2015年,华能发电总装机容量已经由“亚洲第一”升级为“世界第一”。
数据显示,2009年12月23日,华能集团发电总装机容量突破1亿千瓦,跃居亚洲第一、世界第二;到2014年12月29日,华能集团总装机容量突破1.5亿千瓦,从此成为全球装机规模最大的发电企业。
早在2010年,华能就在我国发电行业中率先启动了“绿色发展行动计划”,通过转变发展方式、发展清洁能源,提高能效水平,增加清洁能源比例,大幅降低污染物排放。从“绿色发展行动计划”开始,到今年的“环保水平全面提升年”活动,华能不断加码,不断加快清洁能源开发和环保改造,取得了丰硕的成果。
华能通过优化电源结构,提升低碳发展水平。
五年多来,华能不断优化电源结构,坚持优化发展火电,大力发展水电,加快发展风电,积极开发核电,因地制宜开发其他可再生能源发电项目,努力实现有效、有度、有序低碳发展。2010年时,华能发电装机刚刚突破1亿千瓦,清洁能源装机达到2000万千瓦,在总装机比重中占1/6。而到2015年6月,华能发电装机容量已达1.54亿千瓦,清洁能源装机4240万千瓦,比重已经超过1/4。
优化火电结构,是最艰巨的任务。华能一方面推动大型高效清洁燃煤机组建设,坚持采用高效、节能、环保的先进发电技术,进一步提高能源转换效率,大幅度提高污染物去除量,减少污染物排放,不断提高传统化石能源的清洁高效利用水平。另一方面,加大环保投入,有力推动环保改造,全面开展燃煤机组脱硫、脱硝和除尘提效技术改造,大幅度提高环保设施可靠性和污染物稳定达标排放能力,清洁化水平逐年提高。
2011~2015年,华能共安排环保改造资金预算270亿元,三项改造累计完成的机组分别为119台、3897万千瓦,106台、3888千瓦和202台、7593万千瓦,机组容量占比分别达到100%、100%和98.5%,完成国家“十二五”脱硝改造目标的123%,煤机清洁水平稳步提升。
近日,笔者实地走访了华能集团位于京津冀、东北、西北地区的十多个火电厂和风、光电厂,看到华能正在开展新一轮燃煤电厂清洁化改造,并且积极发展新能源。
京津冀篇:不止为了“阅兵蓝”
北京的“APEC蓝”“阅兵蓝”给世人留下深刻印象,但是,这是在多方努力的情况下产生的暂时现象,京津冀地区空气质量的改善,最终将有赖于长效机制。
京津冀是我国主要的电力负荷中心之一,2014年的用电量约为 5000 亿千瓦时,约占全国总量的1/10。京津冀电力装机为7300万千瓦,另外还有10个通道接受2900万千瓦的送电。但由于机动车和钢铁、石化、水泥等高载能、高排放企业的相对集中,京津冀地区一度成为我国污染最为严重的地区之一。
2013年出台的《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》指出,到2017年北京、天津、河北细颗粒物(PM2.5)浓度在2012年基础上下降25%左右;经过五年努力,京津冀及周边地区空气质量要明显好转,重污染天气较大幅度减少;力争再用五年或更长时间,逐步消除重污染天气。
在此背景下,京津冀三地各自出台清洁空气行动计划,提出改善空气质量目标。天津、河北对火电节能环保升级改造提出相关要求,北京则提出,要实现电力生产燃气化。北京的目标是:到2017年全市燃煤总量比2012年削减1300万吨,控制在1000万吨以内;煤炭占能源消费比重下降到10%以下,优质能源消费比重提高到90%以上。
火电厂成“绿色名片”
在北京提出《北京市2013~2017年清洁空气行动计划》的当年,华能北京热电厂对四台燃煤锅炉电除尘器进行了清洁化升级改造,首先采用了低低温+三相电源+电除尘器增容+旋转极板的组合工艺,烟尘排放浓度达到7~8毫克/立方米,接近燃气机组的实际排放水平。
华能北京热电厂是北京发电能力最大、国内供热能力最大的热电联产企业之一,全厂总供热面积超过5000万平方米,占到北京集中供热管网的1/3,被确定为首都东南热电中心。
北京热电厂在控制烟尘排放的同时,还进行脱硫、脱硝改造,目前二氧化硫的排放浓度降至10毫克/立方米以下,氮氧化物排放浓降到10毫克/立方米左右。
北京热电厂的“二拖一”燃气机组,也同步建设了全烟气脱硝装置,将减排做到了极致。
清洁化改造后的北京热电厂,燃煤机组全年平均热效率已达到60%以上,比常规凝汽式机组高出约20个百分点,供暖期热效率可达到86%,在国内处于领先水平。若按年发电量40亿度、年供热量1300万吉焦计算,与常规30万千瓦纯凝汽式发电机组和集中供热锅炉相比,北京热电厂每年可节约标准煤30多万吨。
坐落在天津滨海新区的IGCC电站,是国家“863计划”重大课题依托项目,也是“绿色煤电”研发基地,代表着世界上清洁煤技术的前沿水平,早已成为华能的“绿色名片”。
据了解,目前,IGCC电站的粉尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度,已分别小于1毫克/立方米、5毫克/立方米、25毫克/立方米,达到了燃气机组的排放水平。
华能还对天津杨柳青电厂、河北邯峰电厂以及上安电厂燃煤机组分别进行环保提效改造,改造后的机组都将达到超低排放标准,目前已投产5台机组,计划2017年前完成所有改造任务。
燕赵大地“风光无限”
在海拔高达1501米至1861米之间的内蒙古乌兰察布市化德县一座曲折的山脊上,一座座标明“华能”字样的风机矗立着,宛如巨阵。这里就是华能河北清洁能源公司自主建设的首个风电场,已投产的装机容量为99兆瓦,规划装机容量为300兆瓦。据了解,该风电场年均风速在7.93米/秒,年发电量可达2.3亿千瓦时左右;照此折算,每年可以节约燃煤6.9万吨。
华能当然也不能错过“坝上一场风,从春吹到冬”的河北省张家口市。沿着著名的河北66号公路行进,华能的风机阵随处可见。隶属于华能河北清洁能源公司的康保风电场就在附近,该风电场的投产装机容量为49.5兆瓦,规模装机容量为400兆瓦。
据介绍,张家口被定为我国首个可再生能源示范区之后,吸引众多企业前来掘金,同时也带动周边地区的新能源投资。除了上述两个风电项目之外,华能河北清洁能源公司正筹划在西蒙白旗的合作项目,同时也在争取张家口尚义县的光热供暖项目、沧州风电项目和保定光伏电站项目。
东北篇:双重挑战下的清洁行动
与国内多数地区不同,东北地区GDP增速在最近两年始终处于落后状态,东北地区的能源经济也时刻面临重大挑战。所有发电企业在东北的电厂都深刻感受到这一艰难时刻。由于电力需求量严重不足,东北绝大多数火电厂都无法满负荷运;不过,华能集团作为一家负责任的央企,始终把环保放在与经营同等重要的位置。其中,大连电厂和营口电厂就是两家迎接环保与经营双重挑战的企业。
大连电厂:“一流电厂”30年
在美丽的渤海之滨大连,一座已建成近30年的老电厂——华能大连电厂就坐落在这里。
大连电厂曾是中国第一座“一流火力发电厂”,也是一座从设备到管理完全达到国际化水平的电厂。虽然历经30年,但大连电厂的内部设施依旧完好如初。大连电厂频临黄海,由华能国际电力股份有限公司全资控股,总装机容量为140万千瓦。
大连电厂有四台35万千瓦进口亚临界燃煤机组,一期机组由日本三菱公司制造,1986年开工建设,1988年投产;二期机组由美国西门子西屋电力公司、三井巴布科克公司联合制造,1996年开工建设,1998年投产。
9月底,笔者抵达大连电厂时,四台机组都没有实现满负荷运行,这是由于电力需求不足造成的。虽然如此,大连电厂依旧积极探索环保节能的路径。
近年以来,大连电厂通过对电除尘器进行IPC智能控制系统改造、根据海水温度指标调整循环水泵运行方式等一系列途径,使节能降耗成效显著。
通过节水改造,大连电厂全年新鲜水取水量从200多万吨降到了110万吨左右,单位发电量取水量降至0.11千克/千瓦时,不到国家取水定额标准的1/6。建成日产2000吨的海水淡化系统,使该电厂每年从城市的取水量减少到不足50万吨。
同时,通过不断引进新技术、新工艺,大连电厂的发电煤耗一直在下降,每年大约可节省燃煤4万余吨。另外,该电厂近年来还投资近7亿元对四台机组进行了环保改造。
大连电厂一出生就顶上了“一流电厂”的帽子,这一殊荣虽历经30年,却并不过时。
营口热电厂:科技带动环保
距离大连电厂大约3小时车程,就是华能营口热电有限责任公司。
营口热电有限责任公司位于辽宁营口沿海产业基地,占地67(96)公顷,紧邻当地著名的鲅鱼圈,距离营口市区仅11公里。该电厂是营口市区内唯一一座大型热电联产电企业,承担着市区及沿海产业基地大约1100万平方米的供热任务,供热面积占全市80%以上,替换了供热区域内近300个小锅炉。
营口热电总经理李世建表示,“当初电厂的定位就是环保绿色示范型电厂,并且同步建设脱硫、脱硝、除尘等环保设备,工业用水全部使用城市中水,各项指标在辽宁省都排在前列。”
营口热电的一个特殊之处,就是科技创新带动环保改造。李世建经常放在口头上的一句话就是,“这个技术我们已经申请了专利,别人也模仿不来。”
在煤炭卸载车间,一切都是机械化运作,没有见到煤渣粉尘。笔者看到,当煤炭从车皮倾泻到火电厂的过程中,大量带着高压的喷雾,降低了扬尘。
李世建说:“这项技术看似简单,实际上大大降低了我们工厂卸载煤炭时水的使用量,同时也保护了周边的环境。”
最近两年,虽然东北经济环境造成供电行业产能过剩,发电厂普遍存在经济压力,但在营口热电,环保科技改造不仅保持了环境,同时也减少了各项支出,节省了电厂的成本。
西北篇:能源重地的绿色发展
我国西北地区水能、风能、太阳能资源较为丰富,是发电企业圈占新能源项目的重点地区,一方面各大发电企业在新能源项目竞争上面临压力,另一方面火电厂迫于限电、调峰的压力,也面临经营上的挑战。
火电厂:向节能环保要效益
在华能宁夏大坝电厂(以下简称“大坝电厂”)的调研过程中,笔者发现,这家有近30年历史的老电厂,正在通过节能环保改造以及热电联产等方式,焕发出新的活力。
据介绍,位于宁夏青铜峡市的大坝电厂,1988年开建,1990年首台机组并网发电,当时,宁夏大坝电厂是西北地区第一台30万千万火电机组的诞生地,同时也是宁夏第一座百万千瓦级的发电厂。目前,该电厂拥有4台33万千瓦火电机组,另有两台66万千瓦超超临界火电机组项目已经通过核准,并成功取得了向浙江送电的指标,马上就要开工建设。
据了解,宁夏大坝从2007年开始进行节能环保的升级改造,并且对4台汽轮机的实施增容改造,相关负责人介绍,“相当于4台汽轮机只有壳子没变,里面全换成新的了,这项改造一方面让每台机组的容量由30万千瓦增至33万千瓦,另一方面也让每台机组的煤耗下降16克每千瓦时左右。”此后,该电厂还于2011年完成了除尘改造。数据显示,2007年以来,该电厂用于节能环保的投入已经超过8亿元。
如何覆盖节能环保方面的投入成本?据介绍,按照宁夏的政策,该电厂在脱硫、脱销、除尘方面分别能获得1.5分钱、1分钱、0.2分钱的补贴,相当于每度电的补贴为2.7分钱。
“现在煤炭价格较低,环保电价补贴基本可以覆盖成本。”大坝电厂一位负责人表示,虽然节能环保增加企业的成本,但是带来了很好的社会效益,另外,由于一系列新技术的使用,企业自身的能耗也确实降低了。
在增大节能环保投入的同时,大坝电厂一直保持着较好的盈利水平。数据显示,该电厂2014年实现利润1.5亿元,今年的利润指标为1.4亿元,截至10月底已完成1.18亿元。
在位于陕西铜川市耀州区的华能铜川照金电厂(以下简称“铜川电厂”),笔者了解到类似的情况。铜川电厂拥有2台60万千瓦国产亚临界燃煤空冷发电机组,2006年3月开工建设,同步上马烟气脱硫装置,2007年底两台机组相继投产。
投产后,该电厂累计投资5.8亿元,率先完成节能升级改造和超低排放改造。这让铜川电厂成为陕西乃至全国节能环保的典型。
该电厂相关负责人介绍,完成超低排放改造以后,虽然该电厂每度电的发电成本增加了约1.1分钱,在今年陕西省每度电下调0.9分钱时,同时对达到超低排放水平的电厂落实了每度电1分钱的环保电价。另外陕西省对铜川电厂率先完成超低排放改造予以机组利用小时数倾斜,同时还给予节能环保方面的财政补贴。
更重要的是,目前全国电力装机容量远远大于用电需求,加上下一步将要推进的电力体制改革,发电企业将面临更激烈的市场竞争。如何在竞争中立于不败之地?铜川电厂负责人认为,未来电力调度肯定会向经济、节能、环保方向倾斜,成本优势和环保优势将让企业在争取电量的时候拥有更多的话语权。
做大做强新能源项目
在优化火电的同时,在西北地区,华能集团也在积极谋求做大、做强新能源发电。
在华能陕西靖边电力有限公司(以下简称“靖边公司”),笔者了解到,该公司已连续建成四期风电、一期风光互补发电项目,目前总装机容量为23万千瓦。
不过,由于陕北地区新能源开发正处于发力阶段,华能陕西发电公司已经成立陕西新能源分公司,并且制定了在陕北地区发展百万千瓦新能源发电项目的庞大计划。
据了解,华能集团2015年在陕北的在建新能源项目为13万千瓦,2016年计划再开工21.5万千瓦新项目,另外还有分布在陕西省7个县市、已经开展前期工作的67万千万新能源项目,若这些项目全部在“十三五”建成并投产,华能集团在陕西的新能源装机将超过100万千瓦。
在积极争取新项目的同时,华能集团在陕西还不断改进新能源项目的管理,向管理要效益。数据显示,在陕北地区,共有7家企业开展新能源发电项目,目前华能投产的项目,平均风速排名倒数第一,但2014年的利用小时数也排名第一,2015年暂时排名第二。
绿色行动有起点,但没有止境。华能计划到2015年底,机组单机容量30万千瓦及以上的燃煤电厂将全部建成优秀节约环保型燃煤发电厂。目前,整个集团正在打造发电企业升级版,将以科技创新为抓手,加大科研投入,进一步加强洁净煤发电、碳捕集与处理及利用、新一代核电、太阳能发电等技术的研发应用,推进绿色煤电、高温气冷堆核电等示范工程建设,向新的更高的目标迈进。