“双超”目标下的火电可持续发展

当前火电发展模式与环境保护的矛盾已成为火电发展过程中的主要矛盾，只有通过转型升级，实现“双超”目标，才能推动火电的可持续发展。

火力发电是我国发电的主要形式。截至2014年底，我国火电装机达到91569万千瓦 （含煤电82524万千瓦、气电5567万千瓦），占全部装机容量的67.4%；火电发电量41731亿千瓦时，占全部发电量的75.2%。但是，随着近年来雾霾等污染日趋严重，国家对火电行业的节能减排要求也日趋严厉。2014年9月12日，发改委等三部门联合印发了 《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》（简称《行动计划》），要求打造高效清洁可持续发展的煤电产业“升级版”，对火电发展带来重大影响。

如何分析我国火电面临的新形势，突破火电发展受到环境保护约束的瓶颈，实现火电行业可持续发展，是我们当前面临的重要课题。

一、我国火电发展面临的新形势

我国能源消费以煤炭为主，2013年煤炭消费占全国一次能源消费的66%。作为传统能源的火电，一直是煤炭消费的主力，目前乃至未来相当长的时期都是主要的发电形式，这就是我国火电行业的客观实际。随着我国经济进入新常态以及环保压力的持续增加，火电行业面临的形势发生了重大变化。只有实事求是地分析当前火电行业的新形势，才能准确把握火电行业发展的主要矛盾，使主观世界更好地符合客观实际，采取符合客观实际的发展措施。

1、我国能源利用效率偏低、能耗偏高。我国当前综合能效不足40%，比世界发达国家低了15—20%（见表一）；单位GDP能耗相当于美国的2.4倍、日本的4.1倍，也高于印度和南非等发展中国家；在世界经济论坛2015年全球能源架构绩效指数报告中，我国的能源绩效水平仅排在全球89位（2013年74位，2014年85位）。由于煤炭转化为电力可以大大提高能源利用效率，降低综合能耗，因此煤炭用于发电的比例越高，能源利用效率就越高，综合能耗也就越低；2013年我国煤炭消费36.1亿吨标准煤，占全球煤炭消费的50.3%，占一次能源消费的比例超过全球平均值的2倍，但其中用于发电的比例仅49%，而美国煤炭消费量为7.15亿吨标准煤，其中用于发电的比例高达92.8%。这是我国能源利用效率和能源消耗水平在全球处于较低位置的重要原因之一，也是粗放型经济发展方式的重要表现。

2、史上最严厉火电排放政策出台，节能环保压力巨大。2013年1月份以来我国出现长时间大范围重污染雾霾天气，习近平、李克强等国家领导人相继指示，要求高度重视、加强领导、下定决心、坚决治理，扎实推进大气污染治理工作。2013年9月起，国务院及各部委相继出台了《关于印发大气污染防治行动计划的通知》（国发〔2013〕37号）、《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）、《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》等文件，提出防治大气污染和燃煤电厂减少排放的严格要求，堪称史上最严厉的环保政策，火电行业面临巨大的节能环保压力。

3、火电行业产能相对过剩，市场竞争加剧。受电力消费增速放缓和清洁能源发电量快速增长等因素的影响，2014年全国火电设备平均利用4706小时，同比减少了314小时，是1978年以来的最低水平。设备利用小时数的下降引起发电量下降，2014年火电发电量同比下降0.7%。火电投资及新增容量逐年减少，从2006年到2014年，火电投资和新增容量双双遭遇腰斩（见表二）。

二、我国火电发展的主要矛盾

1、当前我国火电行业发展过程中的主要矛盾

20世纪50年代以来，我国电力工业一直处于高速发展状态，到2002年电力体制改革时，平均每年增长10%以上，装机容量和发电量均跃居世界第二位。即使这样，仍然不能满足国家经济高速增长对电力的需求，日益增长的电力需求与发电供给不足的矛盾仍然是我国电力工业发展的主要矛盾。最近十多年来，国家大规模投资电力工业，电力装机容量和发电量分别从2002年的35657万千瓦、16400亿千瓦时增加到2014年的136019万千瓦、55459亿千瓦时，均已经跃居世界第一位，年均分别增长10.8%和9.8%。

与此同时，电力工业高速增长带来的负面效应也日益凸显，特别是火电行业在经历2005-2007年均18.3%的高速增长后，低能效、高能耗、污染环境、产能过剩等问题愈发严重。从表三可以看出，火电装机增速呈阶梯状依次下降，2008-2011年均增速8.5%，2012-2014年均增速6%；装机占比也从2006年开始逐年下降，火电行业的可持续发展问题变得不容忽视。对此，我们要重新分析当前火电行业发展中的主要矛盾是什么。

当前火电行业发展过程中，主要存在以下几组矛盾：快速发展与产能过剩之间的矛盾、发电量增加与电网调度减少之间的矛盾、发电成本增加与电价下降之间的矛盾、火电行业发展模式与环境保护之间的矛盾、煤炭总量减少与较高能耗之间的矛盾等。结合火电行业发展面临的客观实际，可以发现，火电行业发展模式与环境保护之间的矛盾已经成为当前我国火电行业发展过程中最主要的矛盾。火电行业发展模式与环境保护之间的矛盾是煤炭燃烧发电后排放出来的硫化物、氮氧化物、烟尘颗粒等排放物较高，对环境造成严重污染；与此同时，国家又出台了严苛的环境保护措施，要求火电清洁高效的利用煤炭资源，降低能耗、减少大气污染排放，倒逼着火电发展模式尽快转换。这一矛盾已经严重制约了火电行业的进一步发展，决定着火电行业未来的发展方向。是向低排放、低能耗方向发展，还是无视环境保护，继续固守粗放型发展模式，是火电行业无法规避的路径选择。

2、当前我国火电行业发展过程中矛盾的主要方面

在火电行业发展模式与环境保护这一主要矛盾中，起支配作用的是火电行业发展模式，它决定着火电行业发展的性质和方向，是矛盾的主要方面。火电行业只有坚持走高能效、低能耗、低排放的发展道路，才能有效实现对环境的保护，从根本上解决火电行业发展过程中的各类问题。走高能效、低能耗、低排放的道路，就是实现“超低能耗”、“超低排放 ”目标，也是煤电机组实现可持续发展的两个主要目标。“超低能耗”是解决火电行业高质量发展问题的必然选择，其本质是提高能效；“超低排放 ”以“超低能耗”为基础和前提，是“超低能耗”的必然结果。要实现“双超”目标，就必须以“超低能耗”为导向，以“超低排放”为要求，加速火电存量升级、提高存量的质量和效率，进而推动存量转型升级。endprint

三、火电转型升级的关键因素

辩证唯物主义认为，事物发展是内因和外因共同起作用的结果，内因是事物变化发展的依据，决定事物的性质和方向；外因是事物变化发展的条件，外因通过内因起作用。

推动火电存量转型升级，也是由内因和外因两方面的因素共同决定的。内因决定着火电转型升级的发展方向和发展质量。实践证明，科技是第一生产力。谋求火电行业存量转型升级，最重要的推动力就是科技创新，只有科技创新能够解放生产力，能够最大程度的促进火电行业装备升级改造、系统技术改进、煤炭清洁利用、排放水平降低、生产成本下降，能够提高能源使用效率、降低能源消耗水平，从而实现“双超”目标，促进火电行业可持续发展。

外因是火电转型升级的条件和外在约束，主要包括市场因素和政府因素。市场因素由经济形势、电力行业发展趋势、火电行业管理及其上下游产业发展等要素组成。从图一可以看出，电力生产增长速度与经济增长速度呈正相关性，且电力生产增长幅度较经济增长幅度波动稍大。电力行业发展趋势主要是行业内部结构向增加清洁能源发电比重，减少火电等传统能源发电占比的方向调整（见表四），同时向清洁高效、节能环保型机组发展，向国际化发展，对火电发展具有一定的调节作用。行业管理就是按照行业规划、行业组织、行业协调及行业沟通形成的管理体制，火电行业管理主体是电力企业联合会，其管理的好坏对火电行业发展具有一定影响。火电行业的上游产业是煤炭产业，下游产业是电网配电；因此，煤质、煤价对电力生产质量、排放标准、生产成本具有相应的正负相关性影响，上网电价及调度电量对电力生产成本和发电量呈正相关影响。政府因素主要是政府通过电力政策对电力行业发展进行的政策干预，电力政策包括发展政策、环保政策、电价政策、标准化建设等。政府干预一般会对电力发展产生较大的相关性影响。例如《行动计划》的出台，严重限制了火电行业发展方向，高效环保火电机组将享受优先调度、保证负荷率、电价支持以及拓宽融资渠道等政策支持，迫使火电机组不断推进机组运行优化，加强电煤质量和计量控制，提升技术装备水平，才能赢得更多发展空间。

上述分析可以看出，市场环境、政府干预虽然对火电转型升级有一定的约束和影响，但不是决定性的力量。只有加强科技创新能力才是推动火电行业转型升级的内在动力和关键因素。因此，推动火电行业转型升级，提高火电存量的质量和效率，最重要的是积极推进火电行业的科技创新。

四、促进火电发展的各项措施

辩证唯物主义指出，在事物发展过程中整体居于主导地位，整体统率着部分，具有部分所不具备的功能；部分处于被支配的地位，服从和服务于整体。整体和部分又是相互联系、密不可分的。整体是由部分构成的，离开了部分，整体就不复存在。部分的功能及其变化会影响整体的功能，关键部分的功能及其变化甚至对整体的功能起决定作用。我们应当树立全局观念，立足于整体选择最佳方案，实现整体的最优目标；同时必须重视部分的作用，搞好局部，用局部的发展推动整体的发展。

以科技创新为抓手，用整体、全局和部分、局部的观念指导火电转型升级。整体的观念要求我们从火电全行业、火电生产的上下游看待问题，包括电煤的生产和应用，电力的生产、输送、配售等；全局的观念要求我们全面的看待各类型火电机组，包括装机30万千瓦以下机组、30万千瓦及以上机组、60万千瓦及以上机组、百万千瓦及以上机组；同时，还要重视部分、局部的重要作用，从火电机组的各个主辅机生产系统进行分析。只有从整体、全局和部分、局部进行分析，才能确保火电行业的完整、系统、全面的转型升级，建立可持续发展的大火电系统。

（一）从整体的角度看，提高火电行业在上下游产业中的竞争力

在新建电厂设计阶段，就要严格按照煤种设计相应的电力机组类型、燃烧方式，尽量选择合适的、经济性高的、技术成熟的机组类型。这样，能够提高火电机组的适应性、经济性，降低生产成本、提高能源效率、减少能源浪费，从而提高火电机组的竞争力。

在电力输配阶段，通过加强火电企业内部管理、加强科技创新力量，推进机组技术升级、提高机组生产能力、提升设备生产效率，从而提高能效、减少能耗、降低发电成本，生产出清洁高效的电力产品，通过高质、低价的方式提高火电机组竞争力。

（二）从全局角度看，按照各类型发电机组特点加强科技创新

1、三十万千瓦以下机组改为背压机组

目前，我国装机容量30万千瓦以下的纯凝机组，供电煤耗基本上在350克/千瓦时以上，远高于全国平均供电煤耗。而用于热电联产的背压机组（ 排汽压力大于大气压力的汽轮机称为为背压汽轮机），其排汽可用于供热或供给原有中、低压汽轮机以代替老旧的中、低压锅炉。背压式汽轮机排汽所含的热量绝大部分被热用户所利用，冷源损失很小；从燃料的热利用系数来看，背压式汽轮机装置的热效率较凝汽式汽轮机高很多。

《行动计划》提出，鼓励建设背压式热电机组；在中小型城市和热负荷集中的工业园区，优先建设背压式热电机组。将装机容量30万千瓦以下的发电机组改为背压式机组，不仅能够提高能效、降低煤耗，还能减少小锅炉排放、降低输电线损、提高供热的可靠性、释放城市空间。

2、三十万千瓦等级机组以改造供热机组为主

热电联产是一种热能和电能联合生产的高效生产方式。由于热电联产的蒸汽冷源损失很小，与热、电分产相比，热效率能提高30%；集中供热比分散小锅炉供热，效率提高50%；每万千瓦装机每年可节约标煤一万吨。资料显示，我国供热机组（6000千瓦以上机组）2013年装机容量为25182万千瓦，占全国火电机组总容量的29.2%。以相同利用小时发电煤耗计算，供热机组发电煤耗占全国火电煤耗的35.8%。

《行动计划》提出，到2020年，燃煤热电机组装机容量占煤电总装机容量比重力争达到28%；在符合条件的大中型城市，适度建设大型热电联产机组。因此，对30万千瓦等级的火电机组要向热电联产机组改进，不但能够提高能源利用效率，降低供电煤耗，还能提供直径40KM以内的城镇供热，提升发电、供热、管网等综合利用效率。endprint

3、六十万千瓦等级机组以控制能效和煤耗为主

2013年我国60万千瓦火电机组平均供电煤耗为313克/千瓦时，而国家十三五规划预定的目标是现役60万千瓦及以上机组力争5年内供电煤耗降至300克/千瓦时。表明我国60万千瓦级别机组节能降耗的潜力依然巨大。

截至2013年底，我国30万千瓦等级以上的大型火电机组占火电机组的比重已经达到75%以上，其中60万千瓦级以上清洁能源机组占火电机组比重已经达到40%左右。因此，通过科技创新、加强企业管理，控制60万千瓦以上机组的能效和煤耗，对促进火电行业可持续发展具有决定性意义。

4、提高六十万千瓦等级及以上机组利用小时数

2014年，我国火电机组利用小时数创造新低。60万级以上发电机组具有大容量、高参数、高效率等优势，排放相对较低，环保投入相对集中，单位环保成本降低。但如果发电利用小时数偏低，则不能满负荷运转，无法发挥其高效清洁的作用。

2013年，华电集团60万千瓦和30万千瓦机组平均供电煤耗分别约为307克/千瓦时和320克/千瓦时，若提高60万千瓦机组1000小时的利用小时数，相应减少30万千瓦机组的利用小时数，则单台机组年可节约标煤3900吨。因此，通过电网改造、加强电网调度等措施提高大机组发电利用小时数，将利用小时提升至5500-6000小时，才能充分发挥大机组高效低耗清洁的优势。

（三）从部分和局部的角度看，加强火电机组主辅机系统技术改造

1、充分利用现有成熟技术和装备，对机组辅机系统进行改造升级

目前，火电机组从燃烧系统开始，到烟风系统结束，全部的电力生产过程，各个辅机系统都拥有了较为成熟的技术和装备，具备了进一步升级改造的基本条件。通过对不同的系统（如燃烧系统、除尘系统），以及各类辅机设备（如吸收泵、分离器等）的技术改进，能够或多或少的提升分系统效率，降低能源消耗，从而在整体上提升机组的能效。

2、积极推行火电机组环保改造，实现超低排放目标

火电燃烧会产生大量的二氧化硫及氧化物等大气污染物，近年来国家高度重视，大部分电厂在控制污染方面投入很大，经过脱硫、脱硝一体化的改造，效果突出，环保排放基本上达标。但是，面对新一轮史上最严的环保排放要求，火电行业要继续加大对脱硫、脱硝、除尘等的环保改造投入，加强管理及运营，加速实现超低排放目标。

综上，本文运用辩证唯物主义思想系统分析，明确了当前我国火电行业所面临的新形势，解析了当前我国火电行业发展过程中的主要矛盾是火电发展模式与环境保护之间的矛盾，指出了通过科技创新进行转型升级的路径，论述了实现“双超”目标的措施，为推动我国火电行业可持续发展提供了新思路。

此外，本文主要对科技创新如何推动火电行业转型升级进行了论述，然而从唯物辩证法的角度分析，对于其他问题也不能忽视，要做到统筹兼顾、内外结合。特别是对于影响火电转型升级的政府干预等因素，也要充分认识到其对火电行业发展的重要指导作用，应积极向政府建言献策，使其更好地发挥对火电行业可持续发展的指导、引导、助推、调节作用。endprint