PDF《中国火力发电能耗状况及展望》

第33 卷第23 期中国电机工程学报Vol.

33 No.23 Aug.15,

2013 2013 年8月15 日Proceedings of the CSEE ?2013 Chin.Soc.for Elec.Eng.

1 文章编号:0258-8013 (2013) 23-0001-11 中图分类号:TK

9 文献标志码:A 学科分类号:470?20 中国火力发电能耗状况及展望 杨勇平,杨志平,徐钢,王宁玲 (华北电力大学国家火力发电工程技术研究中心,北京市 昌平区 102206) Situation and Prospect of Energy Consumption for China'

s Thermal Power Generation YANG Yongping, YANG Zhiping, XU Gang, WANG Ningling (National Thermal Power Engineering &

Technology Research Center, North China Electric Power University, Changping District, Beijing 102206, China) ABSTRACT: The net coal consumption of China'

s thermal power generation has decreased dramatically in the last decade with the increase of large-capacity high-parameter units but the decrease of the small, the enhancement on energy management, and the implementation of technical retrofits. The Twelfth Five-Year Plan raises even higher expectations for the energy conservation and emission reduction in electric power industry. Several main concerns should be analyzed scientifically to reach correct conclusions to guide the further development of the industry, such as the potential of dropping further energy consumption, and the sources the potential lies in. Based on the statistic data, the energy consumption of China'

s power units is analyzed and compared;

the expectations of China'

s energy consumption level in

2015 and

2020 are proposed. The results show that the energy consumption of China'

s thermal power units has ranked in the advanced level in the world;

the practical operation performance of supercritical power units of 600MW and above has even outperformed the design. With the optimization of thermal units mix and continuous innovation of energy conservation technologies, the energy consumption can be further reduced. Without consideration of CO2 reduction, the net coal consumption rate of China'

s thermal power units is expected to be about 320g/(kW?h) in

2015 and

310 g/(kW?h) in 2020. KEY WORDS: thermal power generation;

energy conservation;

energy consumption situation;

mix of installed capacity;

coal consumption prospect 摘要:近10 年来,随着高参数大容量机组持续增加,小火 基金项目:国家重点基础研究发展计划项目(973 项目)(2009CB 219801);

国际科技合作计划项目(2010DFA 72760-609);

国家自然科学 基金煤炭联合基金项目(U1261210). The National Basic Research Program of China (973 Program) (2009CB219801);

International Science and Technology Cooperation Project (2010DFA 72760-609);

Joint Funds of the National Natural Science Foundation of China(U1261210). 电机组的关停以及节能管理的加强和技术改造的实施, 中国 火力发电供电煤耗率大幅下降, 十二五 节能减排的目标 对火力发电提出更高的期望.中国(不包括港澳台)火力发电 的能耗水平能否继续下降, 主要的节能潜力点有哪些, 是能 源工作者不能回避的问题, 需要进行科学的分析才能得出正 确的结论, 进而引导火力发电行业的科学发展. 文中采用详 实的数据, 对中国火力发电的能耗水平进行横向和纵向对比 分析, 并对中国火力发电在

2015 年和

2020 年的能耗水平进 行展望.认为中国火力发电能耗已经处于世界先进水平,

600 MW 及以上超临界机组实际运行水平已经达到甚至超 过设计水平. 随着火力发电机组结构的进一步优化和火力发 电节能技术的不断创新,中国火力发电能耗还会继续下降, 不考虑二氧化碳减排的影响,2015 年中国火力发电供电煤 耗率在 320g/(kW?h)左右,到2020 年可以达到 310g/(kW?h) 左右. 关键词:火力发电;

节能;

能耗状况;

装机结构;

煤耗展望

0 引言 能源是社会发展的物质基础,是国民经济的命 脉. 富煤、贫油、少气 的能源资源禀赋决定了中 国(不包括港澳台,下同)一次能源生产和消费在较 长时间内以煤为主的格局不会改变,表1所示为中 国近年来一次能源和煤炭的消耗情况,煤炭在中国 一次能源生产中的比例接近 77%,在一次能源消费 中的比例为 70%左右,发电消耗原煤占国内煤炭消 费总量的 50%左右[1] .21 世纪以来,中国电力工业 发展迅猛,电力装机容量和发电量快速增长,表2为2005―2012 年中国火力发电装机容量和发电量 构成及比例[2] ,尽管核电、风电、太阳能发电比重 有所提高,但火电装机容量仍占电力总装机容量的 73%左右, 火力发电量占总发电量的比例超过 80%, 可见火力发电作为用能大户,对于我国工业领域节 能降耗至关重要,中国火力发电的能耗处于什么样

2 中国电机工程学报第33 卷表1中国近年来一次能源和煤炭消耗情况 Tab.

1 Primary energy and coal consumption in China in recent years 项目

2002 年2003 年2004 年2005 年2006 年2007 年2008 年2009 年2010 年2011 年 一次能源消费总量/(Gt 标煤) 1.594 1.840 2.135 2.360 2.587 2.805 2.914 3.066 3.249 3.48 一次能源消费中煤炭比重/% 68.000 69.800 69.500 70.800 71.100 71.100 70.300 70.400 68.000 68.40 煤炭消费量/Gt 1.416 1.692 1.936 2.167 2.392 2.586 2.811 2.958 3.122 3.425 发电用原煤/Gt 0.656 0.820 0.920 1.033 1.188 1.305 1.354 1.440 1.545 1.804 发电用原煤比例/% 46.330 48.460 47.520 47.670 49.670 50.460 48.170 48.680 49.480 52.67 注:数据来源于中国统计年鉴 2012. 表22001―2012 年中国火力发电装机容量和发电量 Tab.

2 Installed capacity and electricity generation in China from

2001 to

2012 项目

2001 年2002 年2003 年2004 年2005 年2006 年2007 年2008 年2009 年2010 年2011 年2012 年 总装机/GW 338.49 356.57 391.41 442.39 517.18 623.70 718.22 792.73 874.10 966.41

1 062.53

1 144.91 火电装机/GW 253.01 265.55 289.77 329.48 391.38 483.82 556.07 602.86 651.08 709.67 768.34 819.17 装机 容量 火电比例/% 74.75 74.47 74.03 74.48 75.68 77.57 77.42 76.05 74.49 73.43 72.31 71.50 总量/(TW?h)

1 483.90

1 654.20

1 905.20

2 194.40

2 497.50

2 849.90

3 264.40

3 451.00

3 681.20

4 227.80

4 730.60

4 977.40 火电/(TW?h)

1 204.50

1 352.20

1 579.00

1 810.40

2 043.70

2 374.20

2 720.70

2 803.00

3 011.70

3 416.60

3 900.30

3 910.80 发电 量 火电比例/% 81.17 81.74 82.88 82.50 81.83 83.31 83.34 81.22 81.81 80.81 82.45 78.57 注:数据来源于中国电力工业统计数据分析

2012 和2012 年全国电力工业统计数据. 的水平,火力发电的节能潜力有多大,如何进一步 降低火力发电的能耗,是火力发电节能工作者不能 回避的问题.本文首先对中国火力发电的整体能耗 水平进行国内外对比分析,定位中国火力发电的能 耗水平;

其次对 300MW 级以上大型火电机组的实 际运行能耗与设计能耗进行比较,分析不同类型、 不同容量燃煤发电机组的能耗水平;

总结了大型燃 煤发电机组进一步节能降耗的方向与措施;

最后对 中国火力发电在

2015 年和

2020 年的能耗水平进行 展望分析.

1 国内外火力发电能耗状况 进入

21 世纪以来,随着大容量机组持续增加, 小火电机组的关停以及节能管理的加强和技术改 造的实施,中国火力发电煤耗率水平大幅下降,图1所示为 2001~2012 年全国装机容量

6 000 kW 及以上火力发电厂平均标准煤耗变化情况,图2所示为 2001―2011 年全国全口径发电的厂用电率(包 含火力发电)及火力发电的厂用电率状况.

2011 年全国装机容量

6 000 kW 及以上电厂供 电标准煤耗

329 g/(kW?h),火力发电厂用电率 6.23%,与2001 年相比供电标准煤耗下降

56 g/ (kW?h),火力发电厂厂用电率下降 0.93 个百分点. 按照中国电力企业联合会发布的

2012 年电力工业 快报,2012 年全国装机容量

6 000 kW 及以上电厂 供电标准煤耗率达到 326g/(kW?h).特别是

2007 年和2008 年每年下降

11 g/(kW?h),是供电煤耗率下 降幅度最大的

2 年,主要原因还是 上大压小 的结构调整,如图

3 所示为

2005 年以来新增和关 停火力发电容量状况[3] ,2006 年和

2007 年是新增 火力发电容量幅度最大的

2 年,

2006 年新增火电装

385 3........