难困临面中用应暖采在产联电热气燃、2.pdfVIP

天然气热电联产采暖运行方式的探讨 1 1 11、引言 目前，我国北方地区的大中城市采暖仍以污染严重的煤为主要燃料。随着环保意识的增 强，如何调整采暖用能结构，改善环境，是这些城市面临的重大课题。为此，大批以电、天 然气为能源的采暖方式开始出现，如电暖气、电热膜、电热泵、燃气锅炉、家用燃气炉等等。 然而，这些采暖方式是否合理？是否具有更理想的采暖方式呢？ 电采暖具有调节灵活、局部无污染的优点，加之电力的相对过剩，这种采暖形式的应用 逐渐增多。但是，将电直接变为热的采暖方式能源浪费是很大。虽然电几乎百分之百地转化 为热，但从一次能源的角度，采暖效率却只有30％。这意味着资源的浪费和整体环境污染 的加重，因而不符合我国可持续发展战略。 在经济方面，天然气是一种清洁燃料，但过于昂贵，一般比煤贵4倍左右，以天然气为 燃料的燃气锅炉采暖方式使得一般居民难以承受，许多“煤改气”的供热工程需要靠政府补贴 维持，大量推广天然气锅炉采暖会给政府背上沉重经济包袱。在能源利用方面，这样宝贵的 能源白白用锅炉烧掉，而没有实现梯级高效利用，可以说是对能源的一种浪费，这也不符合 我国可持续发展的战略要求。 在这种情况下，人们开始想到以天然气为燃料的热电联产方式采暖。众所周知，热电联 产方式的能源利用效率远大于锅炉采暖。通过这种天然气利用效率的提高来降低采暖运行成 本。于是，北京市一些地方开始酝酿由燃气轮机或燃气－蒸汽联合循环装置构成的热电厂供 热。这种热电联产装置在满足采暖供热的同时，发电效率可高达40％以上，从能源利用效 率的角度看，燃气热电联产是一种更先进的采暖方式。 2 2 22、燃气热电联产在采暖应用中面临的困难 从经济角度看，由于燃气热电联产系统投资比分散的小燃气锅炉高，燃料成本又比燃煤 热电厂贵，往往只有在发电上网电价较高的条件下，才会体现出其相对与燃气锅炉和燃煤热 电联产的优势。一方面，北京市的几个燃气热电联产工程的可行性论证中上网电价均在0.45 元以上。另一方面，由于北京目前电网并不缺电，又可从内蒙山西等地电网调入大量价格为 0.28元/kW.h的用电。因此，燃气热电厂每上网一度电，就要多付出至少0.17元。燃气 热电厂以如此高的电价上网是否可以接收，下面简单地算一个帐就会一目了然。对于燃气－ 蒸汽联合循环热电厂，每供1kW.h的采暖热量，要发1.2kW.h的电，就相应地多承受0.2 元以上的代价。如果单位平米建筑采暖的热电厂耗热量为0.45GJ，相当于125kW.h的热 量。于是，这种热电厂每供热1平方米，北京有关方面要倒贴约125×0.2= 25元。这已 经与燃气锅炉采暖的成本相当。这就意味着，为建这种热电厂所倒贴的钱足以建一套相同规 模的燃气锅炉采暖系统并无偿供暖。既然这样，建热电厂有何意义？显然，这种燃气热电联 产的实施没有经济基础。即便从广义上讲，它相对于纯凝汽发电和锅炉供热来讲节能并减小 了对整个大区域的环境污染。但是，对于环保要求越来越高的北京市区，与天然气锅炉相比， 却增加了污染物的排放量。从另一角度看，由于我国能源利用水平还很低，只要有资金，可 改善环境的工程项目还是相当多的。对于一个100MW的北京燃气热电联产系统，如果采 暖季运行小时数为3000，则电力部门每年要为该系统的电上网多付出 100MW×3000h×0.17元/kW.h，即五千万元之多。如果拿这些资金投入环保项目，对 环境污染的改善程度会明显优于这种燃气热电联产所带来的环境效益。 那么，以天然气为燃料的热电联产采暖供热方式就一定不可取呢？ 3 3 33、燃气热电联产调峰运行方式的提出 先看一下北京的电力状况。在电力的需求侧，随着经济的发展，北京的电力负荷增长迅 速，早在1996年最大负荷还不到4500MW，今年已达到了6500MW，到2005年预测 会达到9000MW。同时，电力负荷的峰谷差也不断拉大。随着第三产业和居民用电的增长， 日负荷曲线中峰谷差呈逐年增大趋势，它以高于最大负荷增长速度2个百分点的速度增长， 目前最小负荷率（日最小负荷与最大负荷之比）已达0.6，到2005年会降至0.58。从电 力供应侧看，北京供电的基荷主要靠外埠购入，这主要是由于北京以外的山西内蒙煤炭资源 丰富，发电成本低廉，同时考虑减轻首都污染等原因。一般来说，为了电网安全经济运行， 电力调峰平衡原则是“就地平衡”。实际上，北京供电中的外埠受电部分还是具有一定调峰能 力的。尽管如此，在电网负荷中心，即市区及近郊，也需要设置若干相当容量的调