1 前言
熱電聯(lián)產(chǎn)是熱能和電能聯(lián)合生產(chǎn)的一種高效能源生產(chǎn)方式。以燃煤方式的熱電聯(lián)產(chǎn)和熱電分產(chǎn)進行比較,為產(chǎn)出同樣數(shù)量的熱力和電力,熱電聯(lián)產(chǎn)方式比熱電分產(chǎn)可以節(jié)約1/3左右的燃煤(僅從熱源角度進行比較,未比較二者的熱網(wǎng)損失),綜合效率可由50%提高到75%(如圖1所示)。
圖1 燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)與熱電分產(chǎn)的能源效率比較
目前,我國的熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)位居世界第2位。2006年,我國單臺6 Mw及以上的供熱機組裝機容量已經(jīng)增長到80.48Gw,占全國同容量火電裝機容量的18%左右。從中長期看,我國未來的熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱仍然存在著巨大的市場發(fā)展?jié)摿ΑS行Т龠M熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱,將為實現(xiàn)我國的節(jié)能減排目標和全球溫室氣體減排做出積極的貢獻。
2 我國的熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱政策回顧
我國政府長期以來非常重視熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱。自20世紀80年代以來,先后出臺了一系列熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的相關(guān)政策,對推動我國熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的發(fā)展起到了積極的作用。近年來的相關(guān)政策主要包括:《關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定》(2000年),對熱電聯(lián)產(chǎn)的技術(shù)指標、管理辦法、與電網(wǎng)的關(guān)系做了規(guī)定,是目前熱電聯(lián)產(chǎn)管理的主要依據(jù)。《熱電聯(lián)產(chǎn)項目可行性研究技術(shù)規(guī)定》(2002年),從技術(shù)經(jīng)濟角度嚴格管理和加強熱電聯(lián)產(chǎn)項目前期工作。《關(guān)于城鎮(zhèn)供熱體制改革試點工作的指導意見》(2003年),對集中供熱的分戶計量提出了具體要求,推進用熱商品化、貨幣化。《城鎮(zhèn)住宅計量供熱技術(shù)指南》(2004年),指導各地在居住建筑集中采暖設(shè)計中采取相應的技術(shù)措施,滿足分戶計量、室溫可控的要求。《中國節(jié)能中長期專項規(guī)劃》(2004年),指出熱電聯(lián)產(chǎn)和集中供熱是節(jié)能的主要領(lǐng)域,并在國家十大重點節(jié)能工程中將熱電聯(lián)產(chǎn)單獨列為一個節(jié)能工程。《關(guān)于推進供熱計量的實施意見》(2006年),提出了推進供熱計量的目標和技術(shù)措施等內(nèi)容。《中國節(jié)能技術(shù)政策大綱》(2006年),指出發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)、區(qū)域鍋爐房集中供熱技術(shù),取代小型、分散鍋爐供熱。《熱電聯(lián)產(chǎn)和煤矸石綜合利用發(fā)電項目建設(shè)管理暫行規(guī)定》(2007年),從節(jié)能和資源綜合利用角度更加側(cè)重對熱電聯(lián)產(chǎn)的管理。《國家十大重點節(jié)能工程實施方案》(2007年),其中的熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)能工程實施方案提出了“十一五”期間熱電聯(lián)產(chǎn)的重要工作內(nèi)容和配套政策。《外商投資產(chǎn)業(yè)指導目錄》(2007年修訂版),鼓勵外商投資熱電聯(lián)產(chǎn)電站的建設(shè)、經(jīng)營。《城市供熱價格管理暫行辦法》(2007年),指出熱力銷售價格要逐步實行基本熱價和計量熱價相結(jié)合的兩部制熱價。“中華人民共和國節(jié)約能源法》(2007年修訂版),提出鼓勵熱電聯(lián)產(chǎn)。
3 我國熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱市場發(fā)展現(xiàn)狀
3.1 我國熱力消費市場發(fā)展現(xiàn)狀
2001-2005年,我國的終端熱力消費量(在統(tǒng)計年鑒中關(guān)于熱力消費的口徑主要是針對工業(yè)企業(yè),其具體定義為:可提供熱源的熱水和過熱或者飽和蒸汽。包括:工業(yè)鍋爐、公用熱電站和企業(yè)自備電站生產(chǎn)的外供蒸汽及使用單位的外購蒸汽。不包括:企業(yè)自產(chǎn)自用的蒸汽和蒸發(fā)量在2t/h以下的采暖鍋爐提供的熱水和蒸汽)增長了約50%(見圖2),目前約占全國終端能源消費量的5%左右。熱力消費量快速增長的主要來源是工業(yè)部門和建筑供熱部門。
圖2 熱力消費量發(fā)展現(xiàn)狀
工業(yè)企業(yè)是最大的熱用戶,工業(yè)生產(chǎn)(包括化工、造紙、制藥、紡織和有色金屬冶煉等)過程需要以熱為基本的能源。目前,除一些大型工業(yè)企業(yè)由自備熱電廠供熱外,大部分工業(yè)企業(yè)由鍋爐供熱。工業(yè)用熱由2001年的42Mtce增長到2005年的56.7Mtce。
居民采暖是熱力需求的另外一個主要市場。我國地域遼闊,氣候條件復雜,分為5個氣候區(qū)域。其中,嚴寒地區(qū)和寒冷地區(qū)的城市適宜采用集中供熱方式。傳統(tǒng)的采暖地區(qū)主要包括嚴寒和寒冷地區(qū)的15個省市,占全國陸地面積的70%,人口數(shù)量超過全國總?cè)丝诘?/span>40%,絕大部分位于北方地區(qū)。隨著集中供熱的快速發(fā)展,居民采暖熱力消費量由2001年的8Mtce增長到17.6Mtce。
總體上看,目前工業(yè)部門仍然是熱力消費的主導領(lǐng)域,占全國熱力消費總量的比重超過70%(見圖3)。但是,居民采暖的熱力消費增長速度快于工業(yè)領(lǐng)域,占全國熱力消費總量的比重在不斷提高。
圖3 熱力消費市場部門構(gòu)成
3.2 我國熱電聯(lián)產(chǎn)市場發(fā)展現(xiàn)狀
我國的熱電聯(lián)產(chǎn)市場在過去的20多年間取得了積極進展(見圖4和圖5),目前我國熱電聯(lián)產(chǎn)裝機容量單臺6MW及以上的供熱機組。已位居世界前二位。我國的熱電聯(lián)產(chǎn)裝機客量由1990年的10GW增長到2000年的29.9GW,年均增長11.6%;到2005年底,熱電聯(lián)產(chǎn)裝機容量進一步增長到69.8GW,2001-2005年期間年均增長速度為18 5%。熱電聯(lián)產(chǎn)占火電裝機容量的比重不斷提高,由1990年的11.3%增長到2000年的13.3%,2005年提高到17.8%。
圖4 我國歷年的火電裝機容量和熱電聯(lián)產(chǎn)裝機容量
圖5 我國歷年的火電裝機容量和熱電聯(lián)產(chǎn)裝機容量
到2006年底,我國單臺6MW及以上的供熱機組共2606臺。總裝機容量80.48 GW,占全國同容量火電裝機容量的18%左右,占全國發(fā)電機組總裝機容量的14.6%。年供熱量2275.65PJ,比2005年增長18.18%。目前,我國的熱電聯(lián)產(chǎn)承擔了全國總供熱蒸汽量的81.2%,熱水采暖供熱量的29.5%。與熱電分產(chǎn)相比,由于熱電聯(lián)產(chǎn)能源效率提高可形成6700萬tce左右的節(jié)能能力。
表1給出了2003-2005年全國熱電聯(lián)產(chǎn)機組供熱量情況和北方傳統(tǒng)采暖地區(qū)15個省市的熱電聯(lián)產(chǎn)機組供熱量情況。由表1可看出,北方傳統(tǒng)采暖地區(qū)15個省市是熱電聯(lián)產(chǎn)機組供熱量的主要應用市場,占60%-70%。北方傳統(tǒng)采暖地區(qū)中,熱電廠既供工業(yè)蒸汽,也供居民采暖,城市中的熱網(wǎng)既有蒸汽熱網(wǎng),也有為建筑采暖供熱的熱水管網(wǎng)。同時,也可看出,非傳統(tǒng)采暖區(qū)的過渡地區(qū)和南方地區(qū)中,熱電聯(lián)產(chǎn)機組供熱量在|夾速增長,以滿足這些地區(qū)日益提高的工業(yè)和民用熱力需求。目前,在這些地區(qū),熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的對象主要為工業(yè)用戶。例如,江蘇、上海、浙江等省市均已有集中供熱,但以工廠和公共建筑為主。
表1 熱電聯(lián)產(chǎn)機組供熱量
3.3 我國集中供熱市場發(fā)展現(xiàn)狀
集中供熱是我國政府長期以來積極鼓勵的供熱方式。2000-2005年,集中供熱面積由1108Mm2增長到2521Mm2,年均增長速度超過17%(見表2)。集中供熱面積快速增長的區(qū)域主要集中在華北地區(qū)與東北地區(qū)。集中供熱區(qū)域包括住宅和商業(yè)建筑。其中,住宅供熱面積約占總供熱面積的70%,商業(yè)建筑占集中供熱面積的30%左右。
表2 2000-2005年我國集中供熱發(fā)展狀況
集中供熱從熱源角度主要分為熱電聯(lián)產(chǎn)和區(qū)域鍋爐房集中供熱方式,從產(chǎn)品角度分為蒸汽和熱水。
到2005年底,全國661個城市中有329個城市配備集中供熱設(shè)施,全國蒸汽供熱總量106700t/h,熱水供熱總量為198MMW。集中供熱面積超過25億m2(占全國建筑面積的6%左右),總共鋪設(shè)超過7.1萬km的熱水供熱管網(wǎng),1.5萬km蒸汽管網(wǎng)。
截止到2005年(來源于建設(shè)部《中國城市建設(shè)統(tǒng)計年報》。集中供熱數(shù)據(jù)中未包括工業(yè)行業(yè)的蒸汽與熱水供熱),集中供熱總供熱量(包括蒸汽和熱水)為2110.3PJ,其中熱電聯(lián)產(chǎn)占47%左右,區(qū)域鍋爐房占51%左右。在蒸汽和熱水的供熱量中,蒸汽供熱總量為714.9PJ,熱電聯(lián)產(chǎn)占81%左右,區(qū)域鍋爐房占17%左右;熱水供熱總量為1395.4PJ,熱電聯(lián)產(chǎn)占29%左右,區(qū)域鍋爐房占69%左右。熱電聯(lián)產(chǎn)與區(qū)域鍋爐房采暖供熱量分別為992PJ與1086PJ。雖然這2組數(shù)字相差不大,但主要區(qū)別在于供熱方式的不同。以熱水方式供熱對區(qū)域鍋爐房更為經(jīng)濟,而熱電聯(lián)產(chǎn)在蒸汽供熱系統(tǒng)中占主導地位,比例超過80%。
由于我國的能源結(jié)構(gòu)以煤為主,許多設(shè)備陳舊老化,目前燃煤鍋爐房效率平均水平僅為60%-65%左右,一些地區(qū)的熱網(wǎng)損失(包括保溫隔熱、熱水泄漏、系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制等)商達20%-50%,影響了集中供熱節(jié)能環(huán)保性能的發(fā)揮。目前,一些地區(qū)正在推動天然氣鍋爐房采暖方式(例如北京市)。同時,我國政府正在積極推動北方傳統(tǒng)采暖區(qū)域15省的既有建筑和供熱系統(tǒng)節(jié)能改造,節(jié)能改造面積將達到1.5億m2。
此外,熱電冷聯(lián)供技術(shù)在我國也已經(jīng)開始得到示范應用。隨著城市能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整,我國的天然氣市場正在快速發(fā)展。因為燃氣式熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)可以提高能源利用效率、保護環(huán)境、降低電網(wǎng)輸配損失、削減夏季電力高峰負荷,目前我國正在積極引導熱電冷聯(lián)供發(fā)展。近年來,燃氣式熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)在我國一些城市(例如,北京、上海、廣州等)中得到示范應用。其中,大部分熱電冷聯(lián)供項目都是在商業(yè)建筑(辦公樓、學校、機場等)中進行示范,例如北京燃氣集團、上海浦東機場、廣州大學城等燃氣式熱電冷聯(lián)供示范項目,主要采用的技術(shù)以天然氣內(nèi)燃機、燃氣輪機為主。截止到2007年,已經(jīng)投產(chǎn)的熱電冷聯(lián)供示范項目超過385萬kW。
4 我國的熱電聯(lián)產(chǎn)市場潛力
盡管我國的熱電聯(lián)產(chǎn)在快速增長,但是目前仍然有6-7個省熱電聯(lián)產(chǎn)還是空白。隨著經(jīng)濟的持續(xù)快速增長和居民生活水平的日益提高,我國未來的工業(yè)和居民采暖熱力需求仍將保持快速增長態(tài)勢。相關(guān)預測結(jié)果表明,到2010年,熱電聯(lián)產(chǎn)裝機容量將由2005年的69.8GW新增50GW,增長到120GW左右,以滿足不斷增長的工業(yè)和居民采暖熱力需求。與熱電分產(chǎn)相比,新增的50GW熱電聯(lián)產(chǎn)機組可形成4000萬tce左右的節(jié)能能力。
與此同時,現(xiàn)役電廠中具備改造為熱電聯(lián)產(chǎn)機組的潛力也很大。經(jīng)調(diào)研,目前單機容量135-300MW的現(xiàn)役凝氣火電機組中,具備供熱改造調(diào)節(jié)的有86個電廠,總裝機臺數(shù)244臺,總裝機容量63.47GW。分析結(jié)果表明,將這些火電機組進行供熱改造,技術(shù)可行,投資不大(130-220元/kW),改造工期較短(2-3個月),可以形成5000萬tce左右的節(jié)能能力。
此外,在技術(shù)可行、經(jīng)濟合理的情況下,還可進一步考慮采用熱電聯(lián)產(chǎn)替代目前既有的工業(yè)供熱和居民采暖供熱的部分小鍋爐。如果把當前30%的既有工業(yè)鍋爐和20%的既有采暖鍋爐改造為熱電聯(lián)產(chǎn)供熱方式,將可形成近2000萬tce的節(jié)能能力。
綜上所述,到2010年,如果從新增熱電聯(lián)產(chǎn)裝機、對現(xiàn)役凝氣火電機組進行供熱改造、對既有的部分小鍋爐改造為熱電聯(lián)產(chǎn)供熱等方面進一步加大發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的力度,將可形成1億tce以上的節(jié)能能力,從而為推動實現(xiàn)我國的節(jié)能減排目標做出更大貢獻。
5 促進我國熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱發(fā)展面臨的障礙
5.1 體制障礙
由于熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱涉及到企業(yè)生產(chǎn)和社會公眾的生活,推動熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱涉及到幾個方面。主要有:
一是能源價格政策有待于進一步理順。目前,我國的煤炭價格已經(jīng)與市場接軌,但是電價和熱價仍然實行政府定價或者政府指導價。近年來,煤炭價格在快速增長,但是電價和熱價的增長幅度很小。同時,因為采暖影響到居民的基本生活,供熱企業(yè)不能象普通的商業(yè)化企業(yè)一樣可以隨時關(guān)停供熱機組。盡管政府對供熱企業(yè)給予了一定的補償,但是由于能源價格政策有待于進一步理順,大量熱電企業(yè)和供熱企業(yè)由于企業(yè)效益較差面臨著嚴峻的生存問題。
二是供熱體制改革有待于進一步深化。目前,我國大部分地區(qū)仍然在按照面積征收熱費,未按照熱量收費,集中供熱節(jié)能環(huán)保的優(yōu)越性沒有得到充分體現(xiàn),并且影響了建筑節(jié)能工作開展。
三是熱電(冷)發(fā)電并網(wǎng)問題有待于解決。由于存在發(fā)電并網(wǎng)障礙,影響了熱電冷聯(lián)供技術(shù)的發(fā)展應用。
5.2 政策障礙
從經(jīng)濟激勵政策和行政管理政策方面,對熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的支持有待于加強。主要表現(xiàn)在:
一是缺乏針對熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的財稅優(yōu)惠政策。在許多政策文件中都指出“大力發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱”,但是缺乏具體的配套政策措施,目前專門針對熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的財稅優(yōu)惠政策很少。
二是缺乏對熱電聯(lián)產(chǎn)項目運行的監(jiān)督鼓勵。我國對新增的熱電聯(lián)產(chǎn)項目實行項目的審評核準制度。但是,在項目運行期間,缺乏有效的監(jiān)管,導致一些以熱電聯(lián)產(chǎn)名義通過評審的電廠,在實際運行期間以火電廠方式運行,降低了能源利用效率。
三是缺乏對“小火電”與“小熱電”不同性質(zhì)的正確理解。為節(jié)約資源。我國在電力行業(yè)發(fā)展過程中提倡“上大壓小”。對于中小火電機組,由于能耗高,污染嚴重,理應淘汰。而中小熱電機組由于采用熱電聯(lián)產(chǎn)方式,能源效率完全可以保持較高的水平,需要區(qū)別對待。并且,由于一些地區(qū)熱負荷比較小,根本不需要大容量的熱電聯(lián)產(chǎn)機組,由小熱電機組就可以在實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保效果的情況下解決供熱問題(中國電力企業(yè)聯(lián)合會的調(diào)查結(jié)果表明,2003年,單機50MW以下的中小供熱機組共1859臺,容量20.99GW,占總臺數(shù)的88%,占總?cè)萘康?/span>48%,中小熱電機組占熱電聯(lián)產(chǎn)半壁江山)。但是,目前在新上熱電聯(lián)產(chǎn)項目時一味鼓勵大機組,小熱電機組很難通過評審核準。并且,一些能效水平較高的中小熱電企業(yè)在“上大壓小”過程中被淘汰。
5.3 資金障礙
我國經(jīng)濟社會正在處于快速發(fā)展的過程中,統(tǒng)籌規(guī)劃熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的發(fā)展面臨著資金不足的障礙。主要表現(xiàn)在:
一是一些規(guī)劃的熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱項目由于缺乏對熱網(wǎng)建設(shè)足夠的投資,影響了項目的建設(shè)和經(jīng)濟運行。
二是對既有的熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱項目,許多情況下熱網(wǎng)損失偏大,影響了節(jié)能效果,而對熱網(wǎng)的節(jié)能改造缺乏足夠的資金來源。
三是在一些城市和城鎮(zhèn)地區(qū),工業(yè)和居民用熱發(fā)展很快,并且存在著一定的不確定性,導致許多熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱項目在規(guī)劃階段往往就面臨著投資障礙。 四是一些有助于推動解決節(jié)能融資障礙的新機制(例如“合同能源管理”,“清潔發(fā)展機制”等)在熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱領(lǐng)域涉足較少。
5.4 技術(shù)障礙
目前,需要借鑒發(fā)達國家在熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱方面的先進技術(shù),推動我國熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱實現(xiàn)更大的節(jié)能環(huán)保和社會經(jīng)濟效益。此外,針對熱電冷聯(lián)供和集中供冷技術(shù),目前在我國的學術(shù)界尚存在不同的看法,大部分示范項目也沒有收到顯著的節(jié)能減排效果,應該進一步深入研究。
6 促進我國熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱發(fā)展的政策建議
進一步提高對熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的重視程度,理順體制機制 一是建議設(shè)立專門的部門,加強對熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱行業(yè)的統(tǒng)籌能力,研究制定我國發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的中長期規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)政策和技術(shù)政策,促進我國發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱事業(yè)的健康發(fā)展。
二是積極推動電力體制改革,允許熱電(冷)聯(lián)產(chǎn)項目與主電網(wǎng)并網(wǎng),并參照鼓勵可再生能源發(fā)電并網(wǎng)的相關(guān)措施對熱電(冷)聯(lián)產(chǎn)項目予以鼓勵。
三是深化供熱體制改革,理順能源價格形成機制和管理體制,推動實現(xiàn)熱電企業(yè)和供熱企業(yè)的健康發(fā)展。
研究制定鼓勵熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的優(yōu)惠政策 建議國家出臺《熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱管理條例》,在經(jīng)濟激勵和行政管理方面制定支持熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的具體措施。這方面的具體建議包括:
一是從能源價格、財政補貼、稅收減免等方面,研究制定鼓勵熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的相關(guān)優(yōu)惠政策措施。
二是加強熱電聯(lián)產(chǎn)新上項目的節(jié)能評估和審查,并通過實施熱電聯(lián)產(chǎn)監(jiān)測認證制度加強對既有熱電項目運行情況的監(jiān)督管理。對既有的熱電項目每2年進行一次監(jiān)測認證,并與優(yōu)惠政策掛鉤,以保證這些項目按照熱電聯(lián)產(chǎn)方式運行。
三是對“小火電”和“小熱電”區(qū)分對待,不盲目打壓“小熱電”。
解決熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的技術(shù)資金問題 一是研發(fā)和示范先進的熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱技術(shù)。二是研究制定熱電冷聯(lián)供的技術(shù)標準和適用條件。三是研究熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱項目的節(jié)能融資方案(例如,節(jié)能服務公司和商業(yè)銀行的介入,嘗試CDM機制)。