我国热电厂行业发展阶段、相关政策、现状及趋势

电力葵花宝典 2023-12-07
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热电厂,也称为热电联产厂,是一种将燃料在燃烧过程中释放的热能转化为电能和热能的设施。它在我国的能源产业中扮演着重要的角色,不仅有助于提高能源利用效率,还能诚少环境污染。纵观我国热电厂行业的发展,总体上经历了以下四个发展阶段:

(1)热电联产的兴起和发展时期

我国的热电联产始于20世纪50年代,第一个五年计划时期苏联援建的156个建设项目,就包括北京、西安、吉林等城市的热电厂建设项目,这一时期也是各地电网发展的初期。当时的热电厂以工业生产用蒸汽为主要负荷,但由于工业热负荷误差较大,热电厂投产后热负荷很长时间上不来,致使热电厂的经济效益未能充分发挥。这一时期,绝大多数热电厂选了抽凝机组,以保证供汽供电;我国新投产6,000千瓦及以上的供热机组容量占火电机组总容量的20%,仅次于苏联,居世界第二位。

(2)1971年至1980年,自备热电厂建设增加

1971年至1975年,由于中央政府和其他影响,工业布局分散,没有中长期的工业建设和城市规划,因而制定热电厂的发展规划没有基础,只能在短期计划中做些安排。1976年至1980年,仍然没有相对稳定的国民经济中长期发展规划,但后期国民经济恢复发展较快,热电厂建设开始增加,投产供热机组97.5万千瓦,占新增火电装机6.8%。投产供热机组中,公用的供热机组只占23%,该阶段以工业企业自备热电厂为主,仅满足本厂生产用蒸汽和建筑采暖的需要。

(3)1981年至2005年,热电联产行业快速发展

在改革开放的强大推动下,我国热电联产业务得以快速发展。1981年以后,中央提出到2000年工农业总产值翻两番,人民生活提高到小康水平的宏伟战略目标,在能源政策上提出了节约和开发并重方针,在节约能源上采取一系列措施,积极鼓励热电联产集中供热,中央及各地方政府中设置了节能机构,国务院建立了节能办公会议制度,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。1981年至1990年,原国家能源投资公司节能公司共参与节能基建热电项目291个,总容量688万千瓦(其中小热电221万千瓦),总投资91.6亿元,其中节约基建投资52.6亿元。

由于市场经济的稳步发展,1990年至2010年期间,很多城市和县镇均编制有热力规划,将热电建设纳入长期发展计划,有的城市在市区周边和开发区已建起十多个热电厂,形成当地重要的热能动力供应系统。同时区域热电厂也从城市的工业区,蔓延到了乡镇工业开发区,并且出现私营企业家看好热电联产行业并投资建设热电厂。在此期间,国家出台的政策对热电联产与集中供热工作的影响是巨大的,1998年《关于发展热电联产的若干规定》出台之前,热电联产工作出现阶段性进展缓慢的局面,该规定发布之后,克服了发展中的障碍,热电联产工作再次加快发展,1999年和2000年都分别比上一年有较大的增长。2000年,国家计委、国家经贸委、建设部和国家环保总局等部委进一步对《若干规定》加以补充和修订,联合印发《关于发展热电联产的规定》,对发展热电联产和集中供热的问题做出更加行之有效的具体规定,到2001年,全国集中供热面积比2000年的增长高达32%,其后我国热电联产的发展走上了快车道。

(4)2006年至今,热电联产行业注重能源清洁高效利用

十一五以来,国家在火电领域执行“上大压小”的行业政策,也即在建设大容量、高参数、低消耗、少排放机组的同时,相应关停一部分小火电机组,引导了我国煤电行业新建超临界、超超临界等大机组的热潮。我国燃煤发电技术不断创新,装备制造水平不断提升,达到世界先进水平,百万千瓦级超超临界机组、超低排放燃煤发电技术广泛应用,60万千瓦级、百万千瓦级超超临界二次再热机组和世界首台60万千瓦级超临界循环流化床机组投入商业运行,25万千瓦整体煤气化联合循环发电系统(IGCC)、10万吨二氧化碳捕集装置示范项目建成。根据美国发展中心(Center forAmerican Progress)2017年5月发布的报告,其所列的中美各自前100位的最高效煤电厂名单中,美国前100所最高效燃煤电厂建于1967年至2012年之间,而中国的则建于2006年至2015年之间。中国这100所电厂里有90所是超超临界参数的,而美国只有1所是超超临界的。

我国热电联产行业主要以煤炭为原料,热电联产技术在“十一五”、“十二五”时期均入选十大节能减排重点工程。随着城市和工业园区经济发展,热力需求不断增加,热电联产集中供热稳步发展,总装机容量不断增长,截至“十二五”期末规模以上热电联产机组容量在火电装机容量中的比例达37.04%左右,装机容量及增速均已处于世界领先水平。

十三五期间,我国城市和工业园区供热已形成“以燃煤热电联产和大型锅炉房集中供热为主、分散燃煤锅炉和其它清洁(或可再生)能源供热为辅”的供热格局。在三北等采暖地区,热电厂通过新建或技术改造,20万、30万千瓦大型抽汽冷凝两用机组成为了城市集中供热的主力军;在工业园区供热方面,由于电力相关装备制造业的进步,加之政府行业政策引导和环保政策的加强,匹配下游热用户需求、调峰方便的中小机组也在向高参数方向发展。

在高参数意味着能源高效利用的同时,国家也加大了对热电厂清洁环保方面的要求,要求新建燃煤机组达到超低排放水平,现役机组要确保满足大气污染物排放标准和总量控制需求,改造范围内的项目按照要求实施超低排放改造。

热电厂发电行业相关政策

政策刺激,促进热电联产行业发展。近年来,国家出台一系列政策,鼓励和推动清洁能源热电联产行业发展,包括但不限于鼓励传统煤电机组实施热电联产改造、淘汰落后,污染高的传统燃煤锅炉等、培育有序的市场竞争等。目前,热电联产行业正向着绿色化、清洁化、集中化发展,期望更高效利用能源,减少污染。

热电厂发电行业现状

1、全球

近年全球热电厂投资规模存在较大的波动性,2022年全球热电厂投资规模约为436亿美元,同比上升17.52%。从区域分布来看,欧洲是热电联产的传统市场,亚太地区是热电联产的主要增长市场。2022年亚太地区热电厂投资规模占全球比重达49.65%,其次是欧盟地区,占比为23.33%。

2、中国

1)投资规模

随着我国现代电力行业的不断发展,热电厂在其中发挥着极为重要的作用。从国内市场来看,2022年中国热电厂发电行业投资规模约为972亿元,同比增长34.63%。分区域看,我国热电厂发电市场主要集中分布在华北、东北、华东和西北地区,2022年前四大地区合计投资占比达90%。

2)发电量及供热量

中国热电厂发电行业在改革开放以来经历了高速增长。由于中国人口众多,经济快速发展,对能源的需求量大,热电厂迅速扩张,形成了巨大的发电规模。据统计,2022年我国热电厂发电量达到15142.5亿千瓦时,热电厂供热量达到271.5亿千瓦时。

3)装机容量及新增装机

我国热电厂市场装机容量逐年攀升,从2017年的4.01亿千瓦增长至5.56亿千瓦,期间复合年增长率为6.75%。2022年,我国热电厂装机容量约为5.56亿千瓦时,其中,供热领域装机规模占比达78.78%,蒸汽领域规模占比为21.22%。

热电联产行业发展趋势

①热电联产机组向高参数方向发展

得益于近年来我国电力相关装备产业、机械电子信息产业的高速发展,中小功率、高参数、高效率背压式汽轮机技术以及中小容量的超高压、亚临界以及以上参数循环流化床锅炉技术日趋成熟,锅炉和汽轮机组设备将向超高压、亚临界等更高参数的方向发展,热电联产也将朝着更高效、更节能、更环保的方向发展。

②热电联产向“热电联产+”固废无害化、资源化协同处置方向发展

根据《“十四五”现代能源体系规划》,我国正加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,大力发展非化石能源,因地制宜发展生物质、生活垃圾等其他可再生能源。近年来,国家提倡降低煤炭消费比重,不断提高非化石能源消费比重,是我国能源结构中长期调整的重点方向。

一方面,生物质、固废协同处置可有效降低化石燃料消费比重,助力能源结构调整和转型;另一方面,通过“热电联产+”方式对生活垃圾、污泥等固废协同处置,有利于减少环境污染,产生良好的环境和社会效益,符合国家生态文明建设、绿色发展的战略方向,在节能减排的环保背景下具有较为重要意义。

③热电联产向智能化、信息化发展

随着科学技术的不断进步,融入大数据、云计算等新一代信息技术的热电联产管理智能化和信息化将成为行业的重要发展趋势。应用大数据、互联网等信息技术,热电联产企业可以建立健全全方位的信息监测体系,全面实现热电联产行业智能化和信息化管理,有利于加强对原材料采购、设备运行、热电供应、污染物排放等数据信息的监测,从而提高机组系统的运行效率和安全性,降低运营成本。

小结:

随着时间的推移,我国电力行业得到了极大地进步,而热电厂作为其中的重要环节,由于传统技术水平等因素的影响,热电厂在日常运转过程中存在较大的缺陷,其相关资源浪费现象较严重,同时向自然环境中排放大量的有害气体与物质。为了解决这些问题,相关单位管理人员需要加强现代先进技术与设备的应用,深入研发现代热电厂节能方面的技术,在提高电厂整体运转水平的同时,降低有害物质的产生与排放,促进现代热电厂的节能化水平,进而推动社会整体的进一步发展。

文章来源: 热电项目圈、 华经产业研究院 、 思瀚产业研究院

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