建设大容量供热机组、改造小容量凝汽式机组为供热机组不仅是优化我国电源结构的重要发展方向，也是提高能源利用效率的重要手段。

4.1.1发展供热机组的必要性分析

1．节能

国际上一致认为，建设供热机组实行热电联产是提高火电厂效率最有效的途径，热电联产后，发电部分的热效率可以提高到80%以上，煤耗约150g/ kW·h ,以我国河南沁北电厂600MW 超临界机组煤耗约300g/ kW·h 为例，是热电联产的两倍，而2008年全国煤耗的平均水平是349g/ kW·h 左右。同时用高效率、大容量的供热机组代替效率低、容量小的机组，扣除管网热损失可节省燃料20%左右，对中高压机组煤耗可降低50%，经济效益明显。

2．环保

采用供热机组实行热电联产后，主要污染物的排放均优于国家标准（见表2-1）。我国现在的工业和民用锅炉约53.67万台平均容量3t/h，实际运行效率约30%-60%，若以热效率为80%-90%的热电厂锅炉代替，按每年增长3100MW供热机组容量计算，每年可节约288万吨标准煤，减少CO2排放755万吨，减少二氧化硫排放5.76万吨。到2020年，我国供热机组将达3亿KW，年节约煤2亿吨，减少二氧化硫排放400多万吨，减少CO2排放7.8亿吨，将为能源节约、环境保护、经济和社会发展做出巨大贡献。

表1-1 采用供热机组实行热电联产后污染物排放情况

4.2供热机组在我国发展状况及趋势分析

4.2.1供热机组在我国的发展现状

1．近年来供热机组在国内的发展