时间: 2024-03-15 09:16:52 | 作者: 华为网盘网页版登录入口
从2010年开始, 国家对能源消耗企业的节能降耗管控范围从小到大、控制指标从整体到局部、管控方式越来越严格。管控范围从十一五的千家企业到十二五的万家企业, 再到目前覆盖全部的能源消费总量控制;管控指标从控制全国供电煤耗总体指标细化到目前分类机组供电煤耗指标;管控方式从鼓励性综合升级改造到限期改造。“供电煤耗”已多次出现在国务院的政府工作报告中, 已成为国家对新建煤电机组审批的否定性指标和存量机组限期综合改造的评价性指标。国家实施能源消费总量和强度“双控”, 并将其作为重要约束性指标管控和考核, 随着环境污染治理力度的加大, 针对每个电厂实施年度燃煤总量控制将成为必然。
2015年国务院发布了《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》, 明确了有序放开输配以外的竞争性环节电价, 有序放开公益性和调节性以外的发用电计划。随着电力市场改革逐步深入, 配、售电业务逐步放开, 发电成本将决定企业抢夺市场的能力, 机组能耗水平将直接影响企业的盈利能力, 甚至直接影响到企业的生存;发售电侧的市场之间的竞争将愈演愈烈, 发电行业未来将进一步盈亏分化、优胜劣汰、兼并重组。
2018年, 国家能源局下发的《关于2018年度风电建设管理有关要求的通知》明白准确地提出:新增核准的集中式陆上风电和海上风电将全部推行竞争性电价配置项目资源, 标志着风电平价上网即将来临;加之国家对新能源发电量的全额保障性收购, 将进一步挤占传统煤电电量空间;同时, 为确保电力供应安全和灵活, 对燃煤机组的快速调峰、调频响应, 低负荷下安全运作的能力却提出了更高的要求。
(三) 环保治理进一步扩围, 煤电企业又迎来了新一轮的煤场封闭、烟气消白、废水零排放等改造, 企业不堪重负
机组完成超低排放改造后, 地方政府要求又开始了新一轮大范围的煤场封闭、烟气消白改造;大量的技改资金投入给已经营困难的煤电公司能够带来了更大的负担。烟气消白改造, 即使采用脱硫桨液降温法, 2台300MW机组也需要4000万元左右。此外, 全国各地正在要求公司进行煤场全封闭和废水零排放改造, 更需投入大量的改造资金。如煤场封闭改造, 2台300MW机组需要约5000万元、2台600MW机组需要约1个亿;废水零排放改造, 2台300MW投资至少2000万左右、2台600MW需要5000多万;大量的环保改造造成企业资产负债率升高, 企业经营举步维艰。
“处僵治困”工作是党中央部署、深化供给侧改革的重大政治任务, 是推进供给侧结构性改造的重要手段;国家对“僵尸企业”的治理只能加大、不会停步。按照国资委的要求, 计划用三年时间基本完成345户大中型僵尸企业的市场出清工作;电力行业做为重点行业, 部分企业也列入了破产清算的名单。2016年起煤炭价格持续升高, 煤价高企造成60%左右的燃煤电厂亏损;此种趋势近几年不会有明显的改善, 越来越的企业可能进入到治理和破产行列。2018年5月11日, 国家下发的《关于加强国有企业资产负债约束的指导意见》要求:国有工业公司资产负债率预警线%, 重点监管线%, 这样会使大量资产负债率高的企业进入到低效无效资产的出清行列。
2002年电改以来, 发电企业已走过了16年, 2015年的新电改也已过去3周年;两轮电改的磨砺, 对发电企业的经营理念、安全管理、发展空间等均产生了重大而又深刻的影响。开展了体制、机制管理创新, 提升管理效益, 取得了巨大的成就。全国供电煤耗从2002年的383.0克/千瓦时下降到了2017年的309.0克/千瓦时;污染物排放浓度达到超低规定要求的燃煤机组目前已达到了7.85亿千瓦、占比71%。但同时也看到, 由于发电企业在管理模式、管控手段与电改前相比没有明显改变, 造成企业的管理思想、创造新兴事物的能力与目前的严峻形势相比还有较大的差距。
目前, 在燃料成本高起重压和用电侧市场之间的竞争开放加剧的双重压力下, 发电企业做得最多的两件事依然还是传统的依靠采购劣质煤降低燃料单价、通过协调电网争取多发电量, 但这两项工作在日益竞争开放的市场环境下, 可做的工作慢慢的变少、腾挪的空间越来越小;很大程度上, 仍然将自己定位为卖电能、热能的生产经营型企业, 还没有成为综合能源服务商的强烈意识。在市场意识上, 国家强制要求的环保排放改造公司能够按期完成, 但靠市场之间的竞争来实现的“灵活、智能、循环经济”等需求, 在很大程度上企业还缺乏主动性。为促进新能源发电的消纳, 欧洲等国家的燃煤机组早就进行了灵活性改造, 有些企业甚至为实现调峰电量的收益, 在燃煤机组基础上又套装新建了燃气机组;有些企业加装了储能调频设备, 并实现了整体互联、互动, 很好地适应了电网需求, 真正的将产品变成了服务。但反观国内, 很多煤电企业还在为要不要进行灵活性调峰改造而观望;生物质、垃圾与燃煤掺烧发电还是凤毛麟角, 能源服务意识和循环经济发展意识刚刚兴起。
(二) 在运行、设备和电量等方面的管理还比较粗放, 精细管理上的水准还有较大提升空间
目前, 很多煤电企业还存在机组运行指标管理不到位、技术攻关精神不足等问题;重改造、轻管理现象比较突出;设备管理、运行管理、生产组织架构优化等方面的管理还比较粗放。运行管理方面, 都会存在过分强调安全、环保的重要性, 而忽略了运行的经济性;设备检修维护方面, 都会存在附属系统运行和机组检修等大量外委, 大量的费用用于外委人工费, 不仅大大消弱了对设备的维护治理, 也大大影响到了企业的经营效益;配煤掺烧方面, 大多数企业仅以入厂燃煤标单作为单一的评价指标, 掺烧对锅炉效率、厂用电消耗、电网考核、环保物料增加等影响还未做全面精细测算。偏离设计煤种的掺烧, 会造成锅炉效率下降、厂用电消耗增加等, 严重时会影响煤耗升高3.0克/千瓦时左右, 这将对企业的经营利润产生很大的影响;电量管理方面, 负荷率对机组能耗影响很大, 与满负荷出力相比, 机组50%负荷出力下运行, 供电煤耗将增加约30.0克/千瓦时左右, 机组低负荷下的单位度电成本将急剧升高, 发出的电没有效益、越发越亏。
随着科学技术的发展, 在很多领域已实现了机器人代替人工作业。如机器人已经在工业制造业得到了广泛应用, 无人机更是在军事、民用等领域大放异彩, Google、Baibu研制的无人驾驶汽车已开始试驾, 京东的无人快递车已经上路, 科大讯飞的智能导诊导医机器人“晓医”已协助医生进行医诊;阿里巴巴的大数据、云计算助力杭州打造“智慧”城市, AI技术目前在很多领域已经无处不在。基于人员定位、虚拟电子围栏、智能安全帽等的安全管理系统在矿山、建筑等行业也已大规模推广应用。
发电设备的高温、高压、高转速特点, 人员和设备的安全管理一直以来处于企业管理的重中之重地位;“人盯人管人员安全, 人盯设备保设备安全”是目前发电企业管理的主要特征, 也是电厂管理的主流方式;实时监盘、每天巡检、定期清扫、启机检查等重复性工作日复一日重复, 人们一直处在高负荷、高压力状态。虽然目前电力行业也正在探索“智慧”电厂的建设, 但也主要聚焦于“物”的管理, 还不是“以人为本”;固有的思维观念, 造成替代人员工作规避现场安全风险、减少人员配置提高劳动生产率的创新AI技术在燃煤电厂中的应用几乎为“零”, 相对来说燃煤发电行业对创新技术的应用最为“保守”。
(四) 灰渣、脱硝催化剂等固废物处理存在一定的困难, 将影响企业的正常生产经营
2017年全国燃煤电厂粉煤灰综合利用率为72%, 与上年持平;脱硫石膏综合利用率为75%, 比上年提高1%。从统计数据看, 仍有25%的粉煤灰、脱硫石膏得不到资源化利用, 特别是经济欠发达的东北、西北等区域, 燃煤电厂产生的大量灰渣不能被利用, 只能在灰场进行堆放, 造成储灰场严重紧张, 需要投入上亿元的资金进行扩建, 但也只能满足几年左右时间的储放, 一旦没有灰场堆放, 机组将被迫停机。用于脱除锅炉排放烟气中氮氧化物的脱硝催化剂, 使用3～4年后活性失去就有必要进行更换或再生;由于再生技术和成本等问题, 目前企业使用再生催化剂的积极性不高, 失效脱硝催化剂的处理和存放面临较大的问题。
随着市场化改革的深入, 对于燃煤发电企业, 上网电价还将会促进降低、发电量还会继续减少, 在收入减少的情况下实现企业盈利, 必须降低生产所带来的成本, 特别是人力成本和燃料成本。供给侧的主战场包含劳动力、土地、资本、技术等要素, 燃煤企业的供给侧改革就是从这些战场发力, 紧紧围绕煤电“保供、托底、让路”的基本属性, 在高效、清洁、灵活、智能、循环上下功夫, 推进循环经济发展;通过新技术应用、管理创新, 提高人力资源的使用效率;最终实现增加优质供给、减少无效供给, 扩大有效供给。
(一) 转变观念、以人为本, 大力推进智能仪器、AI等创新技术应用, 打造智慧电厂、提高劳动生产率
发电行业一直以来都是新技术、新材料、新工艺、新设备应用地, 也是制造水平、自动化程度很高的聚集地, 具备基于AI创新技术大范围的应用的设备和技术基础。目前, 智能摄像头, 智能温度、压力、超声波等传感器已在工业领域大范围应用, 智能机器人也在水电设备、输变电设备、工业管道的设备巡检方面尝试使用。在燃煤电厂的输煤、化学制水、油库等场所可以布置大量的智能摄像头对系统来进行24小时监控、分析;部署轨道机器人+智能摄像头, 对发电设备做24小时巡检, 做到减少或最终不用员工。摈弃靠人到现场进行巡检和分析设备状态的固有思想, 大力推进借助智能仪表和机组运行DCS数据, 开展大数据深度挖掘, 实时判断设备性能;这不但可以大大提高分析效率、分析的准确性和实时性, 还可减少或根本避免人员在现场巡检时存在的危险;引入或开发类似阿拉法狗、科大讯飞晓医级的人工智能监盘机器人, 从根本上将运行监盘人员解放出来, 实现巡检、分析、运行监盘智能化, 大幅度的提升劳动生产率。
(二) 充分的利用电站燃煤机组效率高、污染物处理系统先进的特点, 大力推进农林废弃物和城市垃圾的资源化利用
据了解, 我国每年生物质资源超过10亿吨, 因缺乏大规模、高效利用, 就地焚烧会造成环境污染;常规直燃式超高压机组容量小、运行效率低、企业纯收入能力弱, 很多企业亏损运营。2016年, 我国城市生活垃圾清运量超过2.15亿吨, 发电是垃圾处置主要的方式之一, 但传统垃圾焚烧发电机组效率仅为18～25%;且垃圾焚烧会产生二恶英、氯化物、二氧化硫、氮氧化物等污染物, 需要垃圾焚烧电厂配备复杂的烟气净化系统, 投资大、能耗高、净化效率低。污泥是城市污水处理的衍生品, 通常含有病源微生物、寄生虫卵、有害重金属以及大量难降解物质, 目前已超过了4000万吨, 预计到2020年我国市政污泥年产量将达到6000万至9000万吨;如果处理不彻底, 会对环境能够造成二次污染。目前, 超低排放改造后的大型电站燃煤机组, 有着先进、高效的减少烟气中粉尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物的处理系统。燃煤与生物质、垃圾、污泥耦合发电, 可实现燃烧后的烟气超低排放, 实现秸秆、垃圾、污泥等资源的低成本、无害化高效利用, 可大幅度减少基建投资, 与单纯的直烧相比发电效率还可提高10%以上, 具有发电效率高、环保效果好、社会效益显着等突出优势。
随着国家燃煤总量控制和局部区域污染物排放容量的严格限制, 部分区域燃煤机组扩建已几乎不可能, 原来为扩建机组留有的位置成为了闲置土地。随着机组运行年限的增加, 部分灰场已经填满并实施了闭库;有些机组由原来的湿法除灰除渣改为了干法, 灰渣得到了资源化利用, 原建灰场空置。依托现有燃煤机组送出裕量、占地零成本等优势, 敷设光伏组件, 实现“燃煤+光伏”互补是利用这些土地资源非常好的方向。如某电厂利用二期扩建场地安装了39.02MWp的光伏发电, 单位千瓦成本仅为5.8元左右, 年可实现发电量5000千瓦时, 可替代燃煤1.1万吨, 实现收入4500万元, 具有非常好的经济效益。
近年来, 随着机组多次环保、节能等改造, 企业物资仓库里堆积了大量无效、低效利用的备件或设备, 占用了大量资金, 企业要科学评估, 采用修旧利废、拍卖转让、报废等方式加快清仓利库工作, 减少资金的占用和沉积。
改变原来以入炉标单、发电量等单一维度、单一指标的评价模式, 以“度电效益最大”为核心, 充分的利用信息化技术, 通过电量、电价计算收益, 通过煤量、煤价、电能消耗、热能消耗、脱硫脱硝物料消耗、电网考核等核算成本, 建立机组度电效益在线实时模型, 以此指导燃料采购、机组运行负荷调整和电量交易。聚焦机组“能耗”, 突出设备管理“核心”, 打造产品“竞争力”。根据燃料特性, 开展运行参数“精细”调整;以设备修后性能达到“设计值”为目标, 汽轮机侧紧盯通流间隙, 严格“抓细”检修质量;尽可能减少设备本体的散热损失, 严格保温材料的选择、施工和维护, 防止和减缓老化。格外的重视热工控制管理系统“核心大脑”作用, 以热工保护投运率100%、自动调节品质最优为目标, 通过热工保护自动品质的改善带动机组整体设备治理维护水平的提升、运行优化的精细;利用数据挖掘、云计算等技术, 实现调节、优化的自动闭环控制, 尽可能减少或不用人为干预调整。
通过推进新兴创新技术的应用, 煤电企业应主动服务、服从于电网、热网的灵活性调度需求, 并拓展冷源、氢气、淡水等商品的社会供给。大电网、特高压输送、终端负荷变化快等特性, 电网对燃煤机组调峰、调频灵活性响应的刚性需求会慢慢的频繁, 某些区域的燃煤电厂可以加快储能调峰、调频设备设施的建设。消纳风电同时满足冬季北方居民采暖供热需求, 实施机组热电解耦的灵活性改造已成为了必然;按照一厂一策原则, 要加快实施电锅炉直热、电锅炉蓄热、汽轮机高背压、低压缸全切缸等的改造工作。随着科学技术的发展和“零”污染排放优势, 以“氢气”为原料的新能源汽车慢慢的受到汽车制造商的重视, 日本本田、韩国现代、德国奥迪等都在大力研究和开发, 本田的氢燃料电池车CLARITY型实现了3分钟充满、续航750公里的记录。燃煤电厂距离城市近、制氢成本低, 未来可成为氢气燃料的主要供应商。
此外, 探索利用城市热力管道进行夏季供冷, 可减少空调制冷对电能的需求;如正在规划建设的江西赣江新区智慧能源项目, 可实现该区域内的企业和居民“冬季供暖、夏季供冷”的集中供能, 极大提高了管道的使用率。按照扬州市的规划, 依托市内的4大电厂, 2030年基本实现市区全覆盖的集中供暖供冷。