0 引言
熱電聯產具有節約能源、改善環境、提高供熱質量、增加電力供應等綜合效益。熱電廠的建設是城市治理大氣污染和提高能源利用率的重要措施,是集中供熱的重要組成部分,是提高人民生活質量的公益性基礎設施。改革開放以來,我國熱電聯產事業得到了迅速發展,對促進國民經濟和社會發展起了重要作用。進入新世紀以來,國家出臺了一系列鼓勵熱電聯產發展的文件,極大地促進了熱電聯產的發展。截至2012年底,我國熱電聯產機組裝機容量達到2.2億kW,占火電裝機容量的27%,占全國發電機組總容量的19%。在城市集中供熱的總面積中,有三分之一是由熱電廠供應的。預計“十二五”期間,北方采暖地區大型城市建筑物采暖集中供熱普及率平均達到65%,其中熱電聯產在集中供熱中的比例將達到50%。
1 熱電聯產主要政策
2000年國家計委、國家經貿委、國家環保總局、建設部聯合出臺的《關于發展熱電聯產的規定》(計基礎〔2000〕1268號),是指導熱電聯產發展的綱領性文件,鼓勵熱電聯產發展以滿足熱負荷需要為主要目標,并提出了熱電聯產應該滿足的技術條件:“年平均總熱效率應大于45%;單機容量在50MW以下的熱電機組,其熱電比年平均應大于100%;單機容量在50MW至200MW以下的熱電機組,其熱電比年平均應大于50%;單機容量200MW及以上抽汽凝汽兩用供熱機組,采暖期熱電比應大于50%。”
2006年國家發展和改革委員會、科技部、財政部等部委公布的《“十一五”十大重點節能工程實施意見》提出,燃煤熱電要發展200MW以上大型供熱機組。
2007年國家發改委、建設部下發的《熱電聯產和煤矸石綜合利用發電項目建設管理暫行規定》(發改能源〔2007〕141號)進一步明確了熱電聯產發展應以集中供熱為前提,在不具備集中供熱條件的地區,暫不考慮規劃建設熱電聯產項目,并對不同氣候條件地區熱電聯產的發展方向進行了明確。在嚴寒、寒冷地區(包括秦嶺淮河以北、新疆、青海和西藏)且具備集中供熱條件的城市,應優先規劃建設以采暖為主的熱電聯產項目,取代分散供熱的鍋爐,以改善環境質量,節約能耗。在夏熱冬冷地區(包括長江以南的部分地區)如具備集中供熱條件可適當建設供熱機組,并可考慮與集中制冷相結合的熱電聯產項目。夏熱冬暖地區和溫和地區除工業區用熱需要建設供熱機組外,不考慮建設采暖供熱機組。
2013年1月發布的《能源發展“十二五”規劃》指出,“積極發展熱電聯產,在符合條件的大中城市,適度建設大型熱電機組,在中小城市和熱負荷集中的工業園區,優先建設背壓式機組,鼓勵發展熱電冷多聯供。”
2 熱電聯產面臨的新形勢和新機遇
2.1 大氣污染防治形勢
2013年9月發布的《大氣污染防治行動計劃》指出,“京津冀、長三角、珠三角等區域新建項目禁止配套建設自備燃煤電站。耗煤項目要實行煤炭減量替代。除熱電聯產外,禁止審批新建燃煤發電項目。”“全面整治燃煤小鍋爐。”“在化工、造紙、印染、制革、制藥等產業集聚區,通過集中建設熱電聯產機組逐步淘汰分散燃煤鍋爐。”這些都給熱電聯產的發展帶來了契機。
2012年10月公布的《重點區域大氣污染防治“十二五”規劃》強調,加大對純凝汽燃煤發電機組技術改造力度,使純凝汽式汽輪機組具備純凝發電和熱電聯產兩用功能。積極推行“一區一熱源”,強調現有各類工業園區與工業集中區應實施熱電聯產或集中供熱改造,將工業企業納入集中供熱范圍。積極發展熱電聯產被視為改善大氣污染狀況的有效措施。
2.2 節能減排形勢
國家“十二五”規劃綱要明確提出了單位國內生產總值(GDP)能耗和二氧化碳排放量降低、主要污染物排放總量減少的約束性目標,其中要求2015年與2010年相比,全國單位國內生產總值能耗降低16%,但2013年與2010年相比,全國單位國內生產總值能耗下降9.03%,完成情況落后于時間進度要求,實現“十二五”節能減排目標任務,形勢十分嚴峻。
發電行業是能耗大戶,也是實施節能減排的重點主體。國家能源局近期正在牽頭制定《煤電節能減排升級改造行動計劃(2014-2020年)》,提出全國新建煤電機組平均供電煤耗低于300g/kWh,大氣污染防控重點地區及其他地區地市級以上城市的污染物排放接近燃機排放標準;5年后通過升級改造使全國在役機組平均供電煤耗達到310 g/kWh的水平,大氣污染防控重點地區的污染物排放水平接近燃機排放標準。由于熱電聯產機組單機容量一般為30萬kW級及以下,折合純凝機組的供電煤耗較高,為了滿足日益嚴峻的節能降耗要求,必須要嚴格落實熱電聯產供熱的熱負荷,提高機組熱電比,有效降低供電煤耗。
3 熱電聯產發展存在的主要問題
3.1 熱價與供熱成本倒掛導致供熱虧損嚴重
目前熱電聯產供熱價格形成機制不合理,熱電聯產機組多由央企和國企開發,而熱價制定權由地方政府主導;熱電聯產供熱體制也不太合理,多數熱電聯產企業供熱采用躉售給地方熱力公司的方式,沒有自己的熱網,不直接面對用戶,在與地方政府供熱價格談判上缺少話語權。因此地方政府出于保護本地企業、保民生等方面考慮,往往有壓低熱價的傾向,熱電聯產企業在熱價確定和調增中往往處于不利地位。
前幾年由于煤價高位運行,煤熱聯動機制執行不到位或未執行,導致熱價調整滯后、偏低,再加上部分地區熱價執行不到位、熱費回收率低或不及時等問題,使熱電聯產企業經營十分困難,累計虧損嚴重。近年來隨著煤價下跌,供熱成本下降,但其他成本如環境保護費、水費、材料費、職工薪酬等不斷上漲。按照目前的熱、電分攤機制,多數熱電聯產企業的銷售熱價仍低于供熱成本,有的企業熱價多年未動,成本嚴重倒掛,供熱虧損嚴重,影響了熱電行業的可持續發展。2013年,五大發電集團供熱業務合計虧損數十億元,嚴重影響了企業發展供熱的積極性。
3.2 熱電比低導致效率低下
部分熱電聯產企業在設計階段熱負荷不落實,項目投產后實際熱負荷遠小于設計熱負荷,且多年未能達產,熱電比較低,供熱規模效益未能顯現,無法最大限度地攤薄供熱固定成本,導致單位供熱成本較高。
近年來隨著國家持續出臺對熱電聯產發展的鼓勵政策,熱電裝機規模迅速增加,但熱電裝機增速大于供熱量增速,以2009年為例,熱電聯產的裝機容量比2008年增加24.87%,但年供熱量僅增加3.4%,說明有些新增加的供熱機組,打著熱電聯產的旗號,以節能減排的名義增加了裝機規模,并未有效發揮供熱的作用[1]。
“假熱電”也無法有效地發揮降低供電煤耗的作用。根據中電聯2013年機組競賽統計數據,2013年30萬千瓦級濕冷供熱機組的平均供電煤耗為309g/kWh,空冷機組為328g/kWh,平均供熱負荷率不到60%,與設計供電煤耗差距顯著,無法有效發揮供熱降低供電煤耗的作用。
4 熱電聯產的投資效益分析
以華北地區某典型熱電聯產電廠為例,分析其在正常經營年份的發電、供熱效益情況。典型熱電聯產電廠為超臨界一次中間再熱機組,采用抽汽供熱方式。相關參數指標如下:裝機容量為2×35萬kW,靜態投資為28億元,含稅上網電價為420元/MWh,含稅熱價為30元/GJ,含稅標煤價為645元/t,利用小時數為4500h,設計年供熱量為700萬GJ(五年達產),供熱達產年供電煤耗為275g/kWh,供熱標煤耗為40kg/GJ,綜合廠用電率為7.5%,供熱廠用電率為9.5kWh/GJ。按照《建設項目經濟評價方法與參數》(第三版)[2]以及現行有關財稅制度建立完整的經濟評價模型,對該電廠在20年經營期內的經濟指標進行測算。以目前通用的熱量法[3]為基礎進行電、熱成本費用的分攤。經計算,電廠在供熱達產年的發電、供熱相關指標列于表1。
由表1可以看出,在供熱達產年,典型熱電聯產電廠的供熱標煤耗量占全廠總標煤耗量的23.77%,按照上述發電、供熱成本分攤方法,供熱部分的總成本費用占全廠總成本費用的21.91%,但供熱部分的營業收入僅占全廠營業收入的13.79%,供熱收入、成本倒掛。在全廠盈利13239萬元的情況下,供熱虧損6970萬元,供熱單位虧損9.96元/GJ。發電、供熱及全廠的成本利潤率分別為24.13%、-29.67%和12.35%。
從上述典型熱電聯產電廠的發電、供熱效益分析可以看出,近年來隨著煤價下跌,我國北方地區熱電聯產電廠的經營狀況有所改善,達產年全廠可以達到總體盈利,但由于在電、熱成本分攤的時候“好處歸電”,導致熱電聯產電廠的發電、供熱效益不平衡,發電盈利,但供熱虧損。
5 熱電聯產的節能降耗分析
眾所周知,按照熱量法計算,與同級別純凝機組相比,熱電聯產電廠供熱往往能夠降低供電煤耗,產生節煤效果。影響熱電聯產機組供電煤耗的因素較多,包括熱電比、供熱參數、機組類型、供熱利用小時、熱化發電份額、熱網效率等,但熱電比的影響是主要的[4]。熱電比越高,供電煤耗降低幅度越大。研究結果表明[5-6],在大多數工況下,認為機組供電煤耗隨熱電比成線性變化具有一定的合理性。對30萬千萬供熱機組變工況能耗特性的研究結果[5]表明,在單級工業抽汽供熱工況下,熱電比平均提高一個百分點,機組供電煤耗約下降0.6g/kWh;在單級采暖抽汽供熱工況下,熱電比平均提高一個百分點,機組供電煤耗約下降0.75g/kWh。
本文以2×35萬千萬單級采暖抽汽供熱機組為例,熱電比平均提高一個百分點,機組供電煤耗約下降0.75g/kWh,熱電聯產機組的設計年利用小時為4500h,設計年供熱量為700萬GJ,供熱達產年熱電比為66.73%,若相應純凝機組的設計供電煤耗為325g/kWh,熱電聯產機組供熱達產年的供電煤耗為275g/kWh,比純凝機組降低50 g/kWh,可以看出供熱對熱電聯產機組降低煤耗具有明顯的促進作用。
6 對發展熱電聯產的建議
6.1 客觀評價熱電聯產電廠的投資效益
由于目前熱電聯產企業采用的供熱成本測算方法屬于好處歸電法,造成發電、供熱效益不平衡,發電盈利但供熱虧損。因此在發展熱電聯產項目時,應以發電、供熱綜合效益作為前期熱電聯產項目的經濟評價標準,熱電聯產的發電效益和供熱效益可作參考。
6.2 重點開發大型、高效、環保熱電機組
考慮到國家大氣污染防治形勢和節能減排形勢日益嚴峻,新開發熱電聯產項目重點采用單機容量為30萬千萬級及以上的高效、環保機組。在京津冀、長三角、珠三角等大氣污染防控重點地區和其他地區地市級以上城市,污染物排放力爭達到燃機排放標準。
6.3 有效落實熱負荷和熱電比
在熱電聯產和熱網項目開發前,既要詳細分析現狀熱負荷和熱用戶情況,又要可靠預測未來特別是3~5年內熱負荷發展情況,爭取盡快達到較高的熱電比。積極落實熱用戶和熱負荷,有條件的情況下積極發展非居民和直供熱用戶,推行熱電冷聯供。
6.4 積極爭取相關優惠和支持政策
建議熱電聯產企業積極向國家和地方的能源、價格主管部門爭取相關支持政策,并加強與地方熱力公司的合作共贏,在保障民生和保本微利的前提下,向政府建議出臺熱價、補貼、熱費回收等支持政策。
6.5 規范供熱管理,建立健全供熱管理體系
建議熱電聯產企業盡快建立健全供熱管理指標體系,像管理發電一樣管理供熱,保證熱、電成本的合理分攤。同時加強供熱成本管理,通過廠礦直接對接采購、科學配煤摻燒等手段控制供熱燃料成本。
6.6 加大對現有機組的供熱改造力度
積極跟蹤落實現役電廠周邊熱負荷發展情況,綜合考慮投資、效益和未來供熱市場潛力,適時開展對現有純凝機組的供熱改造,以熱促電,提高發電、供熱綜合效益。在進行充分技術經濟論證的基礎上,根據供熱市場發展情況,采用熱泵或低真空供熱改造技術,提高余熱利用效率,增加企業供熱能力和效益。
6.7 積極探索實行熱源熱網一體化經營模式
根據地方政府出臺的供熱管理政策,積極探索熱源、熱網、換熱站一體化經營,甚至直供到戶的供熱模式,增加熱電機組直供比例,同時積極爭取比較合理的終端熱價和管網建設配套費收取標準,增加供熱效益。
7 結論
(1)隨著大氣污染防治形勢日益嚴峻和節能減排要求日益提高,熱電聯產發展面臨新的機遇和挑戰,但目前熱電聯產發展存在供熱虧損嚴重、機組效率低等問題,影響了熱電行業的可持續發展。
(2)由于在電、熱成本分攤的時候“好處歸電”,導致熱電聯產電廠的發電、供熱效益不平衡,發電盈利,但供熱虧損。
(3)熱電比是影響熱電機組供電煤耗的主要因素,熱電比越高,機組供電煤耗越低,較高的熱電比對熱電聯產機組降低煤耗具有明顯的促進作用。
(4)建議以發電、供熱綜合效益作為投資熱電聯產項目的經濟評價標準,重點開發大型、高效、環保機組,有效落實熱負荷,積極爭取供熱支持政策,規范供熱管理,同時加大對現有機組的供熱改造,積極探索熱源熱網一體化的經營模式。 來源:中國投資咨詢網








