淺析電力行業(yè)節(jié)能減排影響因素及應(yīng)對(duì)策略

文_祁桂梅 江蘇射陽(yáng)港發(fā)電有限責(zé)任公司

1 電力行業(yè)節(jié)能減排的影響因素

1.1 節(jié)能與環(huán)保同步發(fā)展

“十三五”期間，我國(guó)出臺(tái)了諸多推動(dòng)電力行業(yè)節(jié)能減排的政策，并在五年的時(shí)間里取得了一定的成效，但是仍有一些制約節(jié)能減排的因素。

一方面，節(jié)約能源和減少排放沒(méi)有同步進(jìn)行。在“十三五”規(guī)劃最初的一年中，我國(guó)火電廠的脫硫處理效果進(jìn)步明顯，但是與排放標(biāo)準(zhǔn)之間仍存在距離，為此，必須進(jìn)行二次改造，以期進(jìn)一步降低二氧化硫排放量。在二次改造的過(guò)程中，消耗了大量的能源，但是二氧化硫排放量降低的情況卻絲毫沒(méi)有改善，在二次改造的過(guò)程中，使用了大量的石灰石和石膏，這兩種方法顯著增加了廠用電率，與初衷背道而馳。

另一方面，我國(guó)在調(diào)整電力結(jié)構(gòu)的過(guò)程中阻礙重重。由于我國(guó)大力支持新能源發(fā)展，導(dǎo)致新能源市場(chǎng)出現(xiàn)了惡性競(jìng)爭(zhēng)，同質(zhì)化極為嚴(yán)重。水電站的建設(shè)需要在前期投入極高的成本，發(fā)展緩慢；核電站的發(fā)展受到日本福島核電站的影響，在發(fā)展過(guò)程中遭到質(zhì)疑。新能源發(fā)展面臨重重困境。因此，在過(guò)去的“十三五”期間，我國(guó)著力破除新能源在發(fā)展中面臨的困難，降低發(fā)電成本，提高新能源的利用率。

1.2 環(huán)保電價(jià)政策標(biāo)準(zhǔn)

為了治理發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣排放，我國(guó)出臺(tái)了眾多經(jīng)濟(jì)政策，包括對(duì)發(fā)電廠污染排放的收費(fèi)、對(duì)清潔能源發(fā)電的補(bǔ)貼、工業(yè)和居民用電價(jià)格調(diào)整等。這些政策起到了一定作用，但是在執(zhí)行的過(guò)程中，仍存在落實(shí)不到位的情況，這里面既有政策設(shè)定的原因，也有執(zhí)行的原因。火電廠發(fā)電機(jī)組的不同，導(dǎo)致脫硫或者脫硝的成本各不相同，不同級(jí)別的機(jī)組改造獲得的補(bǔ)貼程度不同，級(jí)別較低的機(jī)組由于補(bǔ)貼較少，難以收回成本，因此，實(shí)施效果大打折扣。就環(huán)保電價(jià)來(lái)說(shuō)，我國(guó)在電價(jià)補(bǔ)貼方面存在明顯的無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可依問(wèn)題。

1.3 節(jié)能減排技術(shù)的研發(fā)

在過(guò)去的“十三五”期間，我國(guó)電力行業(yè)在節(jié)約能源、降低排放方面取得了明顯的進(jìn)步。一方面，我國(guó)堅(jiān)持自主研發(fā)，提高技術(shù)能力；另一方面，我國(guó)主動(dòng)引進(jìn)，吸收外來(lái)的技術(shù)，在這兩方面的同時(shí)努力下，我國(guó)電力行業(yè)的技術(shù)水平快速提升，高參數(shù)和大容量的臨界機(jī)組技術(shù)已經(jīng)位居世界第一。同時(shí)，我國(guó)的熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)和整體煤氣化燃?xì)饧夹g(shù)取得了明顯的進(jìn)步。

在水力發(fā)電行業(yè)，我國(guó)的水電站修建和利用技術(shù)均已達(dá)到世界前列，在技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)上，我國(guó)的水力發(fā)電總量在不斷攀升，水電站的數(shù)量也在增加。典型的水電站為白鶴灘水電站，該水電站云集了我國(guó)水電領(lǐng)域的最前沿技術(shù)。在發(fā)電環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，我國(guó)捕捉收集二氧化碳的技術(shù)、除塵脫硫脫硝技術(shù)較之以往已經(jīng)取得了巨大的突破。但僅就核心技術(shù)來(lái)說(shuō)，我國(guó)的水平與發(fā)達(dá)國(guó)家之間仍存在一定的差距。

現(xiàn)階段，我國(guó)的電力企業(yè)普遍缺乏科研實(shí)力，基本不具備自主研發(fā)的能力。發(fā)電企業(yè)在技術(shù)研發(fā)上缺乏必要的投資，導(dǎo)致自主產(chǎn)權(quán)技術(shù)如同“鏡花水月”。一些在發(fā)電過(guò)程中必須使用的關(guān)鍵設(shè)備不能自主量產(chǎn)，嚴(yán)重依賴進(jìn)口，這無(wú)疑增加了發(fā)電所需的成本。此外，發(fā)電企業(yè)沒(méi)有足夠的技術(shù)支撐企業(yè)完成國(guó)家要求的節(jié)能減排目標(biāo)，在排放上限制過(guò)多導(dǎo)致循環(huán)經(jīng)濟(jì)型技術(shù)發(fā)展受到了阻礙，也難以研發(fā)和應(yīng)用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。

2 電力行業(yè)節(jié)能減排的措施

2.1 在線監(jiān)測(cè)煤炭質(zhì)量

由于世界產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)艿降膰?yán)重沖擊，煤炭的市場(chǎng)價(jià)格急劇上升，電力價(jià)格甚至與煤炭?jī)r(jià)格產(chǎn)生倒置。為了降低發(fā)電廠的損失，只能使用成本相對(duì)較低的低質(zhì)煤。質(zhì)量較低的煤在燃燒的過(guò)程中必然會(huì)對(duì)鍋爐產(chǎn)生一定的影響，最顯著的表現(xiàn)就是鍋爐燃燒的效率降低，間接的影響是鍋爐運(yùn)行的安全。使用低質(zhì)煤會(huì)導(dǎo)致鍋爐事故頻繁發(fā)生。

以往化驗(yàn)煤炭質(zhì)量使用采制樣，這種方法分析出的煤炭質(zhì)量精度較高，但是在采樣的過(guò)程中產(chǎn)生大量的誤差，直接影響了整體結(jié)果的準(zhǔn)確性。并且這種方法獲得分析結(jié)構(gòu)需要大量時(shí)間，測(cè)試結(jié)果具有明顯的滯后性，難以用于調(diào)整火電廠的實(shí)時(shí)燃燒。同時(shí)，這種方法的使用限制了火電廠的多項(xiàng)工作，發(fā)電成本居高不下，燃料難以被妥善管理。因此，能夠在短時(shí)間內(nèi)將煤炭質(zhì)量準(zhǔn)確檢測(cè)出來(lái)的裝置，成為眾多火電廠的追求的目標(biāo)，通過(guò)在線設(shè)備監(jiān)測(cè)煤炭的質(zhì)量就是其中先進(jìn)且重要的方法。

2.2 無(wú)油點(diǎn)火

火電廠鍋爐的每次啟動(dòng)和停止，或者處于低負(fù)荷的穩(wěn)燃狀態(tài)，需要大量的燃料油，根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)可知，火電廠每年花費(fèi)在這三處的燃油多達(dá)600萬(wàn)t。目前我國(guó)火電廠裝機(jī)容量正在不斷攀升，由此帶來(lái)的燃油消耗量必然會(huì)持續(xù)增加。

現(xiàn)階段，我國(guó)電力市場(chǎng)還處于充裕的狀態(tài)下，但是已經(jīng)出現(xiàn)了峰谷差逐漸增大的態(tài)勢(shì)，并且由于產(chǎn)業(yè)鏈的問(wèn)題，市場(chǎng)上煤炭的價(jià)格難以在短期內(nèi)得到控制，煤炭的質(zhì)量難以保證，發(fā)熱量會(huì)相應(yīng)下降，火電廠在燃油上的成本必然會(huì)持續(xù)增加。為了改變這種趨勢(shì)，火電廠必須改造點(diǎn)火系統(tǒng)。典型的技術(shù)為無(wú)油點(diǎn)火技術(shù)，該技術(shù)可以為火電廠節(jié)約大量的燃油消耗，極大降低成本。目前，已經(jīng)有火電站采用了等離子點(diǎn)火技術(shù)，為火電廠每年節(jié)省了90%的燃油消耗。

2.3 回收除氧器的余汽

火電廠在除氧的過(guò)程中，往往會(huì)采用熱力除氧方式。在火電站機(jī)組運(yùn)行的過(guò)程中，必然會(huì)產(chǎn)生大量的蒸汽，這些蒸汽伴隨著廢氣進(jìn)入到大氣中，直接導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境的污染。這部分具有低位熱能的蒸汽可以被回收利用，此舉不僅會(huì)降低對(duì)環(huán)境的污染，還可以為火電企業(yè)節(jié)省成本。目前，利用除氧器回收余熱無(wú)外乎以下兩種措施：其一是安裝換熱器；其二是利用熱泵技術(shù)。前者使用除氧器乏氣的熱量將生產(chǎn)用水加熱，后者將低壓乏氣的參數(shù)升高，以便于回收除氧器的乏氣。

2.4 大功率設(shè)備變頻調(diào)速

在交流電動(dòng)機(jī)總體的耗能中，大型用電設(shè)備的耗能占據(jù)相當(dāng)大的比重，火電廠在選擇這些設(shè)備的過(guò)程中，依據(jù)最大的負(fù)荷條件作為標(biāo)準(zhǔn)，但這些設(shè)備在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中與設(shè)計(jì)存在較大的出入。因此，為了降低能量的損耗，火電廠必須使用調(diào)節(jié)擋板控制流量，除非采用變頻調(diào)節(jié)控制?；痣姀S選擇變頻調(diào)節(jié)裝置需要參考系統(tǒng)的情況，合理調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，盡可能消除節(jié)流帶來(lái)的損失，節(jié)約能量，同時(shí)，使設(shè)備運(yùn)行的效率得以顯著提升?，F(xiàn)階段，變頻調(diào)速技術(shù)除了火電廠之外，還廣泛用于風(fēng)力發(fā)電和水力發(fā)電。

2.5 修建擋風(fēng)墻

我國(guó)現(xiàn)階段大部分火電廠的儲(chǔ)煤場(chǎng)所都處于露天狀態(tài)，因此，外部的風(fēng)力作用十分明顯，煤炭露天堆放必然會(huì)導(dǎo)致大量粉塵的產(chǎn)生，給火電企業(yè)造成損失，也會(huì)污染周邊的環(huán)境。為了解決這一問(wèn)題，火電廠往往會(huì)采用噴灑淋水的方式降低粉塵。這種做法可以起到一定的作用，但是在風(fēng)力較大的情況下，這種做法將失去效力。為此，火電企業(yè)可以在儲(chǔ)煤場(chǎng)所的四周建立擋風(fēng)墻，直接削減風(fēng)力的影響，降低煤炭損失的數(shù)量。

2.6 回收利用廢水

火電廠廢水的主要來(lái)源包括以下幾部分：其一是經(jīng)過(guò)化學(xué)水處理的廢水；其二是設(shè)備排污產(chǎn)生的廢水；其三是用于冷卻設(shè)備的水；其四是冷卻塔在排污過(guò)程中產(chǎn)生的水；其五是職工生活產(chǎn)生的廢水。這些廢水經(jīng)過(guò)處理后可以循環(huán)利用，即在源頭處清污分流，根據(jù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)采取不同的方法回收利用。

3 結(jié)語(yǔ)

“十四五”期間，我國(guó)電力行業(yè)的結(jié)構(gòu)和規(guī)模仍舊以火電為主導(dǎo)，其他清潔能源的發(fā)電會(huì)逐漸上升?；痣姀S在未來(lái)消耗的煤炭、廠用電率和線損失率將會(huì)繼續(xù)下降。影響我國(guó)電力企業(yè)節(jié)能減排的因素包括：節(jié)能與環(huán)保不能同步發(fā)展；環(huán)保電價(jià)制定存在問(wèn)題；節(jié)能減排技術(shù)有待提升。電力行業(yè)為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，可以采用在線設(shè)備監(jiān)控煤炭的質(zhì)量，也可以使用無(wú)油點(diǎn)火等措施。