■曹 波
(中國石油化工股份有限公司湖北化肥分公司)
自2002年電力體制改革實施以來,強有力地破除了電力行業(yè)獨家辦電的體制束縛,初步形成了電力市場主體多元化競爭格局。國家和地方有關(guān)部門陸續(xù)出臺了一系列既有開放性、又有約束性的政策,對于擁有燃煤自備電廠(以下簡稱“自備電廠”)的大工業(yè)用戶即兩部制電力用戶來講,有喜有憂,一方面,在電度電價上,電力市場化交易降低了企業(yè)用電成本,最新發(fā)布的湖北省2020年電力市場化年度交易成交結(jié)果表明,成交電量676.50億千瓦時,發(fā)電側(cè)讓利7.85億元,其中大用戶占比31.28%。在基本電價上,放開了諸多限制條件,繳納方式更加靈活。另一方面,提出了加強和規(guī)范自備電廠監(jiān)管要求,嚴格執(zhí)行國家節(jié)能和環(huán)保排放標準,足額繳納政府性基金、系統(tǒng)備用費等,自備電廠負擔加重,經(jīng)營困難。企業(yè)是市場經(jīng)濟的基本單元,降成本是企業(yè)自備電廠的核心價值。本文以一家建設(shè)運營22年的自備電廠在國有企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的歷程為例,分析研討采取的降本增效措施。
作為我國火電行業(yè)的重要組成部分,自備電廠除了滿足自身需要提供動力供應(yīng)、降低生產(chǎn)成本的同時,還可以兼顧周邊企業(yè)和社會的用電用熱需求。早期建設(shè)的自備電廠主要集中在化工行業(yè),均為熱電聯(lián)產(chǎn)機組。
HB公司是20世紀70年代初從國外引進成套設(shè)備和技術(shù)建設(shè)的13家大型化肥生產(chǎn)企業(yè)之一,90年代已具備年產(chǎn)30萬噸合成氨、56萬噸尿素的生產(chǎn)能力,投產(chǎn)之初以油為燃料、原料。隨著社會主義市場經(jīng)濟改革不斷深化,產(chǎn)品競爭日趨激烈,生態(tài)文明建設(shè)日益加強,企業(yè)生產(chǎn)成本居高不下,開始探索發(fā)展方式轉(zhuǎn)變。1994年5月國家成品油價格體制改革后,油價持續(xù)上漲,為降低成本,先后實施燃料、原料路線“煤代油”改造。國內(nèi)化肥行業(yè)產(chǎn)能過剩,為求生存謀發(fā)展,2014年實施產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整,退出尿素市場,依托煤化工裝置,向化工轉(zhuǎn)型,乙二醇裝置建設(shè)投產(chǎn)。近期,受國際油價下跌及產(chǎn)能釋放影響,乙二醇產(chǎn)品價格腰斬,調(diào)整生產(chǎn)方式后,產(chǎn)品更加單一。
熱電聯(lián)產(chǎn)機組隨生產(chǎn)方式變化而建設(shè)運營,隨節(jié)能環(huán)保達標而升級改造,隨用能成本增加而開展優(yōu)化。蒸汽和電作為熱電聯(lián)產(chǎn)機組的主要產(chǎn)品,向煤化工生產(chǎn)裝置提供能源輸出,形成成本傳導。在滿足內(nèi)部用能需求后,富余時,熱電聯(lián)產(chǎn)機組還向周邊企業(yè)供應(yīng)熱源、發(fā)電上網(wǎng);不足時,則需向電力企業(yè)購電,補充能源需求,滿足生產(chǎn)需要。總體上,伴隨著熱電聯(lián)產(chǎn)機組而建的自備電廠共經(jīng)歷了三個階段的建設(shè)改造期。
第一階段,初始建設(shè)期。熱電聯(lián)產(chǎn)機組始建于1998年12月,以燃料路線“煤代油”改造為標志,以煤頂替重油和柴油作為熱源。建設(shè)規(guī)模為2臺240噸/小時的高壓煤粉鍋爐、1臺25兆瓦雙抽冷凝式汽輪發(fā)電機組,配套建設(shè)煤炭運輸鐵路專用線、110KV輸電線路和變電站等,以熱定電,實行熱電聯(lián)產(chǎn)。2000年6月建成投產(chǎn),并與湖北省電力公司簽訂并網(wǎng)經(jīng)濟協(xié)議,小火電熱電聯(lián)產(chǎn)資格在2004年12月獲得了原湖北省經(jīng)委的認定,后期按照有關(guān)規(guī)范要求申辦完成發(fā)電類業(yè)務(wù)許可證。
第二階段,產(chǎn)能擴建期。以原料路線“煤代油”改造為標志,以煤頂替輕油作為原料,新建的煤氣化等生產(chǎn)裝置需新增用汽、用電。為彌補負荷缺口,保障工藝裝置安全穩(wěn)定運行,提高整體經(jīng)濟效益,2004年熱電聯(lián)產(chǎn)機組啟動擴建,新增1臺220噸/小時的高壓煤粉鍋爐、1臺25兆瓦雙抽冷凝式汽輪發(fā)電機組,配套建設(shè)煙氣脫硫除塵環(huán)保設(shè)施。工程于2007年9月建成,但熱電聯(lián)產(chǎn)機組受國家發(fā)改委“上大壓小”的政策約束,未能獲得認定資格,投用至今只能發(fā)揮供熱作用,自備電廠形成閑置資產(chǎn)。
第三階段,升級改造期。以節(jié)能減排行動計劃為標志,以節(jié)約、清潔、安全為目標,持續(xù)開展技術(shù)攻關(guān)改造。國家發(fā)改委等三部門分別在2014年9月發(fā)布《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年)》,2015年12月發(fā)布《全面實施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》,要求到2020年,現(xiàn)役燃煤發(fā)電機組改造后平均供電煤耗低于310克/千瓦時,中部地區(qū)具備改造條件的燃煤電廠力爭在2018年前基本完成超低排放。近些年,HB公司不斷加大資金投入,陸續(xù)實施煤鍋爐引風機永磁調(diào)速、煙氣超低排放、高效節(jié)能電機更新等改造項目,提高生產(chǎn)裝置運行可靠性和經(jīng)濟性,履行經(jīng)濟責任、政治責任和社會責任。
自備電廠投用后發(fā)揮了重要作用,主要表現(xiàn)在以下三個方面。
一是保障了生產(chǎn)穩(wěn)定可靠。在電力供應(yīng)緊張的情況下,自備電廠提高了企業(yè)用電的可靠性,保證了生產(chǎn)安全穩(wěn)定。湖北省能源資源匱乏,面臨“煤缺、油少、氣乏、水盡”的局面。煤炭總量不足全國的1%,石油僅占全國儲量的0.8%,天然氣更少只有0.06%,水電資源盡管豐富,居全國第4位,但基本開發(fā)完畢,且所發(fā)電力大量外送。在能源短缺狀況下,自備電廠采購湖北省外煤炭資源,增加自發(fā)電量,解決了燃眉之急,滿足了生產(chǎn)需求,保障了化工生產(chǎn)裝置安全穩(wěn)定運行。特別是在外界電網(wǎng)波動或者檢修時,自備電廠更是起到了定海神針的作用。
二是提高了能源利用效率。自備電廠充分利用了高壓蒸汽的位能,實現(xiàn)了熱能的梯級利用,在為企業(yè)提供生產(chǎn)熱源的同時,還產(chǎn)生電能,提供電力支持。除了保障自身能源安全和供應(yīng)外,還向周邊企業(yè)提供熱源,實現(xiàn)能源共享,減少大氣污染。近些年,湖北省開展了燃煤鍋爐專項整治行動,大力推動實施燃煤鍋爐集中供熱替代等政策,各地的燃煤小鍋爐必須全部淘汰或改造。周邊企業(yè)受此影響,面臨停產(chǎn)整頓、資金困難等問題,通過政府牽線搭橋,開展互利合作,HB公司將循環(huán)利用的低位熱能向周邊用戶管輸,自2012年以來,累計供應(yīng)低壓蒸汽105萬噸,在節(jié)約資源、改善環(huán)境、提高效益等方面具有積極意義。
三是降低了企業(yè)生產(chǎn)成本。降本增效是企業(yè)永恒的主題,熱電聯(lián)產(chǎn)機組在企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展各個階段始終以降成本為主要目標。自備電廠以自發(fā)自用電量為主,相比電網(wǎng)公司的電力價格,成本優(yōu)勢明顯,大大減輕了企業(yè)的經(jīng)營負擔。湖北省資源短缺,對外依存度高,較大程度上影響了電價高低,再加上輸配電價、政府性基金及附加等,在電價傳導機制下,需求側(cè)用電成本遠遠高于自發(fā)自用成本。因此,自備電廠在提高企業(yè)經(jīng)濟效益,降低生產(chǎn)成本方面貢獻突出。
自備電廠也面臨著諸多的生存壓力,體現(xiàn)在用能成本上主要有以下三個方面。
一是技術(shù)標準嚴苛。如前文所說,政府監(jiān)管要求越來越高,設(shè)定了節(jié)能環(huán)保限值,企業(yè)自備電廠為實現(xiàn)達標生產(chǎn),必須投入大量資金進行升級改造,日常還需加強設(shè)備檢修維護保養(yǎng),比如,脫硫脫硝裝置腐蝕性高,需定期更換管線機泵等。一邊改造一邊生產(chǎn),勢必影響機組運轉(zhuǎn)率和負荷率,導致生產(chǎn)效率低下。此外,管理成本和運行成本也在增加,除了增加相應(yīng)的管理、技術(shù)、操作人員外,各種物料和能源消耗也需不斷投入,增加了自備電廠的發(fā)電成本。
二是煤炭資源短缺。燃煤成本占HB公司熱電聯(lián)產(chǎn)機組總成本的70%以上。從煤炭轉(zhuǎn)換成熱能再轉(zhuǎn)換成電能,煤炭是源頭,控制好了源頭,抓住了重點,降本就起到了事半功倍的作用。除了加強生產(chǎn)過程中的精益管理、精心操作外,關(guān)鍵是降低煤炭采購成本。湖北省不僅煤炭資源少,還關(guān)閉了煤礦,HB公司所需用煤來自陜西、山西等區(qū)域,運輸成本占采購總成本的28%。
三是收費政策從緊。湖北省明確指出,擁有并網(wǎng)自備電廠的企業(yè)要與電網(wǎng)企業(yè)協(xié)商確定備用容量,并按約定的備用容量向電網(wǎng)企業(yè)支付系統(tǒng)備用費,標準按大工業(yè)基本電價執(zhí)行,自發(fā)自用電量均應(yīng)承擔并足額繳納國家規(guī)定的政府性基金、附加及政策性交叉補貼,政府性基金及附加具體征收標準按照現(xiàn)行目錄電價表中大工業(yè)用電類別征收標準執(zhí)行,政策性交叉補貼征收相關(guān)事項待國家發(fā)展改革委明確標準后另行發(fā)文確定。執(zhí)行政策后,企業(yè)自備電廠成本明顯增加。
(1)加強煤炭管理。加大煤炭采購、運輸、采制、混配、上煤、結(jié)算等各個環(huán)節(jié)的控制,在保證熱電聯(lián)產(chǎn)機組用煤安全的同時最大限度地節(jié)約發(fā)電成本。一是落實煤炭資源,實現(xiàn)安全保供。由于煤源在省外,有針對性地培育重點優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商,與規(guī)模大、信譽好的礦點建立戰(zhàn)略伙伴關(guān)系十分重要,加強與鐵路、煤礦等單位的協(xié)調(diào),提高煤炭計劃執(zhí)行率,確保煤炭供應(yīng)安全。二是樹立經(jīng)營煤炭理念,節(jié)約采購成本。以煤質(zhì)為根本,以價格為杠桿,找到煤質(zhì)與煤價的最佳結(jié)合點。建立煤炭全生命周期成本測算模型,通過鍋爐燃燒,對比分析節(jié)能環(huán)保指標完成情況、經(jīng)濟效益數(shù)據(jù),為最大量地采購性價比最優(yōu)的煤炭品種提供決策依據(jù)。三是做好運行調(diào)整,減少停工損失。制定預案,特別是煤質(zhì)波動大,影響熱電聯(lián)產(chǎn)機組穩(wěn)定運行時,更要精心優(yōu)化調(diào)整,避免因運行不穩(wěn)定導致機組停工,造成安全隱患和經(jīng)濟損失。
(2)調(diào)峰發(fā)電增效。調(diào)峰發(fā)電是自備電廠應(yīng)盡的義務(wù)和責任,也是享有正當收益的途徑。按照監(jiān)管要求,自備電廠要服從電力調(diào)度機構(gòu)的運行安排,提供調(diào)峰等輔助服務(wù),并按規(guī)定參與分攤,獲得收益。企業(yè)自備電廠執(zhí)行湖北省分時電價方案劃分的時段,峰段為10:00—12:00,18:00—22:00;平段為8:00—10:00,12:00—18:00,22:00—24:00;谷段為0:00—8:00;比例為6:10:8。以發(fā)電上網(wǎng)峰段電量為基數(shù),平段電量、谷段電量分別與峰段電量相除計算比值,即峰平谷比例=1:(平段電量/峰段電量):(谷段電量/峰段電量)。要實現(xiàn)發(fā)電效益最大化,除嚴格執(zhí)行上網(wǎng)發(fā)電計劃外,自備電廠通常會以自然月為單位,以給定的峰平谷比例為基準值,建立上網(wǎng)電量計算模型,每日跟蹤觀察,每周統(tǒng)計數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)偏差時,及時調(diào)整,確保合格電量。
(3)錯峰用電降本。電力用戶與電力公司簽訂供用電協(xié)議,在自發(fā)自用電量不足時,通過電網(wǎng)購電,執(zhí)行峰平谷分時電價。分時電價具有刺激和鼓勵電力用戶移峰填谷、優(yōu)化用電方式的作用。以目前湖北省110KV大工業(yè)用戶為例,平段電價為0.5738元/千瓦時,峰段電價則為平段電價的180%,即1.0328元/千瓦時,谷段電價為平段電價的48%,即0.2754元/千瓦時。峰平谷電價相差過大,優(yōu)化用電方式成為降本的重要手段。間歇性開啟的大功率耗電設(shè)備,如磨煤制粉盡可能安排在谷段啟用。
隨著電力供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革加快推進,電改紅利不斷釋放,電力用戶獲得了政策利好,但由于自備電廠的特殊身份,還需結(jié)合自身發(fā)電機組的運行穩(wěn)定性和經(jīng)濟性、化工生產(chǎn)裝置用電需求的變化等,深入研究政策,針對性地制定方案。近些年來,在電度電價和基本電價方面進行了摸索與實踐,降低用能成本取得了顯著成效。
(1)參與開展電力直接交易。湖北省2014年啟動了電力直接交易工作,為促進經(jīng)濟發(fā)展,逐步擴大了交易規(guī)模,降低了準入門檻,每年的交易政策常有新變化。2016年,HB公司作為年用電量超過1.5億千瓦時的工業(yè)用戶,經(jīng)申請核準后首次獲得了參與資格,但由于交易電量供不應(yīng)求,在年度交易中鎩羽而歸,而后在下半年度的電力直接交易中獲得了年度計劃電量的一半即9000萬千瓦時,與峰平谷分時電價相比,實際降本408萬元。2017年,電力直接交易呈現(xiàn)供需缺口繼續(xù)擴大、用戶數(shù)量倍增、高新企業(yè)優(yōu)先的特點,售電側(cè)的大型電廠更傾向于需求量大、高新企業(yè)的電力用戶,年度交易再次失敗。經(jīng)此一役,HB公司轉(zhuǎn)變思路,著眼長遠,與大型電廠洽談,謀劃建立長期穩(wěn)定的合作伙伴關(guān)系,2017年7月與某國有大型電廠簽訂為期五年的能源合作意向書,并爭取了下半年的交易電量9400萬千瓦時。截至2020年6月,HB公司自2016年參與電力直接交易以來累計降本2038萬元。
(2)改進基本電價繳納方式。HB公司現(xiàn)有4臺合計10.3萬千伏安的變壓器,長期以來,自備電廠系統(tǒng)備用費隨基本電價繳納,執(zhí)行變壓器容量標準28元/千伏安.月,每月固定支出288.4萬元。隨著兩部制電價用戶基本電價執(zhí)行方式政策松綁,電力用戶可以自愿選擇按變壓器容量或合同最大需量繳納電費,也可選擇按實際最大需量繳納電費,選擇按實際最大需量繳納電費方式的不受“變壓器容量和高壓電動機容量總和的40%下限”限制,以實際最大需量值計收電費。為此,HB公司模擬測算,選擇“基本電價按實際最大需量繳納,系統(tǒng)備用費按發(fā)電企業(yè)全部報裝容量繳納”新方式,提出申請并獲得認可,自2020年1月起執(zhí)行。在合成氨乙二醇聯(lián)產(chǎn)模式下,自備電廠正常穩(wěn)定運行的情況下,企業(yè)實際最大需量小于2.5萬千瓦時,即使自備電廠發(fā)生故障停機,極端工況下,最大需量小于5萬千瓦時。繳納方式的變更,在生產(chǎn)方式調(diào)整為單一產(chǎn)品模式、購電需求大幅減少后,降本成效更直接更明顯,截至2020年6月,在裝置波動頻繁、用電需求不穩(wěn)定、自備電廠降負荷、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的情況下,同比去年降本873萬元。
表1
自備電廠的形成有其特殊的歷史成因,在國有企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的過程中,在電力行業(yè)加快推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的背景下,降低用能成本正是自備電廠存在的核心價值所在,也是永恒的主題。