張珩生

(華北電力設(shè)計(jì)院，北京 100120)

本世紀(jì)的第一個(gè)10年(2000～2009)，我國(guó)發(fā)電工業(yè)發(fā)展迅速。其主要特征是：第一，發(fā)展速度快。發(fā)電裝機(jī)容量從2000年的3億kW增至2009年的8.7億kW，年平均增長(zhǎng)12.6 %，其中增長(zhǎng)最快的2006和2007每年增加超過(guò)一億kW，增速達(dá)20%上下，速度之快世界工業(yè)發(fā)展史少有。第二，技術(shù)提高快。以超臨界和超超臨界大型燃煤發(fā)電機(jī)組和300MW級(jí)大型燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組為代表，發(fā)電工程技術(shù)躍居世界高水平，國(guó)內(nèi)制造600MW超臨界機(jī)組和1000MW超超臨界機(jī)組超過(guò)160臺(tái)，美國(guó)麻省理工學(xué)院專家組來(lái)華考察，認(rèn)為我國(guó)這批新電廠采用了最現(xiàn)代化技術(shù)。第三，重視結(jié)構(gòu)調(diào)整。水電裝機(jī)從2000年的8000萬(wàn)kW增加到1.9億kW，核電裝機(jī)從400萬(wàn)kW增到900萬(wàn)kW，還有19臺(tái)百萬(wàn)kW級(jí)核電機(jī)組在建，風(fēng)電裝機(jī)也超過(guò)1600萬(wàn)kW，結(jié)構(gòu)調(diào)整取得積極成效。

2010年起本世紀(jì)進(jìn)入第二個(gè)十年，我國(guó)發(fā)電工業(yè)處在一個(gè)攸關(guān)未來(lái)的關(guān)鍵路口。我國(guó)發(fā)電工業(yè)正面臨多方面的挑戰(zhàn)。第一是資源的有限性，我國(guó)長(zhǎng)期以燃煤發(fā)電為主，火電裝機(jī)占75%，發(fā)電量占80%以上，年燃用煤炭達(dá)14億t。但我國(guó)煤炭資源人均占有量只有世界人均水平60%，近年我國(guó)煤炭消耗增長(zhǎng)過(guò)快，年增2億t，超出可持續(xù)發(fā)展承受能力，國(guó)家提出煤炭產(chǎn)量不能再無(wú)節(jié)制增長(zhǎng)下去，要有一個(gè)“天花板”，多年作為發(fā)電工業(yè)主力的煤電將受到釜底抽薪的制約。第二是環(huán)境的脆弱性，我國(guó)火電廠排放的二氧化硫占全國(guó)排放量的45%左右，達(dá)到2300萬(wàn)t，氮氧化物(NOx)排放約占全國(guó)排放量的1/3，近1000萬(wàn)t，考慮到我國(guó)已是受酸雨影響最嚴(yán)重的國(guó)家之一，氮氧化物會(huì)加劇水體的富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)，使水污染的控制困難，火電廠的發(fā)展應(yīng)實(shí)行更嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。第三是應(yīng)對(duì)氣候變化，全球行動(dòng)的緊迫性，從1997年各國(guó)達(dá)成《京都議定書》，到2007年巴厘島路線圖，到2009年哥本哈根會(huì)議，凸顯各國(guó)對(duì)采取行動(dòng)的迫切要求。我國(guó)已對(duì)國(guó)際社會(huì)做出到2020年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到15%左右的鄭重承諾，考慮到我國(guó)二氧化碳排量占世界總量的21.8%，成為世界上排放二氧化碳最多的國(guó)家之一，發(fā)電工業(yè)應(yīng)該積極行動(dòng)，做出貢獻(xiàn)。

目前在全球范圍內(nèi)，各種新的能源技術(shù)，發(fā)電技術(shù)，努力創(chuàng)新，百舸爭(zhēng)流，讓人鼓舞地感受到新的能源時(shí)代正在向我們走近，能夠改變?nèi)祟惿畹膭潟r(shí)代的新一代能源形式，新發(fā)電技術(shù)已經(jīng)躁動(dòng)于母腹之中，隨時(shí)有可能取得實(shí)質(zhì)性突破。另一方面，截至今天，盡管各項(xiàng)新技術(shù)紛紛取得進(jìn)展，但能夠完全取代火力發(fā)電，向社會(huì)提供穩(wěn)定、有效、經(jīng)濟(jì)電力的發(fā)電形式尚未成熟，替代具有135年歷史的火力發(fā)電技術(shù)畢竟需要時(shí)間。

簡(jiǎn)單盤點(diǎn)各種新發(fā)電技術(shù)，有的遇到尚待克服的問(wèn)題；有的問(wèn)題雖然可以解決，但解決方案尚不夠理想；有些問(wèn)題的解決需要人類十幾年，幾十年或更長(zhǎng)的時(shí)間。因此對(duì)眼下剛開(kāi)始的下一個(gè)十年我國(guó)發(fā)電新增容量的主要依靠形式，以及各項(xiàng)新發(fā)電技術(shù)的成長(zhǎng)趨勢(shì)進(jìn)行分析是必要的。我國(guó)對(duì)“十二五”的水電，核電，可再生能源發(fā)電正作出積極全面規(guī)劃，但單憑新的發(fā)電形式規(guī)模尚不能全面支持國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。

水電具有低碳，環(huán)保等火電不具備的優(yōu)點(diǎn)，但水電完全依靠水頭，水量發(fā)電，電網(wǎng)內(nèi)水電比例過(guò)大會(huì)對(duì)電網(wǎng)在缺水年供電可靠性帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。而我國(guó)水電可開(kāi)發(fā)容量只有3.78億kW，目前已投產(chǎn)1.97億kW，減去在建容量，所剩發(fā)展空間不足以支撐國(guó)家長(zhǎng)期持續(xù)發(fā)展，下一個(gè)十年水電會(huì)有一定新建規(guī)模，但不會(huì)超過(guò)自然資源的限制。

我國(guó)核電發(fā)展迅速，以第三代核電技術(shù)為主的核準(zhǔn)規(guī)模現(xiàn)已達(dá)3000萬(wàn)kW以上，世界矚目。但核電發(fā)展也有忌憚。比如美國(guó)雖有十幾個(gè)三代核電項(xiàng)目進(jìn)入前期工作，但出于多方面原因，目前尚無(wú)一例獲得最終核準(zhǔn)。歐洲雖以 AREVA技術(shù)在芬蘭成功建成了第一臺(tái)三代核電機(jī)組，但有人對(duì)其超概算超工期，以及未來(lái)是否具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提出了質(zhì)疑。同時(shí)全球核電燃料資源的限制引人關(guān)注，據(jù)介紹全球探明開(kāi)采成本低于130美元/kg的經(jīng)濟(jì)鈾儲(chǔ)量?jī)H有540萬(wàn)t，按2006年全球消耗6.6萬(wàn)t計(jì)算，只夠使用82年。高輻射核廢料對(duì)環(huán)境的影響亦是難解之結(jié)，各國(guó)對(duì)核廢料雖均指定臨時(shí)存放地點(diǎn)，但這種方式其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)不夠完善，西方各國(guó)為尋求永久儲(chǔ)放方式做了持續(xù)努力，美國(guó)歷經(jīng)20年研究，2001年提出了世界第一個(gè)永久儲(chǔ)放方案，在人煙稀少的內(nèi)華達(dá)州YUCCA山下500m深處建設(shè)多層防護(hù)隧道，估算需960億美元，投資巨大，即使一切順利，也需在2013年方能核準(zhǔn)。由于牽涉各種難解決的問(wèn)題，屆時(shí)是否能夠核準(zhǔn)尚不得而知。因此在下一個(gè)十年核電技術(shù)不會(huì) 止步于第三代技術(shù)，還將會(huì)開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的核電技術(shù)，以解決核燃料資源和核廢料難題，使核電的建設(shè)規(guī)模擺脫限制。

燃煤發(fā)電+CCS(二氧化碳捕集和儲(chǔ)存技術(shù))，被各國(guó)普遍關(guān)注并寄予期望，把其視為未來(lái)碳減排的主要工程模式之一，目前各國(guó)開(kāi)展的CCS工程已超過(guò)100項(xiàng)，但檢視之下看到建設(shè)規(guī)模普遍不大，最大規(guī)模只達(dá)到10萬(wàn)t上下，與華能石洞口二廠試驗(yàn)規(guī)模相仿。其原因在于，第一建設(shè)運(yùn)行成本過(guò)高，CCS將引來(lái)電廠耗水增加一倍，造價(jià)提高30%，運(yùn)行需抽大量蒸汽造成效率降低30%，最終導(dǎo)致上網(wǎng)電價(jià)上漲30%(也有研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為還要更高)，超出了社會(huì)承受力；第二量太大，捕集的二氧化碳將等于電廠燃煤量的二倍，我國(guó)即便按50%捕集也將達(dá)到十幾億t，相當(dāng)全國(guó)運(yùn)煤量，不論運(yùn)往油氣田還是選定的地下儲(chǔ)庫(kù)，如此大量運(yùn)輸都難以解決，同時(shí)也無(wú)法選到如此龐大的儲(chǔ)庫(kù)。二氧化碳的資源化是很好的設(shè)想，美國(guó)FLUO公司20年來(lái)已有20多個(gè)成功案例，將煙氣中捕集的二氧化碳提供給飲料食品工業(yè)使用，荷蘭也有實(shí)例，將二氧化碳輸送至城市郊區(qū)蔬菜大棚，成為蔬菜生長(zhǎng)的肥料，但這些用量都不大，與電廠捕集的大量二氧化碳相比，遠(yuǎn)不能配套。日本嘗試將二氧化碳封存海底轉(zhuǎn)化成甲烷(天然氣)，但轉(zhuǎn)化過(guò)程至少需要100年?？梢灶A(yù)計(jì)，CCS技術(shù)將來(lái)肯定會(huì)在發(fā)電工業(yè)中扮演重要角色，但目前試用的CCS技術(shù)尚不具備大規(guī)模推廣的能力，今后十年CCS的前進(jìn)方向?qū)⑹桥θ〉媚壳癈CS技術(shù)的升級(jí)版，形成工藝更簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本更低，產(chǎn)生廢棄生成物更易處置的CCS，以便大規(guī)模推廣使用。

以美國(guó)的FUTUREGEN計(jì)劃為代表的新發(fā)電形式自布什總統(tǒng)2003年宣布計(jì)劃后，歷經(jīng)5年規(guī)劃，在2008年初確定了建設(shè)原則：燃煤，IGCC，零排放，捕集二氧化碳90%注入一英里遠(yuǎn)氣田地層，投資15億美元。近幾年多次周折，將二氧化碳捕集率又調(diào)為60%，投資升為24億美元，但至今沒(méi)有動(dòng)工。原因在于造價(jià)高，可用率低，空分制氧和輔機(jī)電耗高達(dá)20%，造成煤化氣價(jià)格高于天然氣價(jià)，雖有政府補(bǔ)貼10億美元，20個(gè)投資方中仍有若干方不愿承擔(dān)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。曾被受到廣泛關(guān)注的示范工程雖然作出了努力，但還需繼續(xù)尋求突破?？梢灶A(yù)計(jì)，這一類以IGCC為核心的發(fā)電技術(shù)在下一個(gè)十年的方向?qū)⑹侨で蠼档蜌饣杀?，力?zhēng)進(jìn)入成熟技術(shù)行列。

可再生能源發(fā)電由于不受自然資源制約，真正代表可持續(xù)發(fā)展，近幾年發(fā)展迅猛。德國(guó)的可再生能源發(fā)電已占到全國(guó)容量的30%，丹麥僅風(fēng)電一項(xiàng)就已占全國(guó)容量20%，西班牙的風(fēng)電已占15%，美國(guó)擬立法，確定全國(guó)在2020年可再生能源發(fā)電占20%，其中加州已先行立法，將目標(biāo)定為33%。但是風(fēng)電，太陽(yáng)能發(fā)電都是間斷式發(fā)電，甚至有反調(diào)節(jié)特征(高峰負(fù)荷時(shí)段發(fā)不出電，低谷時(shí)段能發(fā)電)，有國(guó)家研究后提出報(bào)告，風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模擴(kuò)大迅速，但能頂峰荷的只占8.6%，靠建設(shè)其他發(fā)電容量備用，將加大社會(huì)用電成本，社會(huì)承受能力也有邊際，因此其裝機(jī)規(guī)模在電網(wǎng)的智能化程度沒(méi)有達(dá)到新水平之前，難以居于統(tǒng)治地位。儲(chǔ)能技術(shù)如能獲得突破，將會(huì)讓可再生能源發(fā)電擺脫束縛，成為下一個(gè)十年的主角，但不論壓縮空氣儲(chǔ)能，飛輪儲(chǔ)能，蓄電池儲(chǔ)能，電容器儲(chǔ)能，雖都有優(yōu)秀人才致力研究，但目前仍處在MW級(jí)甚至kW級(jí)規(guī)模，不能從根本上解決問(wèn)題，難以現(xiàn)在就為可再生能源發(fā)電插上翅膀。受控核聚變等多項(xiàng)新能源技術(shù)一旦取得突破，能為人類能源掀開(kāi)嶄新一頁(yè)，但目前還處在努力之中。但可以預(yù)計(jì)，下一個(gè)十年內(nèi)這幾方面的技術(shù)都會(huì)讓我們看到令人振奮的進(jìn)展。

展望下一個(gè)十年，我國(guó)發(fā)電工程界既要緊跟科學(xué)家對(duì)新能源技術(shù)的孜孜追求，準(zhǔn)備接過(guò)他們?nèi)〉猛黄频慕恿Π簦瑢?shí)現(xiàn)發(fā)電技術(shù)的更新?lián)Q代，又要積極參與各項(xiàng)新發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展完善，還要腳踏實(shí)地，保證發(fā)電裝機(jī)規(guī)模，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展提供穩(wěn)定可靠的電力。其挑戰(zhàn)性在于，多種新的發(fā)電技術(shù)雖在下一個(gè)十年都有良好前景和建設(shè)規(guī)?？臻g，但也因各種問(wèn)題而建設(shè)規(guī)模受到制約。而國(guó)家政策從大局著眼又限制現(xiàn)有成熟技術(shù)的使用。比如在大城市和沿海地區(qū)原則上不再建設(shè)純?nèi)济弘娬?。發(fā)電工程界因此一方面要按國(guó)家規(guī)劃完成各類工程外，一方面要盡最大努力在成熟技術(shù)上嫁接新元素，妥善作好十年電力發(fā)展，似還可補(bǔ)充和開(kāi)拓以下幾點(diǎn)思路，作為探討。

1 與林業(yè)工程結(jié)合 上馬一批綠色低碳環(huán)保的燃煤電站

CCS技術(shù)不能大規(guī)模使用，是受阻于其代價(jià)高，儲(chǔ)存難。而研究表明，林木每生長(zhǎng)1m3，平均吸收1.83t二氧化碳，是經(jīng)濟(jì)，實(shí)用，簡(jiǎn)單，而且能把捕集，儲(chǔ)存，資源化結(jié)為一體的綠色CCS。我國(guó)不同緯度區(qū)，不同樹(shù)種的多年平均生長(zhǎng)量可以達(dá)到每60棵～80棵每年增長(zhǎng)1m3，因此燃煤電站可在前期階段就根據(jù)二氧化碳的捕集率計(jì)算相對(duì)應(yīng)的吸收二氧化碳的實(shí)際植樹(shù)株數(shù)或造林面積，由發(fā)電企業(yè)負(fù)責(zé)與主體工程同期實(shí)施，或由發(fā)電企業(yè)出資委托專業(yè)單位完成。原則上可在本省內(nèi)實(shí)施。因缺少土地等原因本省實(shí)現(xiàn)有困難的項(xiàng)目可將資金轉(zhuǎn)移至西北地區(qū)用于改變土地的荒漠化，或轉(zhuǎn)至東北地區(qū)用于森林恢復(fù)，既可實(shí)現(xiàn)電廠碳捕集，又可綠化改善生態(tài)，還可為西北，東北邊遠(yuǎn)地區(qū)人民增加收入，一舉數(shù)得。電力企業(yè)的工程造價(jià)和運(yùn)行支出都大幅低于廠內(nèi)建設(shè)CCS工程。這一方式實(shí)際上與西方國(guó)家對(duì)發(fā)電企業(yè)實(shí)行的碳稅類同，但其征收，支付，使用更直接，更明確。電廠增加1億元～2億元的成本，與有些電廠向當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)支付水利建設(shè)資金以換取農(nóng)業(yè)節(jié)水指標(biāo)思路相似，發(fā)電企業(yè)應(yīng)也是愿 意的。至少十年內(nèi)，除了“上大壓小”之外，與林業(yè)工程相結(jié)合的，采用先進(jìn)燃煤發(fā)電技術(shù)的電廠，建設(shè)空間應(yīng)是廣闊的。

2 利用煤礦瓦斯和煤層氣發(fā)電 減排溫室氣體和節(jié)約能源資源一舉雙得

瓦斯和煤層氣作為燃料氣體家族三大成員之一，與天然氣，天然氣水合物的勘探開(kāi)發(fā)一樣，日益受到世界各國(guó)的重視。全球埋深淺于2000m的煤層氣資源約240萬(wàn)億m3，美、英、德、俄各國(guó)均非常重視，美國(guó)是世界上開(kāi)發(fā)最成功的國(guó)家，隨技術(shù)發(fā)展十幾年來(lái)煤層氣開(kāi)發(fā)產(chǎn)量逐年增加，從十年前的1億多立方米/年上升到現(xiàn)在超過(guò)500億m3/a。我國(guó)煤層氣資源豐富，約36萬(wàn)億m3，居世界第三，現(xiàn)每年采煤排放煤層氣約150億m3，除約20億m3得到利用外，大部分排入大氣。由于煤層氣的主要成分是甲烷，其溫室效應(yīng)是二氧化碳的21倍，因此既浪費(fèi)了資源，又加劇了溫室效應(yīng)。如能在下一個(gè)十年在各個(gè)煤礦附近抽取越來(lái)越多的煤層氣用于發(fā)電，不僅可以增加有效發(fā)電容量，而且因?yàn)槿細(xì)獍l(fā)電的二氧化碳排放量只有燃煤發(fā)電的二分之一，且由于可將比二氧化碳溫室效應(yīng)高21倍的煤層氣直接燃用，非常有助于兌現(xiàn)我國(guó)單位GDP二氧化碳排放下降40%～45%的目標(biāo)，還可降低井下采煤風(fēng)險(xiǎn)，降低井下通風(fēng)費(fèi)用。如能再進(jìn)一步，如同美國(guó)，俄國(guó)，澳大利亞等國(guó)做法，在部分煤礦鉆井，向下注入氧和蒸汽，實(shí)現(xiàn)煤炭地下氣化，則效果更加明顯。

3 引進(jìn)深地層鉆探勘探技術(shù) 開(kāi)發(fā)深層天然氣 頁(yè)巖氣 改變我國(guó)發(fā)電燃料結(jié)構(gòu)

專家預(yù)測(cè)，2020年～2030年前后，燃?xì)庠谑澜缒茉唇Y(jié)構(gòu)中的比重將超過(guò)煤炭和石油，而我國(guó)目前一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，天然氣不到4%，遠(yuǎn)低于23%的世界平均水平。問(wèn)題不在于我國(guó)天然氣儲(chǔ)量少于其他國(guó)家，而實(shí)際是勘探和開(kāi)發(fā)技術(shù)不夠先進(jìn)，大量燃?xì)馕茨塬@得開(kāi)發(fā)。美國(guó)與我國(guó)發(fā)電結(jié)構(gòu)相似，都是煤炭?jī)?chǔ)量豐富以燃煤發(fā)電為主的國(guó)家，美國(guó)為滿足發(fā)展需要，曾大量進(jìn)口天然氣，沿海岸線布局了相當(dāng)數(shù)量的LNG接收站。但近幾年情況發(fā)生了很大變化，東部沿海的LNG接收站除四個(gè)正在施工的以外，其余14個(gè)項(xiàng)目建設(shè)計(jì)劃幾乎全部取消。過(guò)去數(shù)年里燃?xì)獍l(fā)電新增容量反到連續(xù)居首位，年遞增20%以上，預(yù)計(jì)2020以前燃?xì)怆娬救萘繉⑷娉^(guò)燃煤 ，美國(guó)將成為燃?xì)獍l(fā)電為主的國(guó)家。象我國(guó)“上大壓小”的做法一樣，美國(guó)若干個(gè)州出現(xiàn)了“上氣壓煤”，永久性拆除部分燃煤機(jī)組，改上燃?xì)鈾C(jī)組。發(fā)生這一變化的原因是深層勘探技術(shù)取得了突破，在過(guò)去不可能達(dá)到的7000m～8000m深的TEXAS州和中東部都發(fā)現(xiàn)了大型頁(yè)巖氣田，使美國(guó)天然氣儲(chǔ)量總量增加了40%，促使天然氣價(jià)格從9美元/百萬(wàn)BTU降到了3美元/百萬(wàn)BTU以下，等于提前解決了美國(guó)2020年以前發(fā)電工業(yè)的碳減排和發(fā)展問(wèn)題。尤其是專家認(rèn)為深層頁(yè)巖氣的存在美國(guó)不是特例，世界各國(guó)都是一樣的，因此對(duì)最大勘探鉆井深度只能達(dá)到3000多米的我國(guó)，引進(jìn)深層勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)下一個(gè)十年的發(fā)電工業(yè)是十分重要的。退一步說(shuō)，即使深層勘探在我國(guó)陸地找不到足夠氣田構(gòu)造，我國(guó)南海大量深層油氣儲(chǔ)藏已知達(dá)到石油數(shù)百億噸天然氣10萬(wàn)億m3，但由于缺少深層開(kāi)發(fā)技術(shù)長(zhǎng)期得不到開(kāi)發(fā)，只要我國(guó)以深層技術(shù)在南海實(shí)施開(kāi)發(fā)，我國(guó)發(fā)電燃料結(jié)構(gòu)也會(huì)大幅度改善，使未來(lái)十年發(fā)電工業(yè)的碳減排和發(fā)展都變得容易解決。

4 緊密跟蹤SOFP(固體氧化燃料發(fā)電技術(shù))的進(jìn)展 爭(zhēng)取盡早進(jìn)入下一代發(fā)電技術(shù)新時(shí)代

近幾年，在IGCC，F(xiàn)UTUREGEN等新技術(shù)遇到障礙的同時(shí)，另一種新發(fā)電技術(shù)SOFP卻在沒(méi)有宣傳的情況下取得進(jìn)展。SOFP是燃?xì)廨啓C(jī)和燃料電池的集成聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。其突破在于，一是燃料電池的電解質(zhì)不再是液態(tài)，而是可耐高溫的固體，因此輸入進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的燃料不再限于氫，而是天然氣，煤氣等均可在高溫下直接源源輸入發(fā)電；二是燃料電池的高溫直接取自燃?xì)廨啓C(jī)的高溫排氣，可經(jīng)濟(jì)持續(xù)運(yùn)行。這一技術(shù)的突出優(yōu)點(diǎn)：第一，效率高，效率可達(dá)到60%～70%，如加上熱回收，效率可達(dá)80%以上；第二，規(guī)?？梢宰龃螅剂想姵氐姆磻?yīng)單元從筒式改進(jìn)為片式，多片組合容易將發(fā)電容量擴(kuò)大；第三，造價(jià)低，燃?xì)廨啓C(jī)完全是成熟技術(shù)，與燃料電池的集成技術(shù)門檻也不高，據(jù)介紹單位容量造價(jià)低于同容量燃煤電站造價(jià)；第四，排放低，聯(lián)合循環(huán)運(yùn)行，碳排放幾乎為零。目前已有數(shù)個(gè)MW級(jí)試驗(yàn)項(xiàng)目運(yùn)行，SWP公司(SIEMENS WESTINGHOUSE POWER)預(yù)計(jì)其300MW電廠將于2012年投產(chǎn)。毫無(wú)疑問(wèn)，這一技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，將會(huì)改變發(fā)電工業(yè)的面貌，我們宜緊密跟蹤，提前研究。

5 適應(yīng)碳減排時(shí)代機(jī)組運(yùn)行新特點(diǎn)提前調(diào)整燃煤發(fā)電新機(jī)組的設(shè)計(jì)思想

下一個(gè)十年給發(fā)電工業(yè)帶來(lái)影響的不僅是發(fā)電技術(shù)的突破和發(fā)展，也包括 法規(guī)環(huán)境的變化，特別是碳減排法規(guī)一旦出臺(tái)，國(guó)外認(rèn)為其對(duì)發(fā)電企業(yè)影響是已出臺(tái)大氣保護(hù)法的的10倍。以歐洲為例，歐盟于2005年出臺(tái)了以“規(guī)定限額，允許交易”(CAP-AND-TRADE)為核心內(nèi)容的碳減排法規(guī)，各類發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行立刻發(fā)生了明顯的變化，以歐美相互比較，2005年以前，歐美燃煤機(jī)組運(yùn)行狀況很相象，基本都是帶基荷運(yùn)行，2005年后則歐洲燃煤機(jī)組狀況發(fā)生變化，燃?xì)鈾C(jī)組年運(yùn)行小時(shí)超過(guò)燃煤機(jī)組，燃煤機(jī)組運(yùn)行小時(shí)直降35%，年起停次數(shù)則翻了3倍，與美國(guó)相比則起停次數(shù)達(dá)到美國(guó)燃煤發(fā)電機(jī)組的6倍，歐洲燃煤機(jī)組年運(yùn)行小時(shí)目前只有美國(guó)的三分之一。歐洲燃煤機(jī)組的非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)上升，等效不可用率上升，燃煤機(jī)組與燃?xì)鈾C(jī)組在電網(wǎng)中的地位發(fā)生了互換?？梢韵胂螅嗨频那闆r今后會(huì)相繼發(fā)生在超出歐洲以外的地區(qū)，這對(duì)新建燃煤機(jī)組的主機(jī)性能，輔機(jī)配置，運(yùn)行人員的培訓(xùn)都帶來(lái)新課題，應(yīng)盡早調(diào)整，避免今后的被動(dòng)。

可再生能源這幾年作為熱點(diǎn)受到強(qiáng)烈關(guān)注，并代表著未來(lái)，但受技術(shù)成熟程度制約，到2020年我國(guó)盡最大努力，非化石能源也只能占到15%。風(fēng)電，太陽(yáng)能和生物質(zhì)發(fā)電規(guī)模分別達(dá)到1.5億kW，2000萬(wàn)kW，3000萬(wàn)kW，折算標(biāo)煤也只有1.3億t。核電2020年達(dá)到7000萬(wàn)kW，折算標(biāo)煤也只有1.6億t。必須看到2020以前我國(guó)化石能源仍將占一次能源比重的85%。需要重視的是，不能認(rèn)為化石能源占85%就意味著可以固守傳統(tǒng)發(fā)電方式，簡(jiǎn)單重復(fù)過(guò)去十年的燃煤發(fā)電工程實(shí)踐。此化石能源發(fā)電非彼化石能源發(fā)電，下一個(gè)十年需要我們認(rèn)真思考，以國(guó)家制定的低碳計(jì)劃為標(biāo)準(zhǔn)，以創(chuàng)新思維開(kāi)展與下一個(gè)十年相適應(yīng)的發(fā)電工作，在“上大壓小”和熱電聯(lián)產(chǎn)的基礎(chǔ)上尋求創(chuàng)新發(fā)電形式。如果在下一個(gè)十年的第一階段(前五年)上述1，2兩點(diǎn)成為現(xiàn)實(shí)(因無(wú)技術(shù)障礙，只要想做就能做)，第二階段(后五年)上述3，4兩點(diǎn)也能成為現(xiàn)實(shí)，我國(guó)發(fā)電工業(yè)的發(fā)展道路會(huì)更加豐富，過(guò)渡到十年以后更遠(yuǎn)的未來(lái)也更有基礎(chǔ)。局限在發(fā)電工業(yè)看發(fā)電工業(yè)，有時(shí)難以找到答案，而連同林業(yè)，采煤業(yè)，勘探行業(yè)共同思考，尋求答案也許會(huì)變得思路相對(duì)廣闊。

[1]Kennedy Maize and Dr.Robert Peltier The U.S.Gas Rebound, Powe r January 2010.

[2]W.Edward Platt, and Richard B.Jones, Phd, The Impact of Carbon Trading on Performance: What Europe's Experience Can Teach North American Generators, Power January 2010.

[3]John Goss Clean Energy From Dangerous Mine Gas,Asian Power December 2009.

[4]路甬祥.走向綠色和智能制造 機(jī)械工程導(dǎo)報(bào) 2010年1，2月合刊.

[5]Angela Neville, Royal Pride Holland Commercial Greenhouse Cogeneration Plant, Power September 2009.

[6]Sonal Patel and Gail Reitenbach, Revived FutureGen Faces Renewed Funding Obstacle, Power August 2009.

[7]Mark Axford, Floundering Economy Eclipses Renewable,Carbon Plans , Power April 2009.

[8]Sonal Petel, World's First EPR get a Roof, Three CCS Test Launch Worldwide, Power November 2009.

[9]Jason Makansi, Survey Captures Industry's Carbon Concerns, Power February 2008.

[10]Dr.Justin Zachary, Options For Reducing a Coal–fired Plant's Carbon Footprint: Part one and Part two, Power June 2008.And July 2008.

[11]賈治邦，發(fā)展林業(yè)：應(yīng)對(duì)氣候變化的戰(zhàn)略選擇，求是 2010.7.

[12]MIT Researchers Propose Solid Oxide Fuel Cells For Natural Gas Power ,Power March 2010.