熱電聯産

一.能源消費和供應現狀及存在問題

除文中列出問題與特點外，北京市目前能源消費還有如下兩個特點：

1.電力負荷冬夏差别。2001年冬季北京電負荷峰值為566萬KW，2002年夏季北京電負荷峰值為684萬KW，這是由于工業結構的調整導緻均衡的電負荷下降，而建築環境要求提高，導緻夏季空調電耗增加所緻，照目前經濟發展狀況，不考慮推行冬季電采暖的話，這種差别還将逐年擴大，這将導緻電力輸配系統容量不足，需要進一步擴容，而擴容部分卻僅在夏季很短的運行時間内起作用。

2.目前北京市天然氣負荷很大部分用于冬季采暖。2001～2002年中，冬季耗天然氣量約7億平方米，夏季耗氣量約l億平方米。冬夏也形成巨大的負荷差。如不考慮天然氣發電的話，随着"煤改氣"工作的進一步推進，此差别會進一步擴大，這将加大天然氣輸送成本（影響總供氣量，修地下儲氣庫，降低市内管線有效利用率）。

二.指導思想和主要目标

1.除改善北京市大氣質量外，是否也應把北京市耗能導緻直接和間接的對大氣的排放（粉尖、硫化物、氮氧化和物及溫空氣體）列入。要考慮由于直接燃燒在北京形成的排放，也應考慮為向北京供電，在外地形成的排放。

2.到2008年，北京市終端能源消費中40％以上将為建築直接能耗，因此建築節能應成為指導思想和主要目标中的重要内容，當工業結構的調整完成後，能源消耗上與先進國家最大的差距将是建築能耗，是否應提出：2003年以後的新建建築能耗指标應達到國家建築節能标準（目前達到率僅為2～3％），并對已有商業建築進行改造儀能耗降低30%。

三.能源結構調整方案

（一）、煤炭替代和削減方案

"電替煤：發展2000萬平米（含舊城平房區1200萬平米）電采暖，用電量約為40億幹瓦時，替煤量132萬噸"。

目前北京市采暖用煤的平均水平為25kg/m2.年,考慮城區平房熱指标偏高，也僅可能為30kg/m2.年。2000萬平米耗煤60萬噸／年。絕不可能替代132萬噸标煤，實際上規劃中的132萬噸煤為發電40億千瓦時所需要的燃煤量。因此改為電采暖，僅減少了北京市内燃煤消耗量，但卻導緻耗煤量增加了1.2倍。向大氣的排放量也增加了近一倍。因此這是增加能耗，加大排放的舉措，不符合可持續發展戰略。

"地熱和水源熱泵替代煤，1000萬平米，替煤量34萬噸"，不論用什麼方法，都是替代原來的燃煤采暖，因此1000萬平米僅能替代目前燃煤量25-30萬噸。文中的34萬噸實際上是這種采暖方式耗電量所折合的燃煤量。此處所取地熱和水源熱泵能耗指标偏高。按本中取值的話，這兩種方式折合成一次能源（燃煤量）的話，其耗能量也高目前的燃煤方式。

"城市熱力供熱替煤，增加5500萬平米，替煤量47萬噸"。與前面的數值相印，此數顯然不對，5500萬平米建築采用燃煤采暖，應耗煤137.5-165萬噸。此處47萬噸不知依據什麼數據得到，估計是為了滿足5500萬平米供熱，新增熱源增加的燃煤量，但那又明顯偏小。

根據上面更正。原計劃上述三項可替代燃煤132+34十47＝213萬噸，實際上若落實了上述計劃，則可替代燃煤60十25十150=235萬噸，增大了替代量，但這必須解決城市熱力的熱源問題。按照規劃中此節計劃，城市供熱熱源增加69萬噸燃煤（240-171），其餘部分由新增燃氣發電廠的熱電聯産解決，這将使淨替代量為235-69=166萬噸。

根據上述分析，"2008年煤炭消費及替換表"中的數據應做同樣的修訂。

（二）.2008年能源結構框架

按照規劃，将有21億立方米天然氣用于發電，發電量115億千瓦時，同時消費40億千瓦時電力用于電采暖（2000萬平米），這相當于每平米建築采暖消耗天然氣37立方米/m2，這約為目前天燃氣采暖耗氣量的2.5倍。這樣做可以理解為：1、城區1200萬平房改造的需要。2、由于夏季電負荷高于冬季，導緻供電及電力輸配網的負荷冬夏不均勻，2000萬個米電采暖供熱在冬季約可形成120

萬kw的電負荷，恰好可平衡部分冬季負荷之差，使電網負荷冬夏一緻，而21億立方米天然氣發電主要是解決日益增加的夏季電負荷的需要。

如果主要是由于上述第二個原因，那麼另一條解決問題的途徑是削減夏季電負荷，而不是增加冬季的電負荷！

北京市2008年夏季電負荷中，空調電負荷應在400萬幹瓦以上，耗電量約40億千瓦時，如果能從中削減120萬～150萬千瓦的空調電負荷，也可同樣平衡電負荷的冬夏之差，并且還可以使北京市電網的最大負荷減少120萬～150萬千瓦，緩解目前電網輸配能力不足的問題，減少電網改造投資。

替代電驅動空調的途徑有三個：

1.采用天然氣直接驅動的直燃式吸收制冷機，替代電動壓縮機制冷機。對于采用中央空調的商業建築、公共建築都可以采用這種方式，初步測算，當有條件的地方都采用直燃機方式的話，将減少空調電負荷50～80萬千瓦，減少耗電近10億千瓦時，同時在夏季增加天然氣使用量約0.8億立方米，減少天然氣冬夏用氣量的差。

2.利用目前城市熱網在夏季繼續輸送熱量，在建築物内用這些熱量通過吸收式制冷或通過鹽水除濕方式進行空調。如果積極推廣的話，熱網所轄1億平方米建築的供熱用戶中，至少可有2000萬平米用這一方法空調制冷；減少電負荷20～30萬于瓦，同時還可以使目前夏季停機的熱電聯産發電機組夏季繼續高效工作，增加發電約40萬于瓦。這相當于在夏季減少了60萬千瓦電負荷和近10億千瓦時電量。此部分熱電廠增加的燃料消耗根據目前熱電廠形式的不同，分别使用燃煤、燃氣和重油，若全部按天然氣計算，則夏季需要使用燃氣約3億立方米。

3.采用服務于單座建築或建築群的熱電冷三聯供方式（BCCHP）用天然氣作為一次能源，通過動力機轉換為機械能和熱能，機械能帶動發電機發電，熱能在冬季可直接供熱，夏季又可以通過吸收式制冷機将熱能轉換為空調用冷量，向建築或建築群供冷。如果北京市2008年有2000萬平米建築采用此種系統，則在夏季又可減少空調電負荷20萬幹瓦，并額外發電60萬千瓦，從而相當于在夏季減少80萬千瓦供電負荷，約10億千瓦時電量，同時夏季需多使用天然氣2～3億立方米。

全面實施上述三個途徑的話，在夏季可降低電負荷約200萬于瓦，節省用電量約30億千瓦時，夏季增加消耗天然氣6～7億立方米。如果同時取消現規劃的2000萬平米電采暖，而改用天然氣供熱，消耗天然氣3億立方米、節省電力40億千瓦時。與規劃方案比，每年節省用電量約70億千瓦時，多消耗天然氣約9.5億立方米，按規劃中21億立方米天然氣發電117億于瓦時計算的話，節省70億千瓦時電力折合12.6億立方米天然氣，因此可節省天然氣3億立方米／每年。

四．主要清潔能源建設項目

規劃中建設以天然氣為一次能源的第三熱電廠一期、二期工程，并對高井電廠實現煤改氣。這兩個電廠采用天然氣純發電方式，發電效孽不會超過50％，導緻發電成本偏高，影響北京市電力系統經濟性。

可以從三方面理解這兩個燃氣廠的意義：

1.提高北京市電力發電自給率，以保證供電安全，防止意外事故：

2.利用燃氣電站啟停調整迅速的特點，按調峰運行，解次北京市電力負荷一天内的峰谷差；

3.為天然氣落實一個穩定的應用對象，減少北京市冬季夏季之間天然氣負荷的巨大差别。

但實際上這三方面的要求通過建設以燃氣為燃料的熱電聯産電廠都可以滿足。北京市城市熱網目前有1.1億平方米的輸配能力，但沒有足夠的熱源使城市管網充分發揮作用。規劃中的草橋熱電廠、太陽宮熱電廠仍不足以解決新增5500萬平方米供熱面積的熱源問題、考慮再上一個熱電廠（如鄭常莊），使總裝機容量為100～120萬千瓦，即可滿足城市熱網的熱源要求，同時可以按調峰模式運行，即一天内當電力負荷處于高峰時，發電供熱，當電力負荷處于低谷時，停止發電

停止供熱。研究表明依靠建築物本身的熱慣性、管道的熱慣性，再适當設計一定容量的巨型畜熱水罐，這種根據電力負荷要求而啟停的熱電廠通過間歇供熱也可以滿足被供熱建築的舒适性要求（見清華大學付林博士論文）。在夏季可以使這些電廠按照聯合循環，汽輪機冷凝方式運行，可以起更大的電力調峰作用，若利用供熱網的熱量解訣末端建築的方式得以推廣，則這些熱電廠夏季也可仍按電聯産、電力調峰模式運行，産生更大的能源利用率。由于供熱熱量用來作為制冷空調的動力，因此可進一步減少夏季峰值電力負荷，這樣就從兩方面同時起到電力調峰的作用。

在發展上述燃氣為動力的調峰式熱電廠的同時，再如前文所述，推廣用于單修建築或建築群的燃氣驅動熱電冷聯供系統、直燃機空調方式等，可進一步減少夏季空調用電，增大夏季天然氣消耗量。這樣，可以在現在基礎上使北京增加150萬千瓦左右的自備發電能力，提高供電安全性，改善電力負荷一天内的峰谷差，提高供、輸、配電系統的利用率，并且在夏季為天然氣找到約7億立方米的使用量。基本上實現建兩個燃氣發電電廠的三個需求，又更适合北京市供熱、空調的要求，并且每年節省天然氣3億立方米。因此建議不上第三熱電廠。高井電廠利用清潔煤燃燒技術進行改造，仍然燒煤，或者改為天然氣熱電聯産的熱電廠，通過長途管線向北京市西部地區（海澱區）供熱。長途輸送天然氣到北京來作為單純發電用燃料。從經濟上、環境保護上和資源利用上都是不合理的。除為了熱電聯産，同時解決供熱、空調的要求，一定不要上單純的天然氣電廠。

（四）新能源和能源新技術

除可再生能源技術外，節能技術和能源綜合優化利用技術也是重要的組成部分，因此是否應下列新技術列入；

1．建築節能技術

2.夏季利用低溫熱能（-90℃熱水）制冷空調技術及蓄能技術

3．用于單體建築或建築群的小型熱電冷三聯供技術

加大上述三方面研究開發投入和推廣應用的力度。

六.政策措施

在規劃中四條政策基礎上是否應再加如下措施：

1．嚴格貫徹國家的建築節能标準，新建建築冬季采暖耗熱量不得超過20.5w/m2,（這一數值約為規劃中計算用數值的三分之一）。

2.通過調整價格等方式，鼓勵夏季天然氣用戶，尤其是直燃機用戶，小型熱電冷聯産用戶。

3．解決小型熱電聯供系統的發電上網或發電自用問題。

4．大力推廣采用城市熱網熱量為動力的空調制冷系統。

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