實(shí)現(xiàn)電源多元化發(fā)展構(gòu)建我市環(huán)保和資源節(jié)約型電力供應(yīng)體系蘇州熱工研究院2006年3月1一、構(gòu)建我市環(huán)保和資源節(jié)約型電力供應(yīng)體系的意義

蘇州市地處長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)區(qū)，近年來(lái)已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展最為迅猛的城市之一,同時(shí)又是我國(guó)著名的旅游風(fēng)景區(qū)，2005年GDP超4000億。十五期間受全國(guó)性電力供應(yīng)緊缺的影響，我市供電形勢(shì)非常嚴(yán)峻，電力缺口較大，一定程度上制約了經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展。經(jīng)過(guò)“十五”努力目前我市電力工業(yè)和能源供應(yīng)以及環(huán)境狀況為：近年來(lái)新建了一批300MW以上的大型火力發(fā)電機(jī)組，全市發(fā)電容量超10000MW。但全市范圍內(nèi)可用作電廠廠址的資源已不多；市區(qū)范圍內(nèi)按區(qū)域布局了若干個(gè)熱電廠，編制并通過(guò)了市區(qū)供熱規(guī)劃，小鍋爐已得到一定的整治；2

雖然到十五末的2005年我市的電力缺口有所緩解，但經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和全面建設(shè)小康社會(huì)，我市仍面臨電力供應(yīng)和環(huán)境保護(hù)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn):經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速地增長(zhǎng),要求電力工業(yè)的持續(xù)超前地發(fā)展。但本地區(qū)廠址資源的稀缺將制約未來(lái)本地電力工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，從外部引入電量則要面對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性問(wèn)題；出于對(duì)集中式供電方式安全性的考慮,需要對(duì)一些特殊場(chǎng)合，如醫(yī)院、銀行、大型商業(yè)中心、居民區(qū)等對(duì)供電安全穩(wěn)定性要求較高的用戶提供多元化的電力供應(yīng)；

我市屬于“兩控區(qū)”（酸雨控制區(qū)和二氧化硫控制區(qū)），經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展已使我市面臨日益加大的環(huán)境壓力。其中燃煤火電廠排放SO2占地區(qū)排放總量近50%，而清潔能源、可再生能源的開(kāi)發(fā)力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。3蘇州作為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和著名的旅游風(fēng)景區(qū)面臨日益嚴(yán)重的環(huán)保壓力。國(guó)家對(duì)電力行業(yè)環(huán)境保護(hù)工作提出的具體要求，即以削減二氧化硫排放量為重點(diǎn)，優(yōu)化電源布局，促進(jìn)西電東送，控制東部地區(qū)新建燃煤電廠。特別對(duì)于“兩控區(qū)”，明確限制新建燃煤電廠，同時(shí)要求在現(xiàn)有基礎(chǔ)上每年削減SO2排放量20%。

我市的能源資源和環(huán)境容量已難以支撐粗放型的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和能源消費(fèi)的超常增長(zhǎng)。因此我們必須尋找實(shí)現(xiàn)環(huán)境和電力和諧發(fā)展的對(duì)策，構(gòu)建起我市環(huán)保和資源節(jié)約型電力供應(yīng)體系。4二、西方發(fā)達(dá)國(guó)家電力供應(yīng)體系的現(xiàn)狀當(dāng)前世界電力工業(yè)面臨四大亟待解決的問(wèn)題：合理調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、進(jìn)一步提高能源利用效率、改善電力供應(yīng)的安全性、解決環(huán)境污染。為了應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，西方發(fā)達(dá)國(guó)家的電力供應(yīng)已從單一集中式供電（大機(jī)組、大電廠、大電網(wǎng)）轉(zhuǎn)向采用集中式供電與小型分布式供電方式的合理結(jié)合。這種被全球能源、電力專家認(rèn)為是投資省、能耗低、可靠性高的靈活電力供應(yīng)系統(tǒng)，現(xiàn)已成為當(dāng)今西方發(fā)達(dá)電力工業(yè)的發(fā)展方向。它有二大發(fā)展趨勢(shì)：51、大力推動(dòng)大型、高效、潔凈煤發(fā)電技術(shù)超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)：具有煤耗低、環(huán)保性能好、技術(shù)含量高的特點(diǎn)，是當(dāng)今國(guó)際上最為先進(jìn)的發(fā)電技術(shù)。以三菱、日立為代表的日本超超臨界機(jī)組發(fā)電效率在48％左右，單電煤耗約265克標(biāo)準(zhǔn)煤(和我國(guó)現(xiàn)在運(yùn)行的機(jī)組相比每度電至少可以節(jié)煤50克)；隨燃料消耗的減少可使每kwh發(fā)電量的CO2排放減少約15%，其他污染物如NOx和SOx的排放均而成比例地降低；除了超超臨界發(fā)電機(jī)組以外，增壓流化床聯(lián)合循環(huán)、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）、燃?xì)饴?lián)合循環(huán)（CCGTs）等發(fā)電技術(shù)的采用，可以有效地改變電力工業(yè)目前能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重的局面，具有現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會(huì)效益。

這也是目前在我國(guó)被廣泛接受并著手實(shí)施的方向。6彌補(bǔ)大電網(wǎng)在安全穩(wěn)定性方面的不足。直接安置在用戶近旁的分布式發(fā)電裝置與大電網(wǎng)配合，可大大地提高供電可靠性，在電網(wǎng)崩潰和意外災(zāi)害情況下，可維持重要用戶的供電；分布式供電方式以其規(guī)模小、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)，通過(guò)不同循環(huán)的有機(jī)整合可以在滿足用戶需求的同時(shí)實(shí)現(xiàn)能量的綜合梯級(jí)利用，并且克服了冷能和熱能無(wú)法遠(yuǎn)距離傳輸?shù)睦щy；為可再生能源的利用開(kāi)辟了新的方向。9三、基于燃?xì)廨啓C(jī)的分布式供電系統(tǒng)簡(jiǎn)介分布式供電系統(tǒng)又稱為第二代能源系統(tǒng)，基于燃?xì)廨啓C(jī)的分布式供電系統(tǒng)則具有六個(gè)方面的主要特征，一是燃料的多元化；二是設(shè)備的小型、微型化；三是冷熱電聯(lián)產(chǎn)化；四是網(wǎng)絡(luò)化：五是智能化控制和信息化管理；六是高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保水平。1、根據(jù)采用的燃料不同，可分為化石能源與可再生能源：當(dāng)前分布式供電的發(fā)電技術(shù)，仍以化石能源為主；未來(lái)分布式供電方式的發(fā)展方向則是可再生能源利用據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2060年全球可再生能源的比例將發(fā)展到世界能源構(gòu)成的50％以上;煤天然氣生物質(zhì)石油渣/焦內(nèi)燃機(jī)電力制冷制熱10效率差、密度低、不穩(wěn)定等缺陷成為以往可再生能源利用的主要障礙。可再生能源利用很難與集中供電相結(jié)合，而分布式發(fā)電系統(tǒng)對(duì)能源密度的要求遠(yuǎn)低于集中供電方式；通過(guò)與分布式供電方式相結(jié)合，新型可再生能源分布式發(fā)電系統(tǒng)可以在能的梯級(jí)利用的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)效率的大幅度提高；同時(shí)，通過(guò)與現(xiàn)代蓄能技術(shù)相結(jié)合，可以在很大程度上克服可再生能源不穩(wěn)定的缺陷；11基于燃?xì)廨啓C(jī)的分布式供電方式為可再生能源利用的發(fā)展提供了新的動(dòng)力，在供能效率和經(jīng)濟(jì)性的提高以及能源供給安全性方面具有不可替代的作用；而可再生能源也為分布式供電提供了更加廣闊的發(fā)展前景。用于區(qū)域加熱系統(tǒng)的LFG熱電廠，瑞典122、根據(jù)用戶需求不同：電力單供方式、熱電聯(lián)產(chǎn)方式(CHP)、冷熱電三聯(lián)產(chǎn)方式(CCHP)：基于燃?xì)廨啓C(jī)的分布式電力單供方式的熱轉(zhuǎn)功效率依然遠(yuǎn)小于大型集中供電電站。如何有效提高分布式供電系統(tǒng)的能量利用效率是當(dāng)前分布式供電技術(shù)發(fā)展所面臨的主要障礙之一；與簡(jiǎn)單的電力單供方式相比，冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可以在大幅度提高系統(tǒng)能源利用率的同時(shí)，降低環(huán)境污染，明顯改善系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性。因此，三聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是目前基于燃?xì)廨啓C(jī)的分布式供電發(fā)展的主要方向之一。13冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)概述及其特點(diǎn)傳統(tǒng)電力單供方式，例如，集中供熱、直燃式中央空調(diào)及發(fā)電設(shè)備，存在有能耗高，忽視環(huán)境影響的共性問(wèn)題。從技術(shù)角度而言，這些設(shè)備都未達(dá)到對(duì)有限能源資源的高效和綜合利用；。14冷熱電聯(lián)產(chǎn)(CCHP)是建立在能的梯級(jí)利用概念基礎(chǔ)上，將制冷、供熱(采暖和供熱水)及發(fā)電過(guò)程一體化的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，具有提高能源利用效率，減少碳化物及有害氣體的排放的優(yōu)點(diǎn)：與集中式發(fā)電-遠(yuǎn)程送電比較，CCHP可以大大提高能源利用效率：大型發(fā)電廠的發(fā)電效率般為35%-55%，扣除廠用電和線損率，終端的利用效率只能達(dá)到30-47%。而CCHP的能源利用率可達(dá)到90%，沒(méi)有輸電損耗；另外，CCHP在降低碳和污染空氣的排放物方面具有很大的潛力：據(jù)有關(guān)專家估算，如果從2005年起25％的新建建筑及從2010年起50％的新建建筑均采用CCHP的話，到2020年的二氧化碳的排放量將減少19%。如果將現(xiàn)有建筑實(shí)施CCHP的比例從4%提高到8%，到2020年二氧化碳的排放量將減少30%。153、根據(jù)循環(huán)方式不同：燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電方式、蒸汽輪機(jī)發(fā)電方式、柴油機(jī)發(fā)電方式等隨著微型燃機(jī)技術(shù)的不斷完善，微型燃機(jī)發(fā)電機(jī)組已成為分布式供電的主力。先進(jìn)的微型燃?xì)廨啓C(jī)是提供清潔、可靠、高質(zhì)量、多用途的小型分布式供電的最佳方式，使電站更靠近用戶，無(wú)論對(duì)中心城市還是遠(yuǎn)郊農(nóng)村甚至邊遠(yuǎn)地區(qū)均能適用，是一種較好的環(huán)保型發(fā)電裝置；蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組也是分布式供電不錯(cuò)的選擇。16四、我市需要分布式供電并已基本具備發(fā)展的條件

目前我國(guó)正處在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展時(shí)期，提高資源綜合利用效率，是我國(guó)能源工業(yè)能否持續(xù)支撐國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)的關(guān)鍵所在。我國(guó)能源利用水平距世界發(fā)達(dá)國(guó)家還有很大的差距，日益增長(zhǎng)的電力需求遠(yuǎn)未得到滿足，“大機(jī)組、大電廠、大電網(wǎng)”的大規(guī)模、集中式的電網(wǎng)供電依然是我國(guó)目前能源工業(yè)的主要發(fā)展方向。17

但是我市需要分布式供電，這是因?yàn)椋?/p>

1、我市地處東南沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，由于生活水平的日益提高，已經(jīng)出現(xiàn)了類似于西方發(fā)達(dá)國(guó)家的對(duì)于電力供應(yīng)方式多樣化的需求趨勢(shì)。分布式供電方式所具有的與集中供電方式的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，使之成為集中供電方式不可缺少的重要補(bǔ)充，為解決電力供應(yīng)方式多樣化問(wèn)題提供了一個(gè)圓滿的方案；2、隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，我國(guó)集中式供電電網(wǎng)的規(guī)模迅速膨脹。這種發(fā)展所帶來(lái)的安全性問(wèn)題是不容忽視的，近來(lái)美國(guó)加州供電危機(jī)己為我們敲響了警鐘。為了及時(shí)抑制這種趨勢(shì)的蔓延，只有合理地調(diào)整供電結(jié)構(gòu)、有效地將分布式供電和集中式供電結(jié)合在一起，構(gòu)架更加安全穩(wěn)定的電力系統(tǒng)；

18⑶著眼于環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，目前對(duì)可再生能源的研究和利用受到世界范圍的廣泛重視。對(duì)可再生能源的能量聚集、轉(zhuǎn)化、儲(chǔ)存和利用等方面研究表明：以可再生能源為基礎(chǔ)的分布式供電方式具有不可替代性，必將成為未來(lái)很有發(fā)展前景的供能手段之一。在本地區(qū)，可以著手開(kāi)展以太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能為主要能源的分布式供能系統(tǒng)方向的各項(xiàng)工作；19⑷縱觀西方發(fā)達(dá)國(guó)家的能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程，可以發(fā)現(xiàn)：它經(jīng)歷了從分布式供電——集中式供電——集中式供電與分布式供電方式并存的演變。造成這種現(xiàn)象不僅僅是由于生活水平提高的需求，而且也是集中式供電方式自身所固有的缺陷造成的。毋庸置疑，隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)也將面臨類似的問(wèn)題。因此，雖然從目前能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況來(lái)看，集中式供電是我國(guó)能源系統(tǒng)發(fā)展的主要方向，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，構(gòu)造一個(gè)集中式供電與分布式供電相結(jié)合的合理能源系統(tǒng)，增加電網(wǎng)的質(zhì)量和可靠性，將為我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的必然選擇。20五、結(jié)論1、目前我國(guó)正處在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展時(shí)期，日益增長(zhǎng)的電力需求遠(yuǎn)未得到滿足，大規(guī)模、集中式的電網(wǎng)供電依然是我國(guó)目前能源工業(yè)的主要發(fā)展方向；2、但在我市所處的東南沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，由于生活水平的日益提高，已經(jīng)出現(xiàn)了類似于西方發(fā)達(dá)國(guó)家的對(duì)于電力供應(yīng)方式多樣化的需求趨勢(shì)。分布式供電方式所具有的與集中供電方式的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，使之成為集中供電方式不可缺少的重要補(bǔ)充，為解決電力供應(yīng)方式多樣化問(wèn)題提供了一個(gè)圓滿的方案；213、冷熱電三聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是目前分布式供電發(fā)展的主要方向之一。而可再生能源利用則為分布式供電提供了更加廣闊的發(fā)展前景；224、構(gòu)建我市新型電力供應(yīng)體系的建議:未來(lái)我市電力供應(yīng)體系的構(gòu)建應(yīng)遵循以下原則：除以熱定電的熱電廠外，禁止在大中城市城區(qū)和近郊區(qū)新建燃煤火電廠，老電廠和小火電機(jī)組在替代改造時(shí)，必須滿足當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保要求；利用好我市有限的電源廠址資源，發(fā)展大容量、高參數(shù)、高效率、低氮氧化物排放的大型超超臨界參數(shù)火電機(jī)組，推廣常規(guī)、增壓循環(huán)流化床以及整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)等新型火力發(fā)電技術(shù)；著力推進(jìn)和發(fā)展基于燃?xì)廨啓C(jī)的分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)；逐步加大可再生能源的開(kāi)發(fā)力度，降低燃煤機(jī)組