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辉煌40年 | 我国火电发展四部曲

发布时间:2018-12-20  点击:91

序 曲

新中国成立时的1949年,全国发电装机总容量仅为185万千瓦,年发电量为43亿千瓦,人均年用电量仅为9千瓦时。偌大的中国,这是一个多么积弱积贫的数字。

1978年,改革开放序幕拉开之年,我国发电装机容量已有5712万千瓦(其中火电装机占比约70%),发电装机缺口达1000万千瓦,这是一个共和国成立近30年电力发展的数字。

是年,改革的春风吹进了电力行业,为解决电力发展与国民经济发展极不相称的矛盾,以集资办电和市场价格机制解决电力短缺问题,成为电力改革的首选。

1988年,新中国历史上唯一一届能源部成立,我国电力发展开始进入千帆进发、万马奔腾的局面,截至2017年,电力装机猛增到17.8亿千瓦,其中火电装机11亿千瓦,占全国装机62.2%,实现了历史性跨越。

40年来,在电力发展如何适应国民经济高速发展并破解一系列困境的问题上,我国火电奏响了安全文明发展、优质高效发展、低碳绿色发展、智能共享发展的“四部曲”。无论是政企分开改革、厂网分开改革、主辅分离改革、管理体制改革和市场化改革等,“四部曲”的主旋律始终伴随电力改革不断向纵深推进。

1第一部曲:安全文明发展――艰难卓绝的重生

上世纪80年代入职火电企业的员工都还清晰地记得,那时的火电机组绝大部分是20万千瓦及以下低效高耗能机组,少数30万千瓦机组还需进口。由于长期计划经济体制和管理上的粗放,几乎所有火电厂都不同程度地存在以下问题:

一是安全基础不牢固。各类恶性事故(人身死亡和重大设备损坏事故、火灾事故等)时有发生,特别是各种严重误操作事故频繁出现。

二是设备可靠性极不稳定。锅炉灭火、爆管频发、继电保护误动、自动装置失灵、强迫停运等成为电网调度十分头疼的经常性事件,机组等效可用率不及80%;有个代号为“440”的电厂被称为“时时停”电厂,有个机组连续运行不到7天的电厂被称为“礼拜”电厂,有个只有在有太阳时才能发电的电厂被称为“太阳电厂”。

三是文明生产普遍脏乱差。设备八漏(漏油、漏水、漏风、漏粉、漏气、漏烟、漏煤、漏氢)成为常态。突出的是车间零米、锅炉顶部、电缆沟和输煤系统等;以至于南方某新建电厂投产仅一年就被戏称为“远看像个新厂,近看是个旧厂,细看是个灰场”;有些老厂甚至有几十年都没清理的垃圾。

四是经济指标不理想。许多发电厂生产能力不能全面有效发挥,难以适应日益增长的调峰要求;相当一批电厂供电煤耗和油耗居高不下,1988年全国火电厂平均供电煤耗432克/千瓦时(其中有些1.2万千瓦及以下的火电机组平均供电煤耗甚至超过800克/千瓦时)。

1988年底,党的十三届四中全会作出了治理整顿、深化改革的决定。1989年起,全国各行各业都开展了治理整顿工作。能源部以此为契机,以火电厂为突破口,以“安全、文明生产达标”为抓手(也称“双达标”),结合电力生产的特点以及现代化企业管理的要求,以“安全生产、设备管理、节能降耗、文明生产和科技进步”五项标准为考核内容。以 “安全、文明、经济” 三项指标和 “设备、管理和人员素质”三个环节为重点,在全国火电厂打响了持续5年、艰难卓绝的治理整顿攻坚战。

1989年4月,由能源部选定全国6个装机百万千瓦以上的大型火电厂为重点治理整顿电厂(即谏壁、姚孟、神头、大同、秦岭、锦州电厂),各网、省局抓20个,共计27个重点治理整顿电厂,总装机容量2141万千瓦,占全国火电装机的20%。无论从发电厂的分布,还是电厂的容量和作用,27个电厂都具有广泛的代表性。

由此,治理整顿和达标工作在全国火电厂轰轰烈烈开展,许多企业把“安全、文明、经济”三项指标作为火电企业生产经营中最重要的内容。把整治设备作为突破口,主要成效表现在:

安全生产明显改善。全国火电厂安全无事故周期从力争100天到实现安全生产300天,个别甚至超过500天,尤其是重特大事故明显减少。

设备可靠性明显提高。最突出的是100多台国产20万千瓦机组,1988年的等效可用系数只有75.97%,1991年提高到80.25%,相当于增加发电能力85亿千瓦时。其中15个重点治理整顿电厂的50多台20万千瓦机组,1991年等效可用系数达到81.38%。发电设备非计划停用次数明显减少。1988年统计的133台机组,共发生非计划停用1050次,平均7.86次/台・年,1991年统计160台机组,共发生非计划停用757次,平均5次/台・年,每台机组平均减少将近3次。

文明生产迈上新台阶。谏壁电厂在短短的几个月内清除了包括文革期间遗留下来的垃圾上千吨。在相当一批电厂中,从进入电厂大门到进入车间大门,给人的感觉焕然一新,能够做到清洁、整齐,这与火电厂三年前脏、乱、差的面貌形成了鲜明对照。

节能降耗成效显著。1988年全国火电厂平均供电煤耗432克/千瓦时,l991年为424克/千瓦时,3年内下降8克/千瓦时。其中15个20万千瓦机组的重点治理整顿电厂,1991年平均供电煤耗为390.5克/千瓦时,比1988年20万千瓦机组平均煤耗下降6克/千瓦时。

基础管理得到了加强。在治理整顿和达标工作中,埋怨设备质量差、工程遗留问题多的情绪,强调客观困难的情绪逐渐减少;职工的荣誉感、使命感、主人翁责任感增强。许多电厂把工作的基点放在基层班组,强化责任制,搞标准化建设,狠抓三基工作等,取得了较好的效果。

通过“安全文明生产达标”深入开展,1991年,处于不同起跑线上的27个重点治理整顿电厂基本实现安全、稳发、满发;其中唐山发电总厂、辽宁发电厂、牡丹江第二发电厂、天生港发电厂、河门口发电厂成为全国首批5家达标企业;太原第二热电厂、哈尔滨第三发电厂、望亭发电厂、邹县发电厂成为单独考核命名的4家达标企业。一批在治理整顿工作中成绩显著的邢台电厂、锦州电厂、富拉尔基发电总厂、徐州电厂、镇海电厂、姚孟电厂、九江电厂、秦岭电厂、大武口电厂、黄台电厂、重庆电厂、永安电厂均被予以表扬,同时,还有40多家火电厂申报达标。

安全文明生产达标工作不仅推动了各火电厂的全面工作,在其影响下,不少水电厂和供电企业也开展了达标工作。在随后的两年中,安全文明生产达标工作深入人心,并深得人心,成为各电力企业正常工作的中心内容。1993年,全国25万千瓦及以上装机容量的火电厂基本实现了“安全文明生产达标”。这一效果,不仅使随之而来的“创一流”工作顺理成章,而且为火电建设规模化高速发展奠定了良好的基础。

2第二部曲:高效优质发展――不甘人后的拼搏

1993年,成立仅一届的能源部被撤销,恢复成立的电力工业部在巩固和发展安全文明生产达标工作成果的基础上,按照原能源部提出的创建一流火电厂的设想和相关要求,制订了《电力行业一流火力发电厂考核标准(试行)》。

1994年6月28日,电力部在全国企业达标暨创一流工作会议上,命名华能大连电厂为全国第一个进口30万千瓦机组的一流火电厂。

随着电力工业的快速发展和电力工业管理体制的深化改革,针对原有的一流火力发电厂考核标准(试行)部分条款需要修改和充实。在广泛征求意见基础上,电力部于1994年下半年颁发了《关于电力行业一流火力发电厂考核标准(修订版)的通知》。1995年10月17日,长春热电二厂被电力部命名为国内第一家国产20万千瓦火电机组的一流火电厂。

一流火电厂考核标准与安全文明生产达标考核标准相比,考核内容更加全面,考核指标更加苛刻,考核方式更加严格,动态管理更加严谨。其中最显著的是增加了企业两个文明建设成就、现代企业管理制度建立、人员效率、环境保护、财务管理等。如电力工业部关于《命名一流火力发电厂》的通知电综[1997]546号,除命名山东辛店发电厂和沈阳沈海热电有限公司为“一流火力发电厂”外,针对辽宁铁岭发电厂的主要技术经济指标达到了一流火力发电厂的标准,但由于该厂在执行新厂新办法方面走了弯路,对该厂延长一年的考核期,届时委托东北电力集团公司再进行一次复核,报部批准后命名。同时,对在创一流火力发电厂工作中表现突出的江西贵溪发电厂和湖南耒阳发电厂给予通报表扬(耒阳电厂在1998年被命名为长江以南第一家一流火电厂)。

创一流是促进火力发电厂安全、文明、效益、服务整体水平全面提升的有效手段,更加注重转变企业经营机制,使企业建立起竞争机制、激励机制和自我约束机制,形成自主创新的技术进步机制和减人增效机制,进一步提高火电厂的安全经济运行水平,使火力发电厂能够成为适应我国社会主义市场经济体制的新型电力企业。

1997年,国务院批准成立国家电力公司,与电力部实行两块牌子一套人马,拉开了电力工业政企分开改革的大幕。从1998年开始,一流火电厂由国家电力公司命名。国家电力公司把创建国际一流火力发电厂工作在更大范围和更高层次继续深入开展。

为适应新形势的要求,进一步加强火力发电厂管理,更好地引导和鼓励火电厂坚持国际一流的目标,国家电力公司于2000年制定下发了《关于创建国际一流火力发电厂考核标准(试行)的通知》(国电发[2000]543号)。

2002年,华能大连电厂、山东邹县电厂、浙江北仑电厂获得国家首批国际一流电厂称号。

开展创建国际一流火力发电厂的重大举措为促进火电厂实现两个根本性转变,深化电力体制改革,尽快缩小与国际先进水平差距,建立现代企业制度产生了积极而深远的影响,被实践所证明是科学有效的企业管理手段。通过坚持不懈的创一流工作,火力发电厂的面貌以及生产、经营、管理、两个文明建设等各方面都发生了巨大变化。

2003年,以国发5号文开启厂网分开改革为标志,全国火电厂分别划归央企五大发电集团、地方各电力集团和其他各类市场主体。面对管理体制的重大改革和同质化竞争的巨大挑战,各大集团纷纷在“跑马圈地”、规模化快速做大的同时,均把“创一流”作为提升管理、提升竞争力的首选。华能、大唐、华电、国电、国华等发电集团均以不同主题切入“创一流”活动中,以集团名义制定颁发了各具特色的创一流管理办法,许多新的管理理念在创一流实践中得到验证。其中对标管理成为最成功有效的抓手,以设备可靠性水平为标志的优质发展、以能效综合水平为标志的高效发展成为最显著的特征。安全“零事故”、作业“零违章”、操作“零差错”、机组“零非停”、设备“零泄漏”、排放“零超标”、服务“零投诉”等,成为火电厂创一流追求的新境界。

随着大电厂、大机组、高参数、高自动化火电厂越来越普及,我国火电在规模和管理上已跃居世界前列。根据中电联每年发布的火电机组可靠性统计数据以及能效对标报告,在单机100万千瓦及以上容量等级的火电机组容量占比达到10.2%,30万千瓦、60万千瓦及以上机组分别占火电总装机容量的34.7%和34.5%,2016~2017年,全国主力发电机组等效可用系数均在90%以上;各类型机组年平均非计划停运次数降至0.5次/台・年以下;全国纳入可靠性统计的1000兆瓦等级火电机组91台,均为燃煤机组,等效可用系数为92.72%,同比提高了1.11个百分点;600兆瓦等级火电机组489台,也均为燃煤机组,等效系数同比上升0.68%。

同时,火电机组能效水平持续提高。2017年底,全国6000千瓦及以上火电厂供电标准煤耗309克/千瓦时,比1978年降低162克/千瓦时;厂用电率4.8%,比1978年降低1.81个百分点。煤电机组供电煤耗水平持续保持世界先进水平。中国大唐凭借卓越的技术实力在山东东营百万千瓦世界首例单轴六缸六排汽二次再热项目中,集成应用多项首创关键技术,设计供电煤耗258.72克/千瓦时,为当前世界同类最好。

改革开放40年来,我国火电技术走出了一条引进、消化吸收、再创新的道路,自主创新能力和装备国产化水平显著提升,超超临界机组实现自主开发,火电生产在高效、清洁、低碳方面等多项自主关键技术达到世界领先水平。

3第三部曲:低碳清洁发展――更高水平的追求

改革开放之初的1980年,我国火电厂粉尘排放量为398.6万吨,二氧化硫排放量为245万吨。1990年,电力粉尘、二氧化硫和氮氧化物排放量为362.8万吨、417万吨、228.7万吨,对环境造成严重污染。

为缓解资源环境约束,应对全球气候变化,国家持续加大节能减排力度,将节能减排作为经济社会发展的约束性目标。2004年,国家发改委出台了新建燃煤电站的技术标准和“上大压小”的决策,关停范围包括:单机容量5万千瓦以下的常规火电机组;运行满20年、单机容量10万千瓦级以下的常规火电机组;按照设计寿命服役期满、单机20万千瓦以下的各类机组;供电标准煤耗高、未达到环保排放标准和其他应予关停的机组。2007年,国家发展改革委、能源办《关于加快关停小火电机组的若干意见》(国发[2007]2号)决定今后规划新建火电项目,要尽可能采用60万千瓦及以上超临界机组,从而开启了中国火电的“大机组”时代。

据中电联2016年统计,火电行业实施大机组替代小机组政策,如不考虑自然退役机组,“十一五”以来累计关停小火电已达到约1.1亿千瓦,与意大利、巴西、西班牙等国家的发电装机相当。

与此同时,全国火电厂开展了持续深入的超低排放改造。在此之前的2004年,在没有强制要求、没有电价补贴的情况下,北仑电厂投资11.55亿元,实施了国内最大规模的5台60万千瓦火电机组脱硫改造工程。2007年7月脱硫改造工程建成投产,脱硫效率和投运率分别超过92%和98%,超过了设计要求。两年之后,北仑电厂三期2台百万千瓦超超临界燃煤机组建成投产,成为国内首家百万千瓦机组同步投运脱硫脱硝装置的电厂。

2014年5月,北仑电厂又投资10.9亿元对2台百万千瓦机组和3台60万千瓦机组进行深度脱硫脱硝除尘。5台机组全部改造在2017年初完成。另外2台60万千瓦机组通过扩容提效,不仅大幅降低煤耗,在排放上也达到了燃气轮机标准。

值得自豪的是,我国高效、清洁、低碳火电技术不断创新,相关技术研究和实际运用达到国际领先水平,为优化我国火电结构和技术升级作出了贡献。超超临界机组实现自主开发,大型循环流化床发电、大型IGCC、大型褐煤锅炉已具备自主开发能力,二氧化碳利用技术研发和二氧化碳封存示范工程顺利推进。燃气轮机设计体系基本建立,初温和效率进一步提升,天然气分布式发电开始投入应用。燃煤耦合生物质发电技术已在2017年开展试点工作。

截至2017年底,全国燃煤电厂100%实现脱硫后排放,已投运火电厂机组92.3%实现烟气脱硝,全国累计完成燃煤电厂超低排放改造7亿千瓦,占全国煤电机组容量比重超过70%。

2017年,全国电力烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放量分别约为26万吨、120万吨和114万吨,分别比1990年下降336万吨、297万吨和114.7万吨,在全国火电装机大幅增长的情况下,污染物总排放量显著下降。目前,单位火电发电量烟尘排放量、二氧化硫排放量和氮氧化物排放量分别为0.06、0.26和0.25克/千瓦时,煤电机组发电效率、资源利用水平、污染物排放控制水平等已处于世界先进水平。为应对全球气候变化、国家生态文明建设和全国污染物减排、环境质量改善作出了积极贡献。

4第四部曲:智能共享发展――永无止境的攀登

当前,火电发展已由高速增长转向高质量发展阶段,正处在转变发展方式、优化供需结构、转换增长动力的攻坚期。2015年,中发9号文及一系列相关配套改革文件的发布,尤其是放开发电侧改革的有关政策措施,使发电企业尤其是火电企业进入了改革的“漩涡”。在新能源快速发展挤压电量市场占比、放开发电计划实行竞价上网、与客户直接签订售电合同等重大变革新形势下,无论体制机制、生产模式、经营方式、管理模式,还是在市场定位及市场化改革方向方面,火电厂都面临着巨大挑战。如何认识火电发展主要矛盾的变化、如何破解行业矛盾,是电力行业实现可持续发展的重大课题。

2013年以来,各大发电集团对此已有充分的认识和积极应对的准备,党的十九大提出的“创新、协调、绿色、开发、共享”新时代五大发展理念,全球范围兴起的第四次工业革命浪潮,以及大数据、云计算、物联网、移动互联网和人工智能技术的蓬勃发展,给我国火电发展提供了一个全新的战略思维、多维度的观察视野、更有成效的行动措施。在发展方式和经营机制转型呈现了共同特点――智能共享发展。

在智能发展方面,主要体现在:

智能化节能。一是各火电企业通过智能化加快超低排放、节能和灵活性改造,在我国散煤治理的过程中发挥更大的主体作用;二是在智能化推进热电冷汽多联供替代煤炭分散燃烧方面,走出一条社会经济可承担、环境容量可承受、有效供给可保障的清洁高效煤电发展之路;三是通过机组运行智能化对标、燃煤智能化掺烧、设备智能化检修等,使火电厂智能化节能深入到每一个细节。

智能化辅助服务。针对我国电网运行对辅助服务依赖程度越来越高、方式越来越复杂的情况,各火电厂充分发挥自身独特优势,在电网调峰、调频、调无功等辅助服务方面,按照国家能源局“两个细则”要求,大力开发各种智能化软件,全面做好响应速度快、提供服务灵活、质量保障可靠的智能化辅助服务,使我国电网运行技术经济处于国际领先水平。

智能化交易。随着电力市场化改革不断深入,尤其在电力现货交易和商业模式的创新和应用方面,火电厂大力推动“互联网+”、人工智能、大数据应用等信息化行动的落地实施,持续提升火电与电力系统的自动化、数字化和智能化水平,为广大用户提供选择多、响应快、质量好、费用省、体验佳的电能产品和服务。

智能化管理。现在,任何一个火电厂管理人员都能通过一部手机,远程查看发电机组在网运行的实时情况和主要技术经济指标,甚至做到远程监控和管理;通过网络视频,可以在线或无线召开一个无论你在何地的会议;大数据分析、云计算等现代技术,使数字化电厂、智慧型电厂不再是一个神话。

在共享发展方面,具有以下特色:

与民生福祉共享。40年来,我国前后共计有7亿多人脱贫。包括火电在内的电力发展不仅支撑了我国经济的高速发展,满足了城乡的消费,同时为电力扶贫作出了巨大贡献。2017年人均用电量达4550千瓦时,约是1978年的16倍,接近世界平均水平。火电发展贯彻以人民为中心的思想,使普遍服务水平的显著提升和发展成果惠及社会民生,人民群众的获得感和满意度明显提高。

与产业链共享。习近平主席在十三届全国人大一次会议内蒙古代表团审议时强调,要把现代能源经济这篇文章做好,紧跟世界能源技术革命新趋势,延长产业链条,提高能源资源综合利用效率。这是习近平主席对我国能源行业赋予的新使命、提出的新要求。在电力产业链中,火电产业链最长、相关参与方最多,火电建设与发展成果为产业链与相关方带来了更多共享利益。最终,产业链共享惠及的是产业价值链。

与多能互补共享。进入新世纪以来,我国火电以供给侧结构性改革为主线,不断改进电力布局、优化机组结构和配置方式,在大力提高清洁化、低碳化和智能化水平的同时,按照可持续发展的战略方向和目标,以推进跨区跨省资源优化配置、电源集中与分散开发并举,积极与水电、风电、光伏等开展多能互补,发挥市场在资源配置中的决定性作用,建立多元供应体系,实现多能互补共享。

与国际合作共享。2018年4月,习近平主席在博鳌亚洲论坛上庄严宣示,中国将“以实际行动推动经济全球化造福世界各国人民”。中国的火电发展,正在将其技术经验、建设能力不断输送到世界各国,在落实“共商共建共享”为特点的“一带一路”倡议中,火电国际合作无论从规模上、深度上,还是理念上都有了空前的发展和质的飞跃,在增强我国火电国际竞争力的同时,使我国电力发展成果惠及更多国家和人民。

我国火电探索推进的智能共享发展,是新时代展现出来的新境界。最根本的特征就是从高速增长阶段向高质量发展阶段转变,是着力破解发展中 “痛点”和“难点”的点穴之招,是贯彻党的十九大提出的“质量变革、效率变革、动力变革”的生动实践。以供给侧结构性改革为主线,推动构建清洁低碳、开放融合、安全高效的现代能源体系。其特征的持续显现还需坚持创新驱动,以科技创新为重点推进全面创新,不断提升电力核心竞争力;通过商业模式创新培育发展新动能,加快由传统能源提供者向综合能源服务企业转型。

结 语

40年追赶超越,40年厚积薄发,我国火电发展走过了极不平凡的历程,取得了举世瞩目的辉煌成就。然而成就终将载入史册。当前,电力工业已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,正处在进一步转变发展方式、优化供需结构、转换增长动能的攻坚期,新的问题与困难将迎面而来,火电装机产能呈现局部过剩、利用小时逐年下降的新常态。

不可忽视的是,火电在当前和今后仍然具有许多独特的优势:如电网基本负荷的保底优势、可靠的备用优势、灵活的调峰优势、散烧煤的替代优势、低耗高效优势,以及高新技术装备制造、安装调试、运行维护的海外拓展优势等,这些都是其他非化石能源在相当长时期内无法替代的。2017年全国总发电量的68.5%来自燃煤发电,表明我国以煤炭为主的能源系统惯性依然存在,不仅在当前的电力供应中占绝对主导地位,而且在下一步的散煤治理、变分散燃烧为集中燃烧的过程中将发挥重大作用。

然而,低碳的核心是高比例可再生能源。为实现2020年、2030年和2050年我国非化石能源比重分别达15%、20%和50%的发展目标,以核电、水电、风电、光伏等为代表的清洁和可再生能源将会持续高质量发展。虽然煤炭消费总量持续下降,但用于发电供热的比重将会不断上升,煤电全面实现超低排放是煤电深度清洁化的重要标志。火电将在建立安全文明、优质高效、清洁低碳、智能共享的能源体系,促进我国生态文明建设,共建绿色美丽中国中继续作出新贡献。



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