《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《中国2 1世纪议程》、《当前重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》、《国民经济和社会发展第 十个五年计划纲要》、《电力工业“十五”规划》和《关于发展热电联产的规定》等法律和 政府文件中均提出应积极鼓励、支持、发展热电联产集中供热。
我国为什么坚定不移的一再提倡发展热电联产集中供热,我想主要应从节能与环保角度来分 析,结论应是客观发展的需要,科技进步的必然。
一、节约能源的需要
热电联产能够有效的节约能源,从国内外工程实践来看,已是不争事实。据《2000年电力工 业统计资料汇编》数据:2000年我国单机6000千瓦及以上电厂热效率仅为33.84%,电厂供热 效率85.96%,能源转换总效率39.43%,我国的热电厂热效率均能超过常规火电厂的热效率一 倍以上。实现热电联产的小型供热机组,其热效率超过大型高参数常规火电机组。
(一)能源形势不容乐观
我国自然资源总量排名世界第7位,能源资源总量居世界第3位。我国是产煤大国,煤炭储量 达1万亿吨,但精查保有剩余储量只有900亿吨,储采比不足百年。我国又是人口大国,我国 人口占世界总人口20%。
煤炭储量占世界储量的11%,人均煤炭仅为世界平均值42.5%
原油储量占世界储量的2.4%,人均石油仅为世界平均值17.1%
天然气储量占世界储量的1.2%,人均天然气为世界平均值13.2%
1998年我国人均能源消费量1.165吨标煤,居世界第89位。仅是世界人均能源消费水平2.4吨 标煤的一半,是发达国家的1/5-1/10。
我国石油储量不多,从1993年开始又成为能源净进口国,据予测未来缺口将越来越 大。
2000年我国已进口石油7000多万吨,花掉200亿美元。予计我国石油进口依存度(净进口量与 消费之比)
由1995年的6.6%上升为 2000年的20%
2010年的30%
2020年的50%
天然气进口依存度 2000年6%
2010年20%
我国将成为仅次于美国和日本的石油进口大国。由于石油需大量进口,因而能源安全性的问 题提到重要的议事日程。目前国家将建立战略储油,希望在2010年前屯储1500万吨石油。因 而事实告诉我们,我国能源形势不容乐观,缺口越来越大。
在过去的20年里,我国经济保持快速增长,年增长9.7%,而能源消费增长速度仅为4.6%,得 益于国家制订的“能源开发与节约并重,近期把节能工作放在优先地位”的总方针发挥作用 。据专家测算,我国在过的20年中,国民经济发展所需的新增能源,一半靠开发,一半靠节 约,而今后则要3/4左右要靠提高能效了,到2040年之后,新增 能源就全部要靠提高能效来 解决了。
因而我们可以说,积极发展热电联产是节约能源的需要。
(二)国家能源政策调整为热电联产发展提供了机遇
国家计委宏观经济研究院1998年提出的《中国中长期能源战略》的总报告称:
我国正处在重新考虑能源发展战略的关键时期。围绕实现现代化,要求调整我国能源发展战 略, 优化能源结构,提高能源利用效率,进一步明确和贯彻节能优先的长期能源战略,系统更新 落后 的高耗能的产业装备,打破局限于国内资源考虑能源供应战略的思想束缚,把建立国际多元 化能源供应体系作为长期能源供应的战略目标,把能源优质化作为主攻方向;把天然气开 发作为下世纪能源开发的重点,加强天然气管网系统等能源基础设施建设,注重核电、水电 、风电等优质一次电力的开发,加快洁净煤技术的开发利用。
《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》中确定国家大力开发天然气并实施“西气东输 ”工程,因而沿线各省将改变燃料结构,为发展燃气-蒸气联合循环热电厂和小型全能量系 统 (小型燃气轮机、余热锅炉和溴化锂制冷机组成的动力系统,实现热、电、冷、功联产)开创 了新机遇。
常规燃煤火电厂,机组越大参数越高,效率就高,经济性强,越小越不经济。然而燃气轮机 则是机组效率与容量关系不大,因而工业发达国家目前仍大力生产1000千瓦以下的小型燃气 轮机。美国和日本甚至开发100千瓦以下的微型燃气轮机和家庭用小型热电联产微型机。燃 料结构改变,将改变人们头脑中“小就不经济”的传统观念。小型全能量系统,是分散电源 的新型式。也是目前世界上工业发达国家发展的趋势。《关于发展热电联产的规定》文件中 已明确提出有条件的地区应积极推广。故今后人们头脑的“小就不经济”的传统观念要转变 ,热电联产的型式也将多样化。
2000年10月中国电机工程学会热电专业委员会曾派出“中国天然气热电联产代表团”访美, 考察项目之一为美国新泽西洲大学热电站。原为集中供热锅炉房,供学校用热与空调制冷。 19 95年装三台4500kW燃气轮机,实现热、电、冷联供。可解决全校80%电力需求,三台机组仅 需 要每班2人值班,自动化水平高,经济效益好,环境效益也令人满意,每天可盈利1万美元。 我国上海黄浦区人民医院,新建18层大楼25000平米,在地下室装一台1000kW燃气轮机,余 热锅炉和溴化锂制冷机组,总投资1500万元。于1998年3月投运。由于该医院用电负荷最大 为600kW,故设备不能满发,经济效益不能充分发挥,但该医院负责人讲:“目前发电成本 为0.5/kW·h,如由上海供电局供电,则电费为0.74-0.8元/kW·h,我们还是受益的。
”
〖BT3〗二、环境保护的要求
我国是能源生产大国也是能源消费大国,我国又是以燃烧为主的煤炭消费大国。我国历年一 次能源生产与消费情况如下:
我国1999年装机容量中74.8%为火电,而发电量中,火电占84.48%,而火电燃料中又以 煤为 主,发电燃料中按热值计算,煤炭占94.2%,以全部发电量计算,全国76.8%的电来自煤炭。
由于大量燃煤,造成环境污染严重。
(一)我国环境污染现状
当前我国污染防治现状总体上看,环境污染加剧的趋势开始得到基本控制,部分城市和地区 的环境质量所有改善,全民环保意识正在加强。但当前环境污染的结构正在发生变化:即工 业污染所占比重趋于稳定并降低,而生活和农业污染比重正在上升;我国主要污染物排放总 量仍 处在相当高的水平,环境污染、生态破坏加剧的趋势在一些地区尚未得到有效遏制,生态破 坏的范围在扩大,一些地区的环境质量仍在恶化。
1.水环境
我国水资源总量为2.8万亿立方米,居世界第六位,但人均占有量只有2300立方米,约为世 界人均水平的1/4,排在世界第121位,是世界上13个贫水国家之一,水污染更使我国的缺水 状况“雪上加霜”。
目前我国有364个城市缺水。有10个省、市、自治区在起码的要求线以下,占地500万平方公 里,占我国陆地面积的52%。缺水给城市工业带来损失在1200亿元以上,呈增涨之势,预计3 -5年沿海城市水资源矛盾达到临界状态。2010年将可能面临水荒的局面。2001年7月4日《 参考消息》刊出马来西亚(新海峡时报)一篇“为水而战”文章,列举世界各地在历史上和目 前为水而引发战争的情况。因此事实告诉我们水是宝贵的资源。文章还告诫我们:淡水资源 ,包括极地的冰盖,只占地球总水量的1%,在这1%中,75%用于农业,24%用于工业,用于人 类日常所需的只占这1%中的1%。
我国广东省已发生为水引发的血案-2000年7月3日普宁市大坝镇高湖水库附近的水利被炸毁 ,造成6人死亡,30人受伤的悲剧。《广东省水资源管理条例》正在草拟中,并已列入广东 立法计划。
发展热电联产集中供热节约用水有深远的意义。
2.大气环境
目前,我国的大气环境污染仍以煤烟型为主,主要污染物是总悬浮颗粒物和二氧化硫。少数 特大城市属煤烟与汽车尾气污染并重类型。酸雨污染范围大体未变,污染程度居高不下。
1999年,全国烟尘排放量1159万吨,二氧化硫排放量1857万吨,与上年相比,虽然1999年全 国烟尘排放量和二氧化硫排放量,分别下降了20.3%和11.2%,但是,以煤烟型为主的空气污 染仍十分严重。
1995年我国排放二氧化硫2370万吨,超过欧洲和美国,居世界首位。但我国人均排放量确不 多。1998年我国排放二氧化碳6-7亿吨,其中85%是由燃煤排放的;排放二氧化硫1953万吨 ,其中90%是由燃煤排放的;排放工业烟尘1175万吨,其中73%是由能源开发利用排放的。环 境污染问题已成为中国可持续发的重要制约因素。根据国家环保总局计算,我国环境问题 所造成的总损失占国民生产总值的10%左右,这是多么大的损失。
3.城市环境
我国城市空气污染仍以煤烟型为主,部分大中城市出现煤烟型与机动车尾气混合型污染。根 据《环境空气质量标准》规定,除特殊保护区和特定工业区以外,我国城市大气环境质量应 达到二级标准。统计的338个城市中33.1%的城市达到二级标准。其中超过三级标准的有137 个城市,占统计城市的40.5%。城市空气环境质量总体上较1998年度略有好转。据世界资源 研究所测算,全球十大污染最严重的城市中,我国就占了8个(十大污染城市依次为:兰州、 太原、北京、重庆、贵阳、印度的HOWRAH、墨西哥城、鞍山、成都、广州)。流经城市的河 段普遍受到污染。141个国控城市河段中,63.8%的城市河段为IV至劣V类水质,污染导致的 “缺水城市”增多。
多数城市处于噪声中等污染水平,生活噪声影响范围大并呈扩大之势,交通噪声对生活环境 干扰最大,施工噪声扰民现象严重。在影响城市环境的各种噪声源中,工业噪声占8-10% ,建筑施工噪声约占5%,交通噪声约占30%,社会生活噪声约占47%。分散供热的小锅炉房 是噪声源是居民投诉的对象。
逐年增多的城市垃圾至今未得到有效控制和处理,1999年工业固体废物的产生量为7.8亿吨 。城市垃圾人均年产量已达440公斤。年产垃圾1亿吨,且以每年8-10%的速度增涨。垃圾历 年的堆存量达60亿吨,侵占土地5亿多平米,全国有200个城市处于垃圾包围之中,垃圾处理 已刻不容缓。仅北京市一年生产的生活垃圾就多达480多万吨,每吨垃圾从中转站到堆放场 至少运费要100元,每年费用达5-6亿元。正因如此垃圾处理和垃圾热电站则提到重要议事 日程。
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