http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 01:55:38 《中華工控網》原創
摘要:在全球共同應對氣候變化之際,中國承諾到2020年使碳排放強度較2005年降低40%-45%。然而,中國目前70%以上的電力需求仍依靠燃煤發電。在電力工業走向低碳,大力發展風電、核電等新能源時,火電行業不甘落後,以先進自動化技術、減碳技術建設高效、低汙染燃的新型煤發電廠,為節能減排做出貢獻。
中國電力需求保持穩定增長
在全球共同應對氣候變化之際,中國承諾到2020年使碳排放強度較2005年降低40%-45%。然而,中國目前70%的電力需求依靠燃煤發電。
從中長期看,我國正處在全麵建設小康社會的曆史階段,工業化、城鎮化還有很大的發展空間,整個社會對電力的需求將保持穩定增長。目前中國正處在工業化、城鎮化加快推進的重要時期,電力需求保持較快增長的趨勢不會改變。預計2010年中國電力需求增長6%,到2020年,中國全社會用電需求量將達到7.67萬億千瓦時,是2008年的2.2倍。
2000年至2009年,我國國民經濟年均增長速度為9.86%,全社會用電量從2000年的13470億千瓦時增長到2009年的36430億千瓦時,年均增長11.7%,高出經濟增長速度1.84個百分點。
zaijingjijiasuchengchangshiqi,dianlizaijingjishehuifazhanzhongdejichubaozhangzuoyonggengjiatuchu,jingjishehuifazhanduidianlideyilaichengduyuelaiyuegao,dianlixiaofeidezengchanglvyaodayuGDP的增長率。全球知名公司Frost & Sullivan預測,到2020年,中國的發電裝機量將會達到16.4億千瓦,電源結構中煤電的比例占67.0%、水電占23.0%、核電占3%,風電及其他生物能源占7%。
國際能源署預測顯示,到2030年,中國的發電量需要將達到美國的水平。目前美國的發電能力是中國兩倍多。“ruguoxiangbaituomuqiandedianlijinquejumian,zhongguojiangbixujiakuaixindianzhandejianshesudu,tongshiyingtigaonengyuandeliyongxiaolv,tebieshizaigongyelingyu,yikongzhidianlixuqiuzengchang。”
風電核電等新能源發展迅猛
國家能源局局長張國寶在其署名文章《科學發展:電力工業贏得挑戰的根本路徑》中稱,要加快發展核電,力爭2020年核電占電力總裝機的比例達到5%以上;大力發展風電和可再生能源,盡快形成每年1000萬千瓦以上的自主裝備能力,力爭使我國在2010年前後的風電裝機突破2000萬千瓦,建成世界最大的風力發電國家;積極開發水電,力爭到2020年水電裝機規模達到3億千瓦左右。
中國是一個燃煤大國,碳排的壓力非常大,而目前國家的能源結構還是以煤電為主,所以要改變能源結構的現狀,風電、核電是主要的發展目標。近年來,我國新能源發展迅猛。風電裝機連續四年翻番,2009年並網風電、太陽能發電裝機分別達到1758萬千瓦和23萬千瓦。核電發展進入快車道,是目前世界上核電在建規模最大的國家。
日前發布的《中國風電發展報告2010》顯示,截至2009年底,中國風電新增裝機達到1380萬千瓦,超過美國,成為當年新增風電裝機容量世界第一的國家,當年新安裝風機總數達到10129台,平均每天27台,相當於每小時就豎起一台風機。與此同時,累計裝機達到2580萬千瓦,位居全球第二。
報告預測,到2020年,中國風電累計裝機將達到2.3億千瓦,相當於13個三峽電站;總發電量可達4649億千瓦時,相當於取代200個火電廠。
報告估計,全球風能裝機容量到2020年可達10億千瓦,可減少每年15億噸的二氧化碳排放,這相當於“哥本哈根協議”中發達國家所作的2020年減排承諾的50%~75%。而到2030年,通過全球預期將達23億千瓦的風能裝機容量,更可減少總計340億噸的碳排放。
在節能環保的大背景下,中國同時將“適度發展核電”轉變為“積極推進核電發展”方針,並製定核電“2020年建成4000萬千瓦,在建1800萬千瓦”的規劃目標。根據《核電中長期發展規劃2005-2020》,及《新能源產業振興發展規劃(草案)》,提到“核電產業2011年、2020年發展目標分別為 1200萬千瓦、8600萬千瓦”。“按照規劃,預計未來我國每年新增8-10台機組,保守估計的市場價值應在6000-7000億,發展前景十分廣闊。”
分析人士認為,在我國,核電占據的發電份額太小了,目前隻有2%不到,而火電份額卻達到了70%以上,我們對火電的依賴太重了。
火電以減碳技術謀變促發展
然(ran)而(er),目(mu)前(qian)政(zheng)府(fu)對(dui)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)的(de)建(jian)設(she)熱(re)情(qing),並(bing)不(bu)會(hui)改(gai)變(bian)未(wei)來(lai)數(shu)年(nian)內(nei)火(huo)電(dian)在(zai)我(wo)國(guo)電(dian)源(yuan)結(jie)構(gou)中(zhong)的(de)支(zhi)配(pei)地(di)位(wei)。考(kao)慮(lv)到(dao)核(he)電(dian)及(ji)水(shui)電(dian)項(xiang)目(mu)建(jian)設(she)周(zhou)期(qi)較(jiao)長(chang),風(feng)電(dian)和(he)太(tai)陽(yang)能(neng)發(fa)電(dian)受(shou)成(cheng)本(ben)及(ji)技(ji)術(shu)等(deng)因(yin)素(su)製(zhi)約(yue)難(nan)以(yi)迅(xun)速(su)擴(kuo)大(da)規(gui)模(mo),未(wei)來(lai)我(wo)國(guo)北(bei)煤(mei)南(nan)運(yun)、西電東輸的能源格局仍將長期存在。
長期以來,中國的能源結構是以煤炭為主,煤炭占一次能源生產總量的比例達到70%~75%,大約78%的電力裝機是以煤為燃料的火電機組,而發電量的83%來自煤電。可以說,中國電力是順著鐵路線走的。
火力發電廠,是世界排放二氧化碳的最大行業,火力發電廠燃燒化石燃料後排放的二氧化碳,占全球燃燒同種燃料排放量的30%,大約占全球人類活動排放二氧化碳的24%。除(chu)了(le)直(zhi)接(jie)排(pai)放(fang)汙(wu)染(ran)物(wu),火(huo)力(li)發(fa)電(dian)的(de)能(neng)效(xiao)水(shui)平(ping)也(ye)較(jiao)低(di),降(jiang)低(di)火(huo)力(li)發(fa)電(dian)比(bi)例(li),是(shi)促(cu)進(jin)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)效(xiao)益(yi)空(kong)間(jian)最(zui)大(da)的(de)環(huan)節(jie)之(zhi)一(yi),同(tong)時(shi)也(ye)是(shi)國(guo)家(jia)完(wan)成(cheng)2020年減排行動目標最為關鍵的領域。
在對中國汙染全球環境的譴責和聲討聲中,人們卻忽略了這樣一個事實:在過去兩年裏,中國已經成為全球首屈一指高效、低汙染燃煤發電廠建造者,並在掌握這項技術的同時,降低了建造成本。國際能源組織在一個報告中指出,“中國已經成為世界先進燃煤發電廠的主要市場,這些發電廠都配置有高排放量控製係統”。
麵對節能減排的要求,麵對盈利虧損的壓力,火電行業並沒有消極應對,而是在國家的領導下,積極謀變,應用先進的超臨界發電技術、自動化技術,建設高效、低汙染燃煤發電廠,為節能減排做出貢獻。
專家指出,最低效的發電廠隻能把燃煤中所含的27%到36%的能量轉換成了電力。而效率最高的發電廠的轉換率最高可以達到44%,這zhe意yi味wei著zhe與yu舊jiu式shi發fa電dian廠chang相xiang比bi,它ta們men可ke以yi減jian少shao近jin三san分fen之zhi一yi的de溫wen室shi氣qi體ti排pai放fang量liang。與yu此ci同tong時shi,目mu前qian工gong業ye鍋guo爐lu和he單dan純chun供gong熱re鍋guo爐lu的de熱re效xiao率lv都dou低di於yu火huo電dian鍋guo爐lu,這zhe些xie分fen散san的de熱re源yuan能neng耗hao高gao、汙染大,嚴重浪費資源。如果由發電效率和熱效率都占優勢的火電廠同時供電供熱,將節省大量煤炭資源。
專家預計,到2020年,我國將完全掌握超超臨界60萬千瓦和100萬千瓦級各係列機組的設計、製造技術,超臨界和超超臨界機組將占火電機組總容量的30%,2050年將占50%。
據中電聯統計,現在我國火電廠投運500MW—1000MW機組共有301台,其中超(超)臨界機組占1/3。發電量接近全國發電總量的10﹪。平均供電煤耗為315克/千瓦小時,比全國平均供電煤耗低30克/千瓦小時,但與先進國家的300克/千瓦小時比,還有一定差距。新建、在建的火電項目90﹪都是超(超)臨界機組,如果我國實現了超(超)臨界機組占全國火電機組裝機容量50﹪的話,我國的供電煤耗就可達到320—325克/千瓦小時水平。
數據顯示,目前最先進的超超臨界燃煤機組的熱效率可達45%,新一代超超臨界燃煤機組的熱效率可達50%以上。未來,新一代超超臨界燃煤發電、超臨界循環流化床發電、整體煤氣化聯合循環發電將逐步成為主流。
火電廠自動化的發展與趨勢
火電廠主控係統是保證火電廠安全、穩定生產的關鍵。隨著控製技術、網wang絡luo技ji術shu等deng的de飛fei躍yue發fa展zhan和he火huo電dian廠chang主zhu控kong係xi統tong控kong製zhi水shui平ping和he工gong程cheng方fang案an的de不bu斷duan進jin步bu,火huo電dian廠chang的de管guan理li信xin息xi係xi統tong和he主zhu控kong係xi統tong一yi體ti化hua無wu縫feng連lian接jie必bi將jiang成cheng為wei未wei來lai火huo電dian廠chang管guan控kong係xi統tong的de發fa展zhan趨qu勢shi,傳chuan統tong火huo電dian廠chang的deDCS係統也必將向這一趨勢靠攏。可以預見,未來我國火電廠自動化技術應用很可能將以更快的速度發展。
筆者認為,針對火電廠未來管控一體化的發展趨勢,火電廠必將加速進入IT時代。基於領先的自動化集成理念,先進的Web技術和實用的現場總線技術的產品和解決方案的廣泛應用,火電廠將真正變成一個“透明工廠”,同電力係統、電力企業集團形成生產過程自動化和管理現代化的信息網絡,真正實現了從管理信息係統到現場監控係統再到現場控製器甚至現場I/O的完全透明的通訊連接。
例如,新一代自動化控製係統能夠提供豐富的遠程I/O、分布式I/O、現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),滿(man)足(zu)輸(shu)煤(mei)現(xian)場(chang)設(she)備(bei)分(fen)散(san)的(de)要(yao)求(qiu),廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)電(dian)廠(chang)的(de)輸(shu)煤(mei)係(xi)統(tong)中(zhong),大(da)大(da)降(jiang)低(di)化(hua)學(xue)車(che)間(jian)工(gong)人(ren)的(de)勞(lao)動(dong)強(qiang)度(du),提(ti)高(gao)自(zi)了(le)動(dong)化(hua)水(shui)平(ping)。結(jie)合(he)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan)的(de)以(yi)太(tai)網(wang)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)建(jian)立(li)全(quan)廠(chang)輔(fu)機(ji)集(ji)中(zhong)監(jian)控(kong)網(wang)絡(luo),實(shi)現(xian)了(le)在(zai)單(dan)元(yuan)控(kong)製(zhi)室(shi)對(dui)全(quan)廠(chang)輔(fu)助(zhu)車(che)間(jian)的(de)監(jian)視(shi)和(he)控(kong)製(zhi)。這(zhe)樣(yang)既(ji)實(shi)現(xian)了(le)火(huo)電(dian)廠(chang)智(zhi)能(neng)化(hua)生(sheng)產(chan),確(que)保(bao)了(le)工(gong)人(ren)安(an)全(quan),又(you)降(jiang)低(di)了(le)成(cheng)本(ben)和(he)能(neng)源(yuan)的(de)損(sun)耗(hao)。
目前,諸如ABB、施耐德、浙江中控等國內外知名的自動化企業針對中國火電行業自動化標準和特點,向火電行業提供供安全、可靠、高效的自動化產品和成熟的技術解決方案。(頑石)