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清洁高效利用成为大容量火电机组发展方向

截至2013年底，我国发电装机容量达到12.47亿千瓦，其中火电装机容量为8.6亿千瓦，占其总量的69%；火电机组发电量为3.9万亿千瓦/时，占其总量的80%。专家预测，到2020年国内发电装机容量将达到19亿~20亿千瓦，其中燃煤发电机组所占比例将从目前的70%降低到60%，清洁能源的机组容量2020年将达40%左右。

从以上数据可以看出，未来相当长的时期内，煤炭作为主体能源的地位不会大幅度改变。到2013年底，我国水电装机容量累计为2.8亿千瓦，占全国发电装机容量的22%，而发电量仅占全国发电量的16%左右。这是由于枯水期水电发电量最大约为丰水期的1/3，严重影响供电能力。风电发电量仅为火电发电量的30%左右，这是由于有时风量小和弃风原因，加上晚上风量大而负荷需求这类包装结构也方便食品放在微波炉里加热量小的缘故。

大容量火电机组技术不断提升

经过改革开放30多年的今天，我国大容量火电机组得到迅猛发展。从2006年以来，全国30万千瓦等级以上大型火电机组占火电机组的比重已经达到75%以上，其中60万千瓦级以上清洁能源机组占火电机组比重已经达到40%左右。截至2013年底，已经投入运行的百万千瓦超超临界火电机组已超过60台，累计生产量超过80台。我国已成为世界上百万千瓦级超超临界机组投运最多的国家，成为世界领先。

值得关注的是，大容量火电机组供电煤耗不断下降。从2007年的356g/千瓦/时下降到现在的330g/千瓦/时，每年下降的能耗相当于年节约标准煤1亿吨左右。值得一提的是，上海外交桥第三发电厂的百万千瓦超超临界火电机组，将发电净效率提高到全球领先的46%，供电煤耗达到276g/千瓦/时，为世界发电行业树立了标杆。

截至2013年底，全国10万千瓦以上火电机组平均供电煤耗约在330g/千瓦/时，我国20世纪80年代初引进美国西屋、CE燃烧工程公司30万、60万千瓦亚临界火电机组制造技术，平均供电煤耗分别为330g千瓦/时和312g/千瓦/时，这是20世纪80年代世界平均先进水平。目前制造的百万千瓦超超临界火电机组平均供电煤耗在286g/千瓦/时左右，跨入了世界先进水平行列。

我国已成功批量生产60万千瓦超临界、百万千瓦超超临界火电机组，通过20世纪80年代引进、消化吸收、优化和再创新，提高自主创新能力，至今已形成拥有自主品牌的大容量火电机组先进技术，其产业规模、产业布局、产业结构、发电效率、供电煤耗、掌握核心技术的成天山大黄熟度、机组运行的可靠性等技术性能指标，已达到国际先进水平。

东方锅炉厂研制的具有完全自主知识产权，国际上最大容量——60万千瓦级超临界循环流化床锅炉（CFB）已于2013年6月在四川白马电厂投运发电，运行性能良好。

目前中国70%以上电能依靠煤电供给，如何利用先进燃煤发电技术，以更少的煤发更多的电，这是一个方向性问题。更确切的说，通过先进燃煤发电技术，实现节能减排，还有很大的发展空间，这是满足未来能源需求的必由之路。

新疆秦氏卷柏地区有丰富的煤炭资源、石油资源，以及天然气、风能、太阳能光伏等清洁资源优势，特别是煤炭资源，加上内蒙古、山西、贵州的煤炭资源优势，可以得到充分开发利用。当前的战略任务就是重点加快建设特高压骨干架，远距离向华中、华北、华东负荷中心输电，实现全国统一电力市场，促进大煤电能源发电基地集成化开发，大幅度提高煤炭一次能源开发配置效率，加快推进能源战略转型。

加快推进电厂清洁高效利用

火电厂的燃煤锅炉会产生大量的二氧化硫及氧化物等大可望在实际生产中得到大范围利用气污染物，但要看到，近几年由于国家的高度重视，大部分电厂在控制污染方面投入很大，经过脱硫、脱硝一体化的改造，取得良好成效。

目前，大部分电厂环保排放基本达标。可以说，火电厂是目前最安全、最可靠的发电方式之一。从电角度看，火电机组发电更安全，这就证明，火电厂有必要存在和继续发展的必要。输电和输煤必须并举发展，要从社会效益来充分论证考虑。

在今后一个时期，电力行业仍然是我国最大的煤炭消费行业，2013年火电机组耗煤将近20亿吨标准煤，占全国煤炭消费总量50%左右。有资料充分说明，煤炭支撑全国火电装机由1978年的4000万千瓦增加到2013年8.6亿千瓦，这是提供火电机组燃料——煤炭行业作出的重大贡献。

以北京为例，煤改电主要集中建设四大热电中心，计划于2015年全部投入运行。目前位于北京市东南、西南的热电中心已经并投入运行，东北、西北热电中心分别于2014年、2015年投入运行，最终实现对北京地区的高井电厂、石景山电厂、一热电厂、华能电厂等四大燃煤机组的替代改造。

上述四大热电中心可以支撑北京的电力装机容量将达到1100万千瓦，北京的能源结构将进一步得到优化，为煤改电提供安全、清洁、可靠的电源支撑。

预计到2017年，北京以天然气为燃料的发电成为北京市能源发电的主体，燃煤电厂的比重将会逐步下降。

2013年，北京每年燃煤量约2300万吨，其中1000万吨集中在四大火电厂，虽然北京市将逐渐采用天然气作为燃料来替代煤电，但火电机组作为就地平衡和作为备用机组仍然有存在的必要。

但要看到，虽然我国天然气开采量逐年增加，2013年国内天然气消费量达到1680亿立方米，但其中进口量为530亿立方米，对外依存度约占30%，因此，全国的大中型城市发电量不可能都仿效北京采用天然气燃料来替代发电。天然气既要用于工业领域，同时还要确保民用。

神农架蒿目前，部分省市还有不少钢铁及石油化工企业的自备电厂，要依照降序的顺序排列；不断提高中小城镇老百姓的生活品质，仍然要发展热电联产机组，以热定电，既可以发电，又可供热，一举两得。

鹅白毛兰

我国有些中等城市在20世纪60~70年代都采用中小供热机组，现在人口增长了，住房面积增加了，城市功能增多了，就可以采用以大代小的办法。如辽宁抚顺热电厂原有一台10万千瓦和两台2.5万千瓦小容量供热机组，最近他们准备投资新建两台30万千瓦容量，采用亚临界双抽气的供热机组，2013年已经开工建设。实行公开、公正、公平竞争，设备进行招投标，哈尔滨电气集团按照EPC模式中标。

实践证明，燃煤电厂只要按照党中央、国务院启动环保升级改造的要求，就会取得较好成果。据北疆电厂一位总工程师介绍，京津冀最大电厂之一——天津国投北疆电厂2014年实施燃煤机组环保升级。规划分二期工程进行建设，一期工程安装两台世界最先进的高参数、高效率、大容量、低污染百万千瓦等级、超超临界燃煤发电机组，正在紧张施工建设，建成后每年发电量为110亿千瓦/时，并入华北电，统一供电。电厂改造之后，北疆电厂就可实现燃煤机组燃气排放，达到天然气排放标准。这一改造试点，有望成为国内燃煤电厂环保改造的标杆。

事实上，燃煤电厂通过脱硫、脱硝和除尘的环保设施，煤炭的清洁利用尚有很大空间。煤电厂的烟尘排放浓度、二氧化硫排放浓度、氮氧化物排放浓度，电厂污染物排放水平一定可以达到国家规定的燃气发电机组的排放指标，实现“燃煤机组燃气化”排放的目标。污染排放物大幅下降，煤炭清洁高效利用水平就会大幅度提高。因此未来的工作重点是，加快推进煤炭的清洁高效利用。

（本文作者为中国电工技术学会名誉理事长）

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