火力发电厂发展前景浅析

闫彦

摘 要：随着我国经济发展进入新常态，经济能源基础结构开始发生变化，但是以煤电为主的格局仍然难以在短期内发生根本性的结构性变化。全球各国对大气污染如何防治以及温室气体排放限额的争论愈加激烈。中国正逐步从多方面着手改善能源发展带来的问题，例如从调整布局、技术提升、管理优化等多方面提高能源利用效率，这将对实现经济环境可持续发展具有重大意义。

关键词：能源布局；清洁利用；转型升级

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.157

目前中国发电装机仍然以火电为主，近年来虽然火电所占比重不断下降。但是截止2016年年底，火电仍占全国发电装机容量16.5亿千瓦中的64%（约10.5亿千瓦）。火电新增装机规模为“十二五”以来同期新高，火电装机增速重回升势，发电设备利用小时同比继续降低。“十三五”时期是我国能源发展战略的关键时期，优化能源结构，提高能源的利用效率，最大限度的发挥火力发电厂的生产效率，对提高电能生产的经济性具有十分重要的意义。

随着我国经济发展步入新常态，经济增长的动力机制发生了深刻变化。生活环境形势越来越受到社会关注，中国SO2、NOx等主要大气污染物排放总量约4700万吨，居世界第一，其中SO2排放量接近美国、欧盟总和的4倍，NOx排放量为美国、欧盟总和的2倍左右。近年来，发生在中国北方和中东部地区大范围、持续时间较长的雾霾天气，引起了社会各界的高度重视。此外，中国还是碳排放第一大国，排放总量占世界1/4，单位GDP碳排放水平是世界平均值的3倍以上。空气污染已经成为中国的社会热点问题，这不仅形成了舆论压力，而且日益威胁人们的健康。

本文将尝试从布局规划、设计建设、运行管理等几个方面来谈论火力发电厂的发展前景。

1 优化能源布局，解决新能源利用率问题

2016年，全社会用电量59198亿千瓦时，同比增长5.0%，全国电源新增生产能力12061万千瓦，其中，水电1174万千瓦，火电4836万千瓦。电力供需形势发生明显变化，已经成为总体宽松的形势，且区域性过剩和结构性过剩并存的状态。面对严峻的生态环保形势，中国已经提出在2020年、2030年非化石能源消费比重分别提高至15%、20%的战略目标。因此，调整电源结构、协调优化发展，从能源布局的方面进行规划调整才是节能增效的基本方法。这对解决新阶段电力系统安全稳定性运行问题提供了途径。

首先，协调优化各类非化石与化石能源开发与利用。合理确定非化石能源的规划布局，统筹风电、光伏等洁净能源的分布。同时以火电厂为调峰响应主力，保证优先消纳非化石能源的发电量，避免大量弃风、弃光的现象的出现。为此，要在缺少调峰规划的地区重点建设新一批调峰机组。“十三五”期间，中国风电、光伏装机新增容量有望超过2亿千瓦，新能源消纳压力巨大，必须从电源、电网和用户等层面多措并举，努力提高新能源消纳能力。

其次，统筹电力基地开发与外送。因地制宜，合理布置各地优势能源发电的发展建设，打通外送电的电网通道，破除省份之间的壁垒，南北电力互补互送，提高市场竞争力。为此，还需要优化区域网架分布，确保电网高质量安全稳定运行。但是，目前中国电力供需仍以总体宽松为主，不确定性问题愈发突出。

2 着力加快煤电转型升级，促进煤电清洁有序发展

随着非化石能源快速发展，电力需求增速放缓，煤电将由主力电源逐步向提供电力、电量同时，提供可靠容量、调峰等辅助服务的基础电源转变。电力企业更应积极主动适应能源结构调整和电力市场发展，加快煤电结构优化和转型升级，促进煤电清洁有序发展。“十三五”期间，应加快新技术研发与推广应用，提高煤电发电效率及节能环保水平，应坚持现役煤电清洁化改造和新建清洁化煤电机组双管齐下，全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造“提速扩围”工程，加大能耗高、污染重煤电机组改造和淘汰力度。尤其是采取关停小容量机组，推广高参数、大容量机组的措施，对减少能耗、提高能源利用率具有重大意义。同时在坚持市场引导与政府调控并举的原则下，力争将2020年煤电规模控制在11亿千瓦以内。

中国电力工业取得了举世瞩目的成就，发电装机、电网规模等多项指标居世界首位，装备技术、科学研发、工程建设等多方面都取得了长足进步，有的甚至已经达到世界先进水平，有力支撑了国家经济的快速发展和人民生活水平的不断提高。为了解决日益严重的大气污染问题，国家对电厂的环保设备提出了更高的要求。2015年12月，国务院常务会议决定，在2020年之前对燃煤电厂全面实施超低排放和节能改造。提出了通过多污染物高效协同控制技术，使燃煤机组的大气主要污染物排放标准低于我国现行的《火电厂大气污染物排放标准》这一法定标准，而接近或达到天然气燃气机组的超低排放标准。

我国政府明确在2020年前，对燃煤机组全面实施超低排放和节能改造，对落后产能和不符合相关强制性标准要求的，要坚决淘汰关停。所有现役电厂在2020年前度电煤耗要求低于310克，新建电厂平均煤耗要求低于300克，而且东、中部地区要提前至2017年和2018年达标。政府同时加大政策激励，以优惠信贷、发债的融资方式支持超低排放和节能改造。

3 清洁智能厂网，综合技术升级改造与示范

根据国家《电力发展“十三五”规划》，全国各省份都开展了针对性的部署。新常态下，经济结构调整加快，新旧动能转换，虽然经济发展稳中向好的大趋势不变，但短期内产业结构的变化会使得用电需求增速变化幅度远大于经济增速波动幅度，准确预测用电需求比以往任何时候都要困难。

目前在火力发电工程中降低能耗还有很大的空间。在生产环节方面从提高燃烧效率、汽轮机效率、设备利用率等方面入手。从生产管理中不断进行技术创新、优化燃料管理系统。随着我国基础工业的不断发展提高，设备可靠性不断提高，这也为电力行业的整体效率的提升打下基础。综合全国大数据进行整体分析，针对不同机组特性找到最优的生产管理方法。进而在整体上着重解决产业竞争力不高，创新能力不足，配套服务体系发展滞后和市场发育程度低等问题。

针对新方法、新问题，灵活智能发展电力系统已显得必不可少。首先，通过优化电力调度运行、大力提高电力需求调整能力，增强电网调峰能力。其次，升级改造供配电网络，推进智能电网建设。同时，“十三五”期间我国将增强电网统一规划标准，提高供电可靠性和供电质量，建设一批节能环保产业示范园区。

4 重新定位煤电功能，产业结构转型升级

“十三五”时期是中国全面建设成小康社会的决胜期、全面深化改革的攻坚期，随着经济发展步入新常态，电力发展面临新形势，新挑战，能源电力需求增长放缓，与此同时，电力发展中的诸多深层次问题与矛盾也亟待破解，机遇与挑战并存。可再生能源快速发展，能源清洁化转型稳步推进，天然气利用优势凸显。目前我国能源消费增速明显回落，能源结构和供需形态将会产生深刻改变。

随着经济发展水平和人民生活水平的提高，第三产业和居民生活用電比重上升，第三产业用电量持续保持较高增速。2016年，第一产业用电量1075亿千瓦时，同比增长5.3%；第二产业用电量42108亿千瓦时，同比增长2.9%；第三产业用电量7961亿千瓦时，同比增长11.2%；城乡居民生活用电量8054亿千瓦时，同比增长10.8%。经济总体增速由高速转为中高速，经济结构不断优化升级，第三产业消费需求逐步成为主体，经济发展驱动力从要素驱动、投资驱动转向创新驱动。行业电力消费格局的变化对电力发配提出了更高的要求。

有关研究预测，2030年非水可再生能源发电装机有望达到8亿-9亿千瓦左右。中国电力工业发展将面临一系列新问题新挑战，如电力供需的不确定性、煤电功能定位、新能源并网消纳、安全系统稳定运行、电力市场运营等。至2016年全国局部地区电力供应能力过剩问题进一步加剧，新能源、可再生能源发电量持续快速增长，弃风弃光问题也越发突出。优化电源布局，加快新能源输电通道的建设，开展跨区跨省消纳机制，加强供热机组调峰管理将是未来的重点方向。

参考文献：

[1]刘世宇，杜忠明，王茜，周天睿.“十三五”电力发展思路解析[J].中国电力，2017，50（1）：7-12.

[2]刘世锦，冯飞.中国电力改革与可持续发展[M].北京：经济管理出版社，2003.