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热电联产、集中供热政策研究
前言
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,布什政府提出“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(2001年,《美国能源政策》)。欧盟计划到2010年热电联产所占的发电市场份额达30%,其中,丹麦热电联产占发电市场的45%;荷兰目前热电联产已占发电市场的40%。俄罗斯早在1993年热电装机就有6530万千瓦,热电厂的发电量占总发电量达33%以上。
选择热电联产、集中供热的政策考虑
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。太原第一热电厂(,总供热量5000GJ/h)是一个有代表性的大型热电厂。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。
90年代以来,在一些工业发达国家中随着天然气管网的普及和小型高效燃气轮机、往复式煤气机和燃料电池装置的出现,分布式热电联产装置也逐步发展起来。另外,为在夏季热负荷较低时充分利用热能,还出现了热、电、冷三联供系统。
总之,热电联产机组在整个发电机组中所占的比例,会在21世纪不断提高,进而推动热电联产技术有更大的发展。
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,%和
%的统计城市年平均颗粒物浓度未达到均浓度超过三级,%。
1998-2002年城市空气质量状况
年度
1998
1999
2000
2001
2002年
统计城市数
322
338
332
341
471
空气质量达到二级
%
%
%
%
%
空气质量达到三级劣于二级城市比例
%
%
%
%
%
资料来源:国家环保总局网站
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。
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110766万平方米,%。
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。
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。
考虑到热电厂都建在热负荷中心,区域热电厂的上网电量也在就近消化,因此通过热电厂供电补足区域供电,可减少电力传输损失,在改善环境的同时还可以在一定程度上缓解