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　　文/中國電工技術學會名譽理事長  周鶴良

　　截至2013年底，全國發(fā)電裝機容量達到12.47億kW，其中火電裝機容量為8.6億kW，占69%，而火電機組的發(fā)電量為3.9萬億kW.h，占全國發(fā)電量的80%。專家預測到2020年國內發(fā)電裝機容量將達到19~20億kW，其中燃煤發(fā)電機組所占比例將從目前的70%降低到60%，清潔能源的機組容量比例到2020年將達到40%左右。

　　從以上數據可以看出，未來相當長的時期內，煤炭作為主體能源的地位不會大幅度改變，到2013年底，我國水電裝機容量累計為2.8億kW，占全國發(fā)電裝機容量的22%，而發(fā)電量僅占全國發(fā)電量的16%左右，因為枯水期水電發(fā)電量最大約為豐水期的1/3，嚴重影響供電能力。風電發(fā)電量僅為火電發(fā)電量的30%左右，因為有時候風量小和棄風原因，加上晚上風量大的時候，卻負荷需求量小的緣故。

　　大容量火電機組技術不斷提升

　　經過改革開放30多年的今天，大容量火電機組得到迅猛發(fā)展，從2006年以來，全國30萬千瓦等級以上的大型火電機組占火電機組的比重已經達到75%以上，其中60萬千瓦級以上清潔能源機組占火電機組比重已經達到40%左右，到2013年底，已經投入運行的百萬千瓦超超臨界火電機組已超過60臺，累計生產量超80臺。我國已成為世界上百萬千瓦級超超臨界機組投運最多的國家，成為世界領先。

　　大容量火電機組供電煤耗不斷下降，從2007年的356g/kW.h下降到現在330g/kW.h，每年下降的能耗，相當于年節(jié)約標準煤1億噸左右。值得一提的是，上海外交橋第三發(fā)電廠的百萬千瓦超超臨界火電機組，將發(fā)電凈效率提高到全球領先的46%，供電煤耗達到276g/kW.h，為世界發(fā)電行業(yè)樹立了中國標桿。

　　到2013年底，全國10萬千瓦以上火電機組平均供電煤耗約在330g/kW.h，我國80年代初引進美國西屋、CE燃燒工程公司30萬、60萬千瓦亞臨界火電機組制造技術，平均供電煤耗分別為330g和312g/kW.h，這是80年代世界平均先進水平，我們現在制造的百萬千瓦超超臨界火電機組平均供電煤耗在286g/kW.h左右，跨入了世界先進行列。

　　我國已成功批量生產60萬千瓦超臨界、百萬千瓦超超臨界火電機組，通過80年代引進、消化吸收、優(yōu)化和再創(chuàng)新，提高自主創(chuàng)新能力。至今，形成擁有自主品牌的大容量火電機組先進技術，它的產業(yè)規(guī)模、產業(yè)布局、產業(yè)結構、發(fā)電效率、供電煤耗、掌握核心技術的成熟度、機組運行的可靠性等技術性能指標，已達到國際先進水平。

　　東方鍋爐廠研制的具有完全自主知識產權，國際上最大容量——60萬千瓦級超臨界循環(huán)流化床鍋爐（CFB）已于2013年6月在四川白馬電廠投運發(fā)電，運行性能良好。

　　上述情況可以充分說明，目前中國70%以上電能依靠煤電供給，如何利用先進燃煤發(fā)電技術，以更少的煤發(fā)更多的電，這是一個大問題，更確切的說，我們應該通過先進燃煤發(fā)電技術，實現節(jié)能減排，還有很大的發(fā)展空間，這是滿足未來能源需求的必由之路。新疆有豐富的煤炭資源、石油資源、天然氣、風能、太陽能光伏等清潔資源優(yōu)勢，特別是煤炭資源，加上內蒙、山西、貴州的煤炭資源優(yōu)勢，可以得到充分開發(fā)利用。擺在我們面前的戰(zhàn)略任務就是重點加快建設特高壓骨干網架，遠距離向華中、華北、華東負荷中心輸電，實現全國統一電力市場，促進大煤電能源發(fā)電基地集成化開發(fā)，又大幅度提高煤炭一次能源開發(fā)配置效率，加快推進能源戰(zhàn)略轉型。

　　加快推進燃煤電廠的清潔高效利用

　　火電廠的燃煤鍋爐會產生大量的二氧化硫及氧化物等大氣污染物，但要看到，這幾年來由于國家的高度重視，大部分電廠在控制污染方面投入很大，經過脫硫、脫硝一體化的改造，成績很大。

　　環(huán)保排放都基本上達標，因此講，火電廠是目前最安全、最可靠的發(fā)電方式之一，從電網角度看，火電機組發(fā)電更安全，這就證明，火電廠有必要存在和繼續(xù)發(fā)展的必要。輸電和輸煤必須并舉發(fā)展，要從社會效益來充分論證考慮。

　　在今后一個時期，電力行業(yè)仍然是我國最大的煤炭消費行業(yè)，2013年電力火電機組耗煤將近20億噸標準煤，占全國煤炭消費總量50%左右。有資料充分說明，煤炭支撐全國火電裝機由1978年4000萬kW增加到2013年8.6億kW，這是提供火電機組燃料——煤炭行業(yè)作出很大的貢獻。

　　煤改電以北京為例，主要集中建設四大熱電中心，計劃于2015年可以全部投入運行，據了解，目前位于北京東南、西南的熱電中心已經并網投入運行，東北、西北熱電中心預計分別在2014年、2015年投入運行，最終實現對北京地區(qū)的高井電廠、石景山電廠、一熱電廠、華能電廠等四大燃煤機組替代改造。

　　上述四大熱電中心可以支撐北京的電力裝機容量將達到1100萬kW，北京的能源結構將進一步得到優(yōu)化，為煤改電提供安全、清潔、可靠電源支撐。

　　預計到2017年北京以天然氣為燃料的發(fā)電成為北京市能源發(fā)電的主體。燃煤電廠的比重將會逐漸下降。

　　2013年，北京每年燃煤量約2300萬噸，其中1000萬噸集中在四大火電廠，雖然北京市將逐漸采用天然氣作為燃料來替代煤電，但火電機組作為就地平衡和作為備用機組仍然有存在的必要。

　　但要看到，雖然我國天然氣開采量逐年增加，2013年國內天然氣消費量達到1680億立方米，但其中進口量為530億立方米，對外依存度約占30%，因此，全國的大中型城市發(fā)電量不可能都仿效北京采用天然氣燃料來替代發(fā)電。天然氣消費量既要用于工業(yè)領域，更重要是確保民用，保障民生包括城市老百姓每天做飯都要逐漸增加天然氣的用氣量。

　　另外，還要講一下，許多省市還有不少鋼鐵及石油化工企業(yè)的自備電廠，還要不斷提高中小城鎮(zhèn)老百姓的生活品質，仍然要發(fā)展熱電聯產機組，以熱定電，既可以發(fā)電，又可供熱，一舉兩得。

　　有些中等城市，在60-70年代都采用中小供熱機組，現在人口增長了，住房面積增加了，城市功能增多了，就可以采用以大代小辦法。如遼寧撫順熱電廠原有一臺10萬kW和2臺2.5萬kW小容量供熱機組，最近他們準備投資新建2臺30萬kW容量，采用亞臨界雙抽氣供熱機組，2013年已經開工建設。實行公開、公正、公平競爭，設備進行招投標，哈爾濱電氣集團按照EPC模式中標。

　　燃煤電廠只要按照中央、國務院啟動環(huán)保升級改造要求，就會取得較好成果。北疆電廠一位總工程師向我介紹，京津冀最大電廠之一——天津國投北疆電廠2014年實施燃煤機組環(huán)保升級。規(guī)劃分二期工程進行建設，一期工程安裝兩臺世界最先進的高參數、高效率、大容量、低污染的百萬千瓦等級的超超臨界燃煤發(fā)電機組正在緊張施工建設，建成后每年發(fā)電量為110億kW.h，并入華北電網，統一供電。電廠改造之后，北疆電廠就可實現燃煤機組燃氣排放，達到天然氣排放標準。這一改造試點，有望成為國內燃煤電廠環(huán)保改造的“標桿”。

　　因此說，燃煤電廠通過脫硫、脫硝和除塵的環(huán)保設施，煤炭的清潔利用有很大空間。煤電廠的煙塵排放濃度、二氧化硫排放濃度、氮氧化物排放濃度，電廠污染物排放水平一定可以達到國家規(guī)定的燃氣發(fā)電機組的排放指標，實現“燃煤機組燃氣化”排放的目標。污染排放物大幅下降，煤炭清潔高效利用水平就會大幅度提高。在這方面，今后的任務就是要加快推進煤炭的清潔、高效利用。