浅谈我国的热电联产与集中供热

浅谈我国的热电联产与集中供热

【摘要】热电联产利用发电后工作介质的热能，以蒸汽或热水形式向用户供热，热电联产方式可以大大提高热能利用率，减少CO2排放量。它有多种组合形式，如采用背压汽轮机系统、抽汽凝汽式汽轮机系统、燃气轮机余热利用系统、内燃机余热利用系统，以及联合循环余热利用系统等。它可由工厂自备电厂实现，也可由公用事业的大型热电厂实现。大型热电厂有规模大、效率高、环境保护易于实现等优点，但也有热网投资大、运行损耗大等缺点。它适用于热负荷集中的工厂区或城区供热。

【关键词】热电联产；汽轮机；集中供热；节能；环境保护

发展热电联产是节约能源、保护环境的有效措施，世界各国各地区特别是美国、俄罗斯、欧洲各国及我国台湾地区都很重视。2001年，美国政府提出“美国能源政策”报告，在这项能源战略性计划中共提出了105条建议，主要集中于提高能效、改善与增加能源基础设施和在保护环境的同时增加能源供给等三个方面。报告在节能现代化中提出：为热电联产技术的发展提供税收优惠和简便的审批程序。

1 选择热电联产、集中供热的考虑

1.1 节约能源

热电联产利用发电后工作介质的热能，以蒸汽或热水形式向用户供热，热电联产方式可以大大提高热能利用率，减少CO2排放量。它有多种组合形式，如采用背压汽轮机系统、抽汽凝汽式汽轮机系统、燃气轮机余热利用系统，内燃机余热利用系统，以及联合循环余热利用系统等。它可由工厂自备电厂实现，也可由公用事业的大型热电厂实现。大型热电厂有规模大、效率高、环境保护易于实现等优点，但也有热网投资大，运行损耗大等缺点。它适用于热负荷集中的工厂区或城区供热。

总之，热电联产机组在整个发电机组中所占的比例，会在日后不断提高，进而推动热电联产技术有更大的发展。

1.2 保护环境

从下表可以看出，1998年至2002年我国统计城市空气质量状况达到二级标准的城市所占的比例除2001年略有下降外，呈逐年提高的态势，这说明城市空气质量恶化的趋势在得到遏制。但是，空气污染程度仍然严重，尤其是人口超过百万的特大城市污染就更为严重。颗粒物仍是影响城市空气质量的首要污染物。2001年与2002年，分别有64.1%和53.5%的统计城市年平均颗粒物浓度未达到国家二级标准。2002年占统计城市29.2%的城市颗粒物年平均浓度超过三级，二氧化硫年平均浓度未达到国家二级标准的占统计城市的19.4%。

表1 1998-2002年城市空气质量状况

改善城市颗粒物和二氧化硫污染状况的一个很重要的措施是改善锅炉供热的方式。热电联产、集中供热相对分散小锅炉供热在降低污染、尤其是减少颗粒物污染方面的效果非常显著。最近几年推广的循环流化床锅炉还可实现炉内脱硫，故能有效地改善环境质量。以黑龙江省牡丹江市为例，在该市空气质量达标的计划中，热电联产、集中供热承担着52%的烟尘削减任务。2002年到2003年，该市已经拆除并取缔了311个分散小锅炉，小锅炉并网及新增供热面积700万m2，预计2004年牡丹江对市第二发电厂、市热电厂和市天利热电厂改造完成之后，拆除并取缔分散小锅炉将达458个，小锅炉并网及新增供热面积将达到984万m2，整体烟尘削减量将达4341吨。

1.3 提高生活质量

近几年随着人民生活水平的提高，原来不装采暖设施的城市，在新建筑中也安装了采暖设施，因而供热范围由我国的北方向南方扩展，采暖范围不断扩大。

2000年全国蒸汽供热能力为75439吨/小时，热水供热能力为97475兆瓦。集中供热面积达110766万m2，比上年增加14.5%。

城市集中供热面积的提高，新建筑的增加，供热范围的扩大，对城市热源建设提出了巨大的需求。

1.4 缓和供电紧张

由于经济增长、人民生活水平提高，尤其是高耗能产业的更大发展，使电力需求快速增长。这几年利用国债投资对全国近2000个县进行农网改造，实行城乡电网同网同价，同时也对200多个城市进行了城网改造，扩大了城乡用电的需求。自2002年6月份起，陆续有一些地区出现拉闸限电，到2003年底，共有21个省份电力供需形势紧张，其中7个省份比较严重。

2 我国发展热电联产、集中供热的背景与过程

2.1 政策制定背景

我国热电联产的发展起步于1953年开始的第一个五年计划时期。由于缺乏热电建设经验，热负荷不稳定，致使建设的一些热电厂的经济效益未能充分发挥。在此后近三十年的时间里，热电厂的发展基本上是在没有中长期规划情况下进行的。

1981年以后，我国提出了到2000年工农业生产总值翻两番的宏伟战略目标，确定了节约和开发并重的能源政策。节约能源的措施之一便是积极鼓励热电联产与集中供热。国家计委在计划安排上专列了“重大节能措施”投资，支持热电厂项

目建设。

经国务院第五次节能办公会议讨论通过，国家计委印发了《关于鼓励发展小型热电联产和严格限制凝汽式小火电建设的若干规定》的通知。该文件从政策、技术、资金筹集、电网调峰、燃料供应、上网电价等多方面，对鼓励发展热电联产和限制凝汽式小火电建设作出了具体的规定。在中央积极支持、倡导和各地区、各部门努力下，我国热电联产事业得到较快的发展。到1996年底，我国单机6000千瓦及以上的供热机组达到1902万千瓦，占同容量火电机组的11.26%，为促进国民经济的发展做出了贡献。

截止2010年由于我国经济迅速发展，电力建设相对滞后，出现了严重的缺电局面，再加上各地开发区的兴建，致使一些地区建设了一批小火电和小热电机组。在热负荷不足的情况下，建设了容量较大的抽汽机组，导致一些供热机组采用低效的凝汽运行发电。

为此，1998年国家计委、国家经贸委、电力部、建设部联合发文《关于发展热电联产的若干规定》，以“热电比”为考核指标，对热电联产项目的审批和运行状况进行界定：既发电又供热的常规热电联产项目，要求总热效率年平均大于45%；对于单机容量50兆瓦以下的热电机组，热电比年平均应大于100%。2.2 政策对热电联产、集中供热工作的影响分析

国家出台的政策对热电联产与集中供热工作的影响是非常巨大的。图1显示出1990-2001年期间全国集中供热面积的增长情况。从图1可以看出，1989年，国家有关部门分别出台了鼓励热电联产的政策，紧接着从1991年开始，全国集中供热面积出现了高增长的局面。1991年比1990年增长了30%。到1998年，也就是《关于发展热电联产的若干规定》出台之前，热电联产工作出现了进展缓慢的局面。《若干规定》发布之后，克服了发展中的障碍，热电联产工作再次加快发展。

3 城市热电联产与集中供热的现存问题

热电建设资金不足。目前，热电建设的资金来源有三个方面：一是，国家政策投资——节能基建贷款或节能技术改造贷款；二是，地方财政，包括：能源交通基金、城市基础设施投资、更新改造资金、开发区的开办费和环境保护补助等；三是，用热受益单位集资。近些年国家分配给节能基建投资，不足全国基建总投资的1%，节能技改投资，也在逐年减少。据估算，中国每年形成直接节能能力800万吨标准煤，应投资40亿元人民币，而目前每年节能基建和节能技改资金仅有20亿元人民币，缺口很大。近年引进外资也建了一些热电厂，个别热电工程开始实行股份制，增加了资金渠道。但总的来讲，很多亟待发展热电联产的城市普遍感到资金困难。

发展热电联产的产业政策不够落实：

国家和地方发布的鼓励热电联产、集中供热但实践中尚存在不少问题，很多