全国化工全国化工热热工工设计设计技技术术中心站年会中心站年会论论文集文集 1从节能、环保角度谈发展热电联产的重要意义从节能、环保角度谈发展热电联产的重要意义王振王振铭铭中国电机工程学会热电专业委员会 内容摘要内容摘要 从节约能源的需要，环境保护的要求的角度，论述我国电力工业的发展和热电联产对电力工业的贡献，以及热电联产在节能与环保方面的重要作用。 关关 键键 词词 热电联产、节能、环保中华人民共和国节约能源法 、 中华人民共和国大气污染防治法 、 中国 21 世纪 议程 、 当前重点鼓励发展的产业、产品和技术目录 、 国民经济和社会发展第十个五 年计划纲要 、 电力工业“十五”规划和关于发展热电联产的规定等法律和政府 文件中均提出应积极鼓励、支持、发展热电联产集中供热。 我国为什么坚定不移的一再提倡发展热电联产集中供热，我想主要应从节能与环保角 度来分析，结论应是客观发展的需要，科技进步的必然。 一、节约能源的需要一、节约能源的需要 热电联产能够有效的节约能源，从国内外工程实践来看，已是不争事实。据2000 年 电力工业统计资料汇编数据：2000 年我国单机 6000 千瓦及以上电厂热效率仅为 33.84%， 电厂供热效率 85.96%，能源转换总效率 39.43%，我国的热电厂热效率均能超过常规火电 厂的热效率一倍以上。实现热电联产的小型供热机组，其热效率超过大型高参数常规火 电机组。(一)能源形势不容乐观 我国自然资源总量排名世界第 7 位，能源资源总量居世界第 3 位。我国是产煤大国， 煤炭储量达 1 万亿吨，但精查保有剩余全量只有 900 亿吨，储采比不足百年。我国又是 人口大国，我国人口占世界总人口 20%。 煤炭储量占世界储量的 11%，人均煤炭仅为世界平均值 42.5% 原油储量占世界储量 2.4%，人均石油仅为世界平均值 17.1% 天然气储量占世界储量 1.2%，人均天然气为世界平均值 13.2% 1998 年我国人均能源消费量 1.165 吨标煤，居世界第 89 位。仅是世界人均能源消费 水平 2.4 吨标煤的一半，是发达国家的 1/51/10。 我国石油储量不多，从 1993 年开始又成为能源净进口国，据予测未来缺口将越来越 大。 2000 年我国已进口石油 7000 多万吨，花掉 200 亿美元。予计我国石油进口依存度(净2 全国化工全国化工热热工工设计设计技技术术中心站年会中心站年会论论文集文集进口量与消费量之比) 由 1995 年的 6.6%上升为 2000 年的 20% 2010 年的 30% 2020 年的 50% 天然气进口依存度 2000 年 6% 2010 年 20% 我国将成为仅次于美国和日本的石油进口大国。由于石油需大量进口，因而能源安全 性的问题，提到重要的议事日程。目前国家将建立战略储油，希望在 2010 年前屯储 1500 万吨石油。因而事实告诉我们，我国能源形势不容乐观，缺口越来越大。 在过去的 20 年里，我国经济保持快速增长，年增长 9.7%，而能源消费增长速度仅为 4.6%，得益于国家制订的“能源开发与节约并重，近期把节能工作放在优先地位”的总 方针发挥作用。据专家测算，我国在过去的 20 年中，国民经济发展所需的新增能源，一 半靠开发，一半靠节约，而今后则要 3/4 左右要靠提高能效了，到 2040 年之后，新增能 源就全部要靠提高能效来解决了。 因而我们可以说，积极发展热电联产是节约能源的需要。 (二)国家能源政策调整为热电联产发展提供了新机遇 国家计委宏观经济研究院 1998 年提出的中国中长期能源战略的总报告称： 我国正处在重新考虑能源发展战略的关键时期。围绕实现现代化，要求调整我国能源 发展战略，优化能源结构，提高能源利用效率，进一步明确和贯彻节能优先的长期能源 战略，系统更新落后的高耗能的产业装备，打破局限于国内资源考虑能源供应战略的思 想束缚，把建立国际多元化能源供应体系作为长期能源供应的战略目标，把能源优质化 作为主攻方向；把天然气开发作为下世纪能源开发的重点，加强天然气管网系统等能源 基础设施建设，注重核电、水电、风电等优质一次电力的开发，加快洁净煤技术的开发 利用。 国民经济和社会发展第十个五年计划纲要中确定国家大力开发天然气并实施“西 气东输”工程，因而沿线各省将改变燃产结构，为发展燃气蒸气联合循环热电厂和小 型全能量系统(小型燃气轮机、余热锅炉和溴化锂制冷机组成的动力系统，实现热、电、 冷、功联产)开创了新机遇。常规燃煤火电厂，机组越大参数越高，效率就高，经济性强，越小越不经济。然而燃 气轮机则是机组效率与容量关系不大，因而工业发达国家目前仍大力生产 1000 千瓦以下 的小型燃气轮机。美国和日本甚至开发 100 千瓦以下的微型燃气轮机和家庭用小型热电 联产微型机。燃料结构改变，将改变人们头脑中“小就不经济”的传统观念。小型全能 量系统，是分散电源的新型式，也是目前世界上工业发达国家发展的新趋势。 关于发展 热电联产的规定文件中已明确提出有条件的地区应积极推广。故今后人们头脑的“小 就不经济”的传统观念要转变，热电联产的型式也将多样化。 2000 年 10 月中国电机工程学会热电专业委员会曾派出“中国天然气热电联产代表团” 访美，考察项目之一为美国新泽西洲大学热电站。原为集中供热锅炉房，供学校用热与 空调制冷。1995 年装三台 4500kW 燃气轮机，实现热、电冷联供。可解决全校 80%电力需 求，三台机组仅需要每班 2 人值班，自动化水平高，经济效益好，环境效益也令人满意，全国化工全国化工热热工工设计设计技技术术中心站年会中心站年会论论文集文集 3每天可盈利 1 万美元。我国上海黄浦区人民医院，新建 18 层大楼 25000 平米，在地下室 装一台 1000kW 燃气轮机，余热锅炉和溴化锂制冷机组，总投资 1500 万元。于 1998 年 3 月投运。由于该医院用电负荷最大为 600kW，故设备不能满发，经济效益不能充分发挥， 但该医院负责人讲：“目前发电成本为 0.5 元/kWh，如由上海供电局供电，则电费为 0.740.8 元/kWh，我们还是受益的” 。二、环境保护的要求二、环境保护的要求 我国是能源生产大国也是能源消费大国。我国又是以燃煤为主的煤炭消费大国。我国 历年一次能源生产与消费情况如下： 能源生产总量和构成能源生产总量和构成构成构成( (能源生产总量能源生产总量=100)=100)年份年份能源生产总量能源生产总量 ( (万吨标准煤万吨标准煤) )原煤原煤原油原油天然气天然气水电水电 1978 1980 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 199962770 63735 85546 88124 91266 95801 101639 103922 104844 107256 111059 118729 129034 132616 132410 124250 11000070.3 69.4 72.8 72.4 72.6 73.1 74.1 74.2 74.1 74.3 74.0 74.6 75.3 75.2 74.1 71.9 68.223.7 23.8 20.9 21.2 21.0 20.4 19.3 19.0 19.2 18.9 18.7 17.6 16.6 17.0 17.3 18.5 20.92.9 3.0 2.0 2.1 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 1.9 1.9 2.0 2.1 2.5 3.13.1 3.8 4.3 4.3 4.4 4.5 4.6 4.8 4.7 4.8 5.3 5.9 6.2 5.8 6.5 7.1 7.8能源消费总量和构成能源消费总量和构成构成构成( (能源消费总量能源消费总量=100)=100)年份年份能源消费总量能源消费总量 ( (万吨标准煤万吨标准煤) )煤炭煤炭石油石油天然气天然气水电水电 1978 1980 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 199757144 60275 76682 80850 86632 92997 96934 98703 103783 109170 115993 122737 131176 138948 13817370.7 72.2 75.8 75.8 76.2 76.2 76.0 76.2 76.1 75.7 74.7 75.0 74.6 74.7 71.522.7 20.7 17.1 17.2 17.0 17.0 17.1 16.6 17.1 17.5 18.2 17.4 17.5 18.0 20.43.2 3.1 2.2 2.3 2.1 2.1 2.0 2.1 2.0 1.9 1.9 1.9 1.8 1.8 1.73.4 4.0 4.9 4.7 4.7 4.7 4.9 5.1 4.8 4.9 5.2 5.7 6.1 5.5 6.24 全国化工全国化工热热工工设计设计技技术术中心站年会中心站年会论论文集文集1998 1999132214 12200069.6 67.121.5 23.42.2 2.86.7 6.7我国 1999 年装机容量中 74.8%为火电，而发电量中，火电占 84.48%，而火电燃料中 又以煤为主，发电燃料中按热值计算，煤炭占 94.2%，以全部发电量计算，全国 76.8%的 电来自煤炭。 由于大量燃煤，造成环境污染严重。 (一)我国环境污染现状 当前我国污染防治现状总体上看，环境污染加剧的趋势开始得到基本控制，部分城市 和地区的环境质量所有改善，全民环保意识正在加强。但当前环境污染的结构正在发生 变化：即工业污染所占比重趋于稳定并降低，而生活和农业污染比重正在上升；我国主 要污染物排放总量仍处在相当高的水平，环境污染、生态破坏加剧的趋势在一些地区尚 未得到有效遏制，生态破坏的范围在扩大，一些地区的环境质量仍在恶化。 1.水环境 我国水资源总量为 2.8 万亿立方米，居世界第六位，但人均占有量只有 2300 立方米， 约为世界人均水平的 1/4，排在世界第 121 位，是世界上 13 个贫水国家之一，水污染更 使我国的缺水状况“雪上加霜” 。 目前我国有 364 个城市缺水。有 10 个省、市、自治区在起码的要求线以下，占地 500 万平方公里，占我国陆地面积的 52%。缺水给城市工业带来损失在 1200 亿元以上，呈增 涨之势。预计 35 年沿海城市水资源矛盾达到临界状态。2010 年将可能面临水荒的局面。 2001 年 7 月 4 日参考消息刊出马来西亚(新海峡时报)一篇“为水而战”文章，列举 世界各地在历史上和目前为水而引发战争的情况。因此事实告诉我们水是宝贵的资源。 文章还告诫我们：淡水资源，包括极地的冰盖，只占地球总水量的 1%，在这 1%中，75% 用于农业，24%用于工业，用于人类日常所需的只占这 1%中的 1%。 我国广东省已发生为水引发的血案2000 年 7 月 3 日普宁市大坝镇高湖水库附近的水 利设施被炸毁，造成 6 人死亡，30 人受伤的悲剧。 广东省水资源管理条例正在草拟中， 并已