中国热电联产的发展与未来

中国热电联产的发展与未来

《中华人民共和国节约能源法》第39条明确规定，国家鼓励发展以下一般技术：（1）普及寒热结合、集中管理，提高热能设备利用率，发展热、电、冷技术和热、电、气三大助燃技术，提高热能综合利用率。为贯彻“节约能源法”,国家领导部门委托中国电机工程学会热电专委会组织编制发展热电联产的新文件,于2000年8月,原国家计委、原国家经贸委、建设部、国家环保总局联合以急计基础[2000]1268号:《关于发展热电联产的规定》批准执行。其后我国热电联产的发展走上了快车道。1城市供热概况至2001年底我国热电联产的情况:年供热量1287.43PJ。6MW及以上供热机组共1606台总容量达32.24GW,占同容量火电装机总容量的13.37%。在运行的热电厂中,规模最大的为太原第一热电厂,装机容量1386MW,在北京、沈阳、吉林、长春、郑州、天津、邯郸、衡水、秦皇岛和太原这些中心城市已有一批200MW、300MW大型抽汽冷凝2用机组在运行,星罗棋布的热电厂不仅在中国的大江南北、长城内外迅速发展,就连黑河,海拉尔、石河子和海南岛这些边疆城市也开花结果,区域热电厂也从城市工业区蔓延到乡镇工业开发区,苏州地区一些村镇办热电厂也在发挥着重要作用。最近几年由于市场经济的发展,有些私营企业家也投资建设热电厂。在负责城市集中供热热力公司中,规模最大的为北京市热力公司,现已有供热管网514km(其中蒸汽网38km,汽管和凝结水管合计,其余全为热水网供回水管)。供热面积70Mm到2001年底,全国共有662个城市,其中已有286个城市建立集中供热设施,占42.18%;2001年底,中国集中供热的能力:蒸汽72242t/h,热水126249MW/h。供热量:蒸汽376.55PJ/年,热水1001.92PJ/年。2001年底全国集中供热面积为1463.29Mm在总供热量中热电联产所供蒸汽占67.11%,热水占27.38%。城市民用建筑集中供热面积增长较快,并向过渡区发展。全国集中供热面积中,公共建筑占33.12%,民用建筑占59.76%,其它占7.11%,民用建筑集中供热有如下特点:(1)三北地区集中供热以民用建筑为主,如北京市民用建筑为72.66%,河北为66.54%,辽宁为67.5%,山东为51.97%。(2)城市集中供热逐步向过渡区发展,如上海、江苏、浙江、安徽等省市均已有集中供热,但以公共建筑和工厂为主,如上海为61.72%,江苏为53.35%,安徽为39.55%。城市供热管网的建设也有很大发展。2城市供热利用热电联产党的“十六”大提出全面建设小康社会的战略目标,今后20年我国国民经济再翻两番,经济年均增长7.18%。到2020年我国人均国民生产总值达3000美元以上,全国实现小康社会的人均用电水平在3000kW·h左右,人均生活用电量在600kW·h左右。因而很多资料预测到2020年我国发电总装机将达900～1000GW。建设部提出的我国居民住房的小康标准:到2020年我国居民住房要从满足生存需要实现向舒适型的转变,基本做到:“户均1套房,人均1间房,功能配套,设施齐全”其设备齐全系指上下水道、供暖、煤气等。2001年我国人均住宅建设面积达22m近几年随着人民生活水平的提高,原来不装采暖设施的城市在新建筑中也装了采暖设施。因而供热范围已由我国的北方向南方扩展,采暖范围不断扩大。城市集中供热热化率的提高;新建筑的增加;供热范围的扩大从3方面对热源建设提出了巨大需求。由于人民生活水平的提高,夏季空调制冷热负荷迅速增加,制冷地区也在扩展,由于溴化锂制冷技术的推广和普及,更为热电联产增加了夏季负荷,尤其是长江中下游的采暖过渡区采暖与制冷之和的热负荷利用小时数接近或等于哈尔滨的采暖热负荷利用小时数,扩大了热电厂的经济范围,提高热电厂经济效益,因而发展前景广阔。生活热水供应,以前仅在一些大城市中的部分公共建筑、宾馆、饭店和外事用建筑中采用,一般居民很少使用,目前大城市中一些高档住宅已是24h供应热水。从长远观点看,热水供应由于是长年的热负荷,对提高热电厂经济效益有利。可以设想民用采暖与生活用热对热电发展的需求是巨大的市场。据统计目前我国有工业锅炉8万多台,蒸汽总容量60万t,每年消耗煤炭300Mt以上。根据节能和环保需求,应大部改造为热电联产。最近刚成立不久的国家发展和改革委员会能源局组织编制了《2010年热电联产发展规划及2020年远景发展目标》。该规划提出:到2020年,全国热电联产总装机容量将达到200GW,其中城市集中供热和工业生产用热的热电联产装机容量约100GW。预计到2020年,全国总发电装机容量将达900GW左右,热电联产将占全国发电总装机容量的22%,在火电机组中的比例为37%左右。根据上述规划,2001～2020年,全国每年要增加热电联产装机容量约9GW,年增加节能能力约8Mt标准煤。3从石化工业的角度,大力推进热电联产的发展世界各国都将热电联产作为节约能源、改善环境的重要措施,积极鼓励、支持不同型式、不同容量的热电联产,制订了法律、法规和技术政策,国外情况可供我们参考。(1)丹麦:丹麦认为热电联产可节约28%的燃料,减少47%的CO1981年丹麦制定了集中供热的法规,城市供热规划由中央政府批准,强制实行区域集中供热,不搞竞争,从法律上解决了热电的电力上网问题。1990年丹麦议会通过了必须将1MW(1.3t/h)以上的燃煤燃油供热锅炉改造成天然气或垃圾热电厂;热网工程费用可从政府得到30%的补贴。1990～1995年间批准建设的1.50～2.00GW的新建电厂中全部为热电联产。政府对热电工程给予利率为2%、偿还期为20年的优惠贷.款(由当地市政府担保)。对使用天然气的热电厂,政府给予30%的无息贷款,在投产年内给予0.07克朗/(kW·h)的补贴。1992～1996年政府对区域供热改造为小型热电联产和生物能系统给予投资补贴。5年间,政府每年拨款500×101993～2002年政府为推广区域供热系统的应用,对在热电联产供热区域内1950年前建造的供热系统给予补贴。补贴一般为总成本的30%～50%。1996年在工商业中引入环保税。税收所得作为投资拨款返还给工商业,其中40%的款项将发放给工业热电联产。在全国范围征收CO1997年政府给予垃圾或天然气为燃料的小型热电联产给予补贴,70丹麦克朗/(MW·h)。对装机小于4MW的工厂补助以8年为限,为大于等于4MW的工厂奖励年限为6年。1998年电力法修正案,电力调度时对小型热电联产和再生物质产生的电力给予优先。丹麦计划到2005年,热电在电力系统总装机容量的比例从现在的56%扩大到66%以上,继续支持小型热电联产项目,并开发微型(家庭型)热电联产。(2)美国:1987年颁布的“能源法”中规定,电力公司必须收购热电厂的电力产品,其电价和收购电量以长期合同形式固定。1990年后在放松对公益事业管制的呼声中,又允许热电厂将其电力直销用户、电力公司只收相应的“通道”(电网)费用。1998年美国燃气在热电联产发电量195TW·h,占热电联产总发电量的64%,燃煤热电联产占总发电量的17%,可再生能源占13%。在美国燃气热电联产比例如此之高,是因为燃机电力建设成本低、建设时间短、污染低、能量转换效率高、启停容易、便于调峰、布局灵活等一系列优点。美国的天然气价格比我国低得多,因此其热电联产的经济性要优于我国。以美国1998年天然气的平均价格(美分/m美国政府目前鼓励热电联产的主要行为是规范电力市场,政策激励和引导。计划2010年前再增加46GW装机容量的小型热电联产能力翻一番,达到全美总发电能力的14%,而到2010年则达29%。2001年5月,布什政府公布其国家能源政策,其中承认了热电联产的重要地位。在该能源政策中写道“热电联产技术的效率可达到80%甚至更高。除了可带来环境上的收益外,热电项目可提高效率、节约成本,可广泛地运用在工业锅炉、能源系统和小型建筑物规模应用上。仅在工业领域,燃气热电联产就可多生产124GW的电力,从而每年可减排614ktNO对于发展热电联产的优惠政策的建议具体集中在3点:一是给予热电项目减免10%的投资税;二是缩短热电资产的折旧年限;三是使热电项目获得经营许可证的程序简单化。美国联邦能源管理委员会已发布小型发电机互联标准。很多州和地区已开始制订自己的与热电联产有关的联网政策、排放标准及税收。(3)英国:英国从上至下都积极支持热电联产。1998年政府解除限制,购电少于100kW的用户可直接向热电厂买电,拥有与大用户相同权利。副首相浦来斯科于1999年宣布英国热电联产的目标是:到2010年生产能力要翻一番,达到10GW。为达此目标,英国政府在2001年采取了一系列措施,(4)包括免除气候变化税,免除商务税,高质量的热电联产项目还有资格申请政府对采用节约能源技术项目的补贴金。英国政策还颁布了一套指南,规定所有发电项目开发商在项目上报前都要认真考虑使用热电联产技术的可能性,这套新指南指明了热电联产的市场机遇并提供了相应的联系方式。其它措施如免税、电力贸易细则的修改、刺激热电联产热负荷的增长等也都提上了议事日程。20世纪80年代末,包括修订《电力事业法》在内的一系列放宽管制的办法出台。1995年底又批准了新修订的《电力事业法》,最重要的变化是允许非公共事业类的供应商对需求大的用户售电而以前通常被电力公司垄断。(6)德国:对年总热效率超过70%热电联产项目免除现存的石油和天然气税,对自己生产电力超过0.7MW的免电力生产税。2002年1月25日德国议会通过了德国“热电联产法”,并于2002年4月生效。新法律中规定对热电联产采取一系列支持机制,鼓励老的热电机组的现代化和新建热电机组。激励政策的对象为已有热电厂和新建2MW的热电机组。对热电厂按发电量给予补贴,补贴1.53～5.11欧分/(kW·h)。(8)欧盟(EU):欧盟制订一系列与热电联产相关的法律、法规,从污染排放控制(交易)、电网准入、电价及税收等方面对热电联产进行规范。如《热电联产指令》2002、《污染排放交易指令》2001、《新电力和燃气指令>》2002、《建筑能源利用性能指令》2002、《能源产品税收指令》1997。还有若干与热电相关的法律,如2001年批准的《政府支持环境保护的共同指导方针》等。欧盟各国能源部长于2003年5月14日就具有里程碑意义的《欧盟热电联产指令》草案达成一致。该指令在建立一个框架以促进和发展基于欧盟内部能源市场有用热能需求和一次能源节约高效的热电联产,最终提高能源效率的技术术语和概念进行统一定义。欧盟要求成员国在节能和可用能需求的基础上支持热电联产。要求成员国在电网系统和税率上支持热电。各国应尽可能为高效率小型热电联产机组并网提供方便。要求成员国鼓励设计符合热经济性需求的热电机组,减少监督和非监督方面对热电发展的障碍。要求成员国对本国热电潜力评估,全国热电联产使用的燃料、发电量和产热量及节约一次能源量等情况定期向欧盟委员会交报告。4中国低碳产业发展的障碍4.1缺少实质性支持在原国家计委、原国家经贸委等领导部门相关文件中,均提出鼓励支持发展热电联产,但金融、税收、环保等方面并未出台相应措施,缺少实质性支持。在急计基础[2002]1268号:“关于发展热电联产的规定”公布后,有的基层电力部门以上级未转发为由,拒不执行,上边也未检查监督。4.2能源的统筹安排在国家机构调整后,石油、煤炭、天然气、电力均为各自独立的公司,公司讲经营、讲效益。全国能源的统筹安排,合理利用缺少权威性的机关,未统盘考虑。如天然气,普遍反映中国天然气价格太贵,燃气-蒸汽联合循环热电站尽管效率很高,实行优质天然气科学的梯级利用,但其电、热价格仍缺乏竞争力,关键是气价偏高。近期国家发展改革委员会增设能源局,是大好事,我们给予厚望。4.3热电成为环境污染源目前已有越来越多的单位认识到热电联产是节约能源、改善环境的有效措施,但直至目前热电联产的发展尚未从环保方面受益。个别地方的环保部门还将热电厂作为一个重要的污染源来对待。2003年2月原国家计委、财政部,国家环保总局和原国家经贸委以31号令联合公布《排污费征收标准管理办法》,并于7月1日起执行。该标准将火电厂、热电厂和分散供热的小锅炉放在同等标准上,不加区别地收取排污费是不合适的。4.4《居民身份证法》上无热电联产的不完善的《环境保护法》热电联产本是电力工业中的一个重要内容,其装机容量远远超过核电,在发展国民经济、保障人民生活等方面成为不可缺少的重要支柱,但遗憾的是“电力法”中未提及热电联产。期待新修订的“电力法”应有足够的反映。4.5出厂价格不同我国在由计划经济向市场经济过渡中热电企业处于中间状态。热电厂生产需要的燃料、水、化学药品和其它物品均已进入市场,而热电厂的产品一—电和热,尽管目前已认识到是商品,但其出厂价格则由政府定价。所以每当燃料价格上涨而电价热价不动时,热电厂的厂长则反响很大。4.6中小电厂的平等待遇在电力市场增长缓慢时期,热电厂的上网电量成了大问题。因为我国热电企业尤其是中小热电厂大部为地方或企业自备,在电力市场有限情况下,大小电厂争抢有限的份额,因而不少热电厂认为受到不平等待遇。其实很多热电厂在电力系统的末端,靠近电热用户,减少输变电线损,属于分布式电源,对电力系统安全经济运行发挥着重要作用。5促进热量组健康发展的建议5.1供热的热源热电联产是电力工业的重要组成部分,并具自身特点,在我国城市集中供热的热源中,热电厂占63%居主力地位。现行《电力法》中对热电联产只字未提,是很大缺陷,既不利于热电联产纳入电力行业的法规管理轨道,又未确立热电联产在电力工业的应有地位。5.2《热电联产项目简介》原国家发展计划委员会、原国家经济贸易委员会、建设部、国家环保总局急计基础[2000]1268号《关于发展热电联产的规定》是现阶段国家发展热电联产指导性文件,但落实不够和执行不力。原国家发展计划委员会、原国家经济贸易委员会、建设部以计基础(2001)26号文批准执行的《热电联产项目可行性研究技术规定》,是总结我国几十年热电建设的经验和教训,并在国内外进行广泛调研后,为促进热电联产健康发展,严格管理和加强热电联产项目前期工作,使热电企业适应当前技术经济不断发展需要的文件。其目的是凡在中国的热电联产项目,任何地区、部门,不管资金渠道来源,均应按“2个规定”编制。各级领导部门对热电项目审批,也均应按“2个规定”要求审查。现在有些设计部门包括热电项目甲方,不按“2个规定”要求编制热电项目可行性研究报告,套用不适宜热电厂的大型火电厂的常规设计规范和规定,编制热电厂的可研报告,对热负荷可靠性的落实和最佳供热机组型式、容量、参数的选择,采取简单的办法,未按要求进行多方案优化论证。为此建议,各级领导部门组织审查、审批热电项目,应坚决按“2个规定”要求审查、审批项目。5.8为老的火电厂分布中心市我国目前尚存一批中小型凝汽式火电机组。城市建设不断发展,使这些老的火电厂已处于中心市区。如对有条件的、地理位置优越的老火电厂因地制宜改扩建为热电厂,还可避免原电厂职工下岗失业,又为发展城市集中供热提供了新热源。5.9清洁燃烧技术科技进步使燃气轮机技术不断发展。国家鼓励支持燃气轮机,特别是燃气-蒸汽联合循环热电联产等先进技术的应用。高效、环保好的热电联产多位于人口密集区域,因此对环保标准要求高。热电联产须采用清洁燃烧技术,但我国不区分产业政策的、高昂的天然气价格阻碍了天然气在热电上的应用。建议国家组织研究宝贵的天然气资源最佳应用方式,给予政策扶持。5.10对我国发展分布式能源系统的启示当前,世界以分布式能源系统为代表的热、电、冷联产已成为发展趋势,打破了传统的“小就不经济”的传统能源观念。发展热电联产适应当今世界新能源工业及能源消费变化和调整的潮流。我国发展以热电联产为代表的分布式能源系统,在能源传统观念、能源结构调整、现有管理体制、设计标准规范和经营管理模式等方面,亟待突破性的改革。建议:(1)国家应从全面建设小康社会高度,从安全供电、满足用户多种需求,研究适合我国特点的分布式能源系统的方针政策、法规、标准、规范和发展规划。(2)分布式能源系统由于实现了优质能源梯级合理利用,能效最高、效益最好、环保最好,占地小、启动灵活,能应对突发事件,确保安全供电,根据用户需求可实现热、电、冷多联产,因而应和工业发达国家一样,国家给予优惠政策支持。5.11适当加大热电机组容量和建设规模2001年,我国6MW及以上的供热机组,平均单机容量仅为20.07MW。为提高热电企业竞争能力,应适当加大热电厂机组单机容量和建设规模。在热负荷较集中且量较大的大中城市或工业区,规划热电厂建设规模时,结合当地电、热需求,既考虑现状,又应预计今后发展,应积极、科学选用大中型供热机组。5.12热电联产的由来我国热电企业承担相当部分的社会和公共利益的义务,国家应在税收和财政政策上予以适当照顾。与市场经济国家比,近几年,国家对热电联产原本就不多的经济优惠政策,大多数因各种改革而消逝了。鉴于热电厂实际承担了城市集中供热63%的现实,我国热电是城市公用基础设施事业不可替代的组成部分。建议国家在税收方面给予优惠,继续执行减税或税金返还政策。对新建热电厂应享受设备购置费的40%,可抵免企业上交的所得税优惠政策。5.13电厂的锅炉容量小、热价竞争优势缺失电力体制改革原则的指导思想是引进公平竞争机制。热电厂不可能与大型发电厂在同等起跑线上“竞价上网”。热电厂装机容量受热负荷大小、性质等制约,机组规模要比目前火电厂的主力机组小很多。热电厂由于即发电又供热,锅炉容量大于同规模火电厂。热电厂必须比一般火电厂多增设锅炉容量以备用,水处理量也大。热电厂必须靠近热负荷中心,往往又是人口密集区的城镇中心,其用水、征地、拆迁、环保要求等均大大高于同容量火电厂,同时还建热力管网。据调查,2002年,热电厂仅煤价一般高于大型火电厂10%～20%。目前我国热电建设投资单位kW造价约高于同期建设火电厂30%～50%,其建设成本和运行成本均高,仅就电价一项是无法与大型发电厂竞争的。热电厂创造的是电与热以及环保等综合效益,以整体效益的优势参与市场竞争,但如不能得到合理的热价和环保效益,就会在“竞价上网”上使热电企业处于竞争中的不利地位。建议国家应专门研究扶持热电“竞价上网”的政策。5.14电价与热价应与煤市的条件相适应,符合市场经济规律燃料成本是电厂运行成本的主要组成部分。经改革,燃炭价格早已放开,实行随行就市。近年,燃炭价格总体上涨。由于热电厂受装机容量规模和供煤渠道、来源等影响。与同行业大型发电厂和有政策保护的城市供热企业比,煤的质量、供应稳定性和价格等受“煤市”影响更大。据调查和热电厂普遍反映,因受煤炭、油类涨价而电价和热价却不能适时、适当随之浮动调整(有的地方电价不升反降),造成相当数量的热电厂普遍出现效益大幅度下降,亏损率和亏损面上升,使贷款为主的热电厂出现还贷付息和经营困难,甚至亏损。我国热电厂受到前所未有的严重挑战并可能是非短期的,这个问题不解决,将严重影响我国热电联产的发展。热价的制订应符合市场经济规律。可参照民航机票依燃油价格浮动而有范围的适当调整,或按北京出租车油价上涨后,及时调整起程公里基本价等做法。热电厂的热价应随燃料价格浮动而适当调整。6热电联产的地位目前随着人们对世界气候变暖、环境污染、能源供应安全、能源效率的日益关注,热电联产从来没有像现在这样受到各界高度重视。近期我国政府机构调整后,国家发展和改革委员会组建不久,又增设能源局。刚建立的能源局又下大力量编制《2010年热电联产发展规划及2020年远景发展目标》,这是建国以来第1个全国性的热电联产发展规划。这是振奋人心的大好事,热电联产的春天将要来到了。虽然英国热电联产所占发电比例不高,但在推广应用小型热电联产方面有其特色。2002年英国禁止上马新的燃气发电机组,但热电联产机组则不受限制。英国白金汉宫的热电联产机组能产生4900kW电力、8000kW热力,其热力供23座政府大楼使用,现英国有300家酒店、225家医院、4000多家游泳池采用了热电联产技术。英国从2001年4月1日起,工业和商业用能源要缴纳气候变化税。初步税率将使电费提高0.43便士/(kW.h),煤和燃气费提高0.15便士/(kW·h),而热电联产用户将可避免对上列项目征收税款。英国的经验认为热电联产年运行时间要达到4500h,才能取得较好的经济效益。英国认为在能源价格中应融入环境成本,使热电优点得到重视。荷兰:认为热电联产可最经济有效地减少CO荷兰分布式发电占装机总容量的40%,联网不成问题,2001年生效的“联网技术条款”得到配电部门和热电厂的一致赞同。(5)日本:日本将热电联产作为21世纪城市建设必不可少的设施,认为是附加值很高的社会资本,因此制定了相关的法令和优惠政策保证该事业发展:《供热法》、《城市规划法》、《防止公害法》和关于推动热电联产发展的指导标准等。明确规定在新建和改造30000m优惠政策有鼓励银行、财团对热、电、冷系统出资,融资,并进行减免税。对供热设施,投产年折旧按30%计算,并减免税7%。对区域供热工程费用核算执行特定标准;对区域供热工程固定资产税。折旧资产税投产最初5年减免2/3,第2个5年减免1/3。免除供热