华能长兴电厂“上大压小”项目燃煤运输路径研究＊

杜伟安，殷 磊

（华能国际电力股份有限公司 长兴电厂，浙江 湖州313100）

进入21世纪，“能源、环境、发展”是本世纪人类所面临的三大主题.能源的合理开发与利用将直接影响到经济运营和环境保护，是人类社会可持续发展的需要.能源经济开发与利用的电力企业正处在经济效益大发展阶段.火力发电厂的燃煤是电力工业的重要能源，提高燃煤质量、降低燃煤成本、减少燃煤对环境的污染、提高供应可靠性是社会经济发展的必然要求，也是新建火电厂选址首先需要考虑的问题［1］.本文以华能长兴电厂“上大压外”项目为例，浅析内陆火电厂燃煤运输路径.

1 内陆火电厂燃煤供应的基本要求

近年来，我国加大了电力建设步伐，每年新增发电装机接近1亿千瓦.至2011年底，我国的总装机容量已经突破10亿千瓦，基本接近美国装机总量.但是在我国巨大的装机规模中，火电比例占70%以上，而且我国的资源和经济布局又很特殊，资源多在西部，用电负荷集中在东部.因此一直以来，我们就不得不把西部的煤炭长距离运输到东部去发电.如缺电的华东和华中地区，均属于能源资源匮乏而能源需求较大，需要从区外调入大量煤炭的地区.如华能长兴电厂“上大压小”项目电煤100%依靠区外调入.煤炭的大规模、远距离运输大大加重了运输压力.煤炭主产区的晋陕蒙宁新地区，2008年煤炭产量13.8亿吨，而调出的煤炭达到7.5～8亿吨.因此，大秦、朔黄、石太、邯济、太焦、陇海、黔桂等主要煤炭运输线路的运力高度饱和，利用率连年达到或接近100%，且长距离煤炭运输还很容易受到天气影响.因此华能长兴电厂“上大压小”项目必须首先要考虑燃煤供应的可靠性.

根据大火规对燃煤运输路径的基本要求：对采用铁路运输燃料的发电厂，应考虑发电厂的铁路专用线便于同国家铁路线或其他工业企业的专用线相连接，其连接距离宜短捷，并应避免建造大型桥梁、隧道，或与国家铁路干线交叉；对采用水路运输燃料的发电厂，应根据船舶的吨位和泊位，在厂址范围内或其附近选择航道和岸滩稳定、水流平缓、水域开阔、水深适合且有公路的；对距燃料产地较近的发电厂，应考虑采用长胶带输送机或汽车运煤的可能性规定.目前内陆火电厂燃煤运输的方式主要有火车、船运、车运或长胶带输送机四种，四种方式各有特点，适用范围也不同.因此华能长兴电厂“上大压外”项目还需重点关注运输方案的可能性.

就火力发电厂而言，发电成本由以下四部分组成，即：总投资费用的折旧成本Cd；燃料成本Cf；运行维护成本Cm；财务成本Cp.目前有两种计算总投资费用折旧成本的方法：国外广泛采用等额支付折算法；我国普遍采用年限平均折算法.燃料成本Cf可以按式中：Cf——燃料成本，元/MWh；Cf1——燃料价格，元/GJ；η——机组每年的平均效率进行分析.由此可见，为了降低发电成本中的燃料成本，应力求降低燃料价格，即尽可能选用品质适宜价格低廉的燃料，燃料成本一般占总成本60%以上.燃煤发电企业在建设时也要论证燃煤供应的经济性.

2 华能长兴电厂“上大压小”项目燃煤运输路径研究实践

2.1 燃煤供应的可靠性比较

2.1.1 华能长兴电厂“上大压小”项目概况

华能长兴电厂“上大压小”项目关停原有的两台老机组（125 MW＋135 MW），并利用浙江省内关停的小火电机组容量，异地新建2×660 MW 机组.新建吕山厂址北距华能长兴电厂老厂9.5千米，东距湖州13.5千米，位于湖州和长兴界限的西面长兴县吕山乡金村东侧，北临铁路宣杭线，南临长湖申航道吕山港.本工程的设计煤种为神华混煤，校核煤种为皖北煤或安徽淮南新集煤矿燃煤，预计年燃煤总量300万吨.工程建设对于满足浙江省用电需求，持续保障供电，提高电网运行的经济性、可靠性，保证浙江省经济的健康发展都将起到重要的作用.

2.1.2 燃煤水路运输方案可靠性分析

我国煤炭供需在地区分布上很不平衡，煤炭资源主要集中在山西、陕西、内蒙等中西部地区，而煤炭需求主要集中在经济发达的沿海地区，因此煤炭一般由铁路从煤矿运抵北方港口（秦皇岛、黄骅、天津等）下水，由海轮转运至南方港口（华能太仓煤炭码头、上海港等），再中转至电厂专用煤码头.

秦皇岛港位于河北省东部，是国家级主枢纽港，是世界上最大的能源输出港之一，年设计装船能力为1.93亿吨，是我国北方主要煤炭下水港口，担负着我国“北煤南运”战略的重要任务，秦皇岛港拥有目前全国最大的自动化煤炭装卸码头.

黄骅港位于河北省沧州市以东90千米，是离我国山西、陕西煤炭基地距离最短的港口之一，正逐渐发展成为一个大型煤炭输出港.该港也是为适应神府东胜煤田开发而兴建的国家西煤东运第二条大通道的出海口，其建设的主要目的是为了保障华东、华南沿海地区的能源供应.

天津港是我国北方重要的综合性港口.天津港原先的煤炭吞吐绝大部分在北疆港区运作，根据港区功能调整需要，原有6个煤炭泊位改扩建成4个专业化集装箱泊位，2002年7月后煤炭吞吐已全部移至南疆港区.南疆港区煤炭码头专业化升级改造项目完成后，南疆7号、8号5万吨级煤炭专业化泊位年吞吐能力为2 000万吨，南疆9号、10号7万吨级煤炭码头年吞吐能力将达到2 300万吨.

上海港位于我国海岸线的中部，是我国最大的港口.上海港内陆交通十分便利，经黄浦江与长江三角洲内河水网沟通长江三角洲地区，沿江上溯，沟通长江中上游沿线地区.目前上海港的码头主要分布在黄浦江两岸、长江口南岸和杭州湾北岸.前几年上海港的煤炭运输主要由北方沿海运抵电厂码头和上海港七区、北票和朱家门码头，运输船型主要为1～3万吨级散货船，少量3～5万吨级散货船.随着罗泾港区工程的投入使用，接卸船型有所提高，两个港区煤炭堆场容量为70万吨，码头设计的吞吐能力为2 400万吨/年.上海港每年经300～500吨内河驳船为浙江杭嘉湖地区中转煤炭.华能长兴电厂老机组用燃煤即是经上海港朱家门码头转运.朱家门码头装船能力700万吨/年，堆场容量25万吨.根据上海港规划，近期上海港黄浦江内煤炭装卸公司公用码头将搬迁，仅保留朱家门煤炭码头，上海港煤炭公用码头将集中至罗泾港区，同时开辟相应的运河和布置相应的内河码头.按规划，朱家门煤炭码头继续为电厂用煤提供服务，尤其是为浙江省的一些电厂提供燃煤中转服务，远期朱家门煤炭码头将根据黄浦江开发进度逐步调整.

另外，华能集团已在江苏省太仓建设华能太仓港工程，它是华能集团推行电、煤、港、路、运一体化战略的重大举措，目前建设工作进展顺利.根据华能集团的总体安排，本项目的煤炭将主要从该港口中转，华能太仓港将为长兴电厂等江浙内陆华能电厂提供煤炭中转服务.该码头计划于2013年之前建成投产，早于长兴电厂2014年的投产计划，华能太仓煤炭码头筹建处已出文承诺年中转本项目所需燃煤300万吨.

华能长兴电厂2×660 MW 燃煤机组“上大压小”项目发电用煤从煤矿运至北方港口，在北方港口下水后，至华能太仓煤炭码头或上海港（罗泾码头或朱家门码头）转泊内河船，经黄浦江，再经长湖申航道（或梅湖线航道）运至本电厂码头.

华能长兴电厂所在的湖州长兴地区交通发达，具有公路、水路和铁路运输条件，吕山厂址位于长兴县吕山乡、长湖申航道吕山港段东北侧.根据《长江三角洲地区高等级航道网布局规划》《浙江省内河航运发展规划》《江苏省干线航道网规划》，在未来几年中将完成对长湖申线、湖嘉申线、京杭大运河等航道的升级改造，建成以主要通航1 000吨级船舶的三级及以上航道和部分通航500吨级船舶的四级航道的浙北内河航道网，形成与长江、上海港、嘉兴港相沟通的长三角航道网.

综上所述，无论是煤炭下水港、中转港，还是航道规划情况，两个煤种的燃煤供应均具有良好的、可靠的运输路径.

另外，电厂建成投入运行后，每年产生粉煤灰约70万吨，其中约20万吨由水路从码头装船运出，余下的由汽车运出.粉煤灰的主要去向为长湖申沿线的水泥厂.因此，水运方案还能兼顾电厂投产后的粉煤灰运输.

2.1.3 燃煤铁路运输方案可靠性分析

从华能长兴电厂的交通区位看，根据不同煤源至电厂的运输条件，皖北煤田燃煤、安徽淮南新集煤矿燃煤可采用全程铁路直达运输，内蒙古准格尔烟煤供给电厂主要考虑铁－水（海运）－水（内河）联运.另外，根据铁道部与浙江省关于修建湖嘉（乍）铁路的有关协议，湖嘉（乍）铁路的完工时间与本工程基本同步，因此本工程内蒙古准格尔燃煤亦有条件采用铁－水－铁联合运输方式.具体铁路运输组织方案如下：

皖北烟煤由皖北矿区运出，运输路径为：经青阜（青龙山—阜阳）、阜淮（阜阳—淮南西）、淮南（淮南西—过芜湖长江大桥—芜湖东）转宁芜线、芜铜（芜湖东—芜湖南）、皖赣（芜湖南—宣城）、宣杭（宣城—湖州）线到达湖州站，转入电厂专用线，全程铁路长704千米.也可经符夹线至徐州、陇海（徐州—新沂）、新长（新沂—长兴）、宣杭（长兴—湖州）线到达湖州站，转入电厂专用线，全程铁路长840千米.电煤经青阜线流向合理，运程短，近期各线能力能满足电厂煤运要求，因此本工程近期推荐采用经青阜、阜淮、芜铜、皖赣、宣杭线到湖州站，转入电厂铁路专用线方案.新长线作为备用线路，按规划2015年后京沪高速铁路建成，宁芜线改建成双线自动闭塞.京沪线平图能力提高到235对，宁芜线平图能力提高到205对，能力富余，因此远期电厂运煤径路亦可由京沪（徐州—南京东）、宁芜（南京东—芜湖东）、皖赣（芜湖东—宣城）、宣杭（宣城—湖州）线到达湖州站，全程铁路长740千米.

淮南新集煤矿燃煤由矿区运出，运输路径为：经阜淮（张集—淮南西）、淮南（淮南西—过芜湖长江大桥—芜湖东）转宁芜线、芜铜（芜湖东—芜湖南）、皖赣（芜湖南—宣城）、宣杭（宣城—湖州）线到达湖州站，转入电厂专用线，全程铁路长约485千米.电煤经阜淮流向合理，运程短，近期各线能力能满足电厂煤运要求，相关线路远期通过能力如上述.

内蒙古准格尔烟煤由矿区运出，经准丰、京包、大秦线至秦皇岛港下水，海运至嘉兴港（乍浦港区）上岸，经湖嘉（乍）铁路（尚未建成）至湖州站电厂专用线.

目前我国跨省区煤炭调运量约占煤炭消耗总量的1/3，多年来铁路部门一直把煤炭运输作为重点，在运力增长有限的情况下煤炭运输实现了较快增长，目前煤炭运输占到铁路货运能力的45%以上，由此也造成与其他物资争运力的矛盾日益突出.大秦、侯月两线通过改造，使运往华东地区的下水煤的能力有较大增长，但石太、京原、丰沙大等其他运煤通道基本无新增能力，均处于超负荷状态.晋东南煤炭外运能力十分紧张，特别是增加铁路直达华东、中南地区的煤炭运力比较困难.因此，煤炭市场将继续呈总体偏紧态势，部分时段、部分地区和部分煤种的供求运输矛盾仍将比较突出.铁路部门预计，今后几年我国经济发展对铁路运输的需求将会更多，铁路运力紧张的状况也将进一步加剧.

延伸到华能长兴电厂项目而言，作为燃煤运输主通道的宣杭线沿线已有三座装机容量480万千瓦的火电厂，年燃煤量约900万吨，铁路运力已基本饱和，供应可靠性长期在低位徘徊，浙江省政府多次与铁路部门协调，但效果一直不明显.迫于无奈，浙江省的两家路口电厂，浙能长兴电厂和兰溪电厂均不得不采用其它方式提高燃煤供应可靠性.浙能长兴电厂利用的是兴建铁水中转码头，采用铁水联运的方式提高燃煤可靠性.浙能兰溪电厂则采用铁水铁方式提高燃煤可靠性，即通过海运将北方煤通过镇海及温州港再由铁路中转至电厂.

综上所述，燃煤铁路运输的可靠性较水路差，只有随着商杭、湖嘉乍铁路在“十二五”后期投产后才有可能改善.

2.2 燃煤供应的可能性比较

2.2.1 燃煤水路运输方案技术可能性分析

本工程属于异地新建工程，原电厂燃煤和粉煤灰由电厂专用码头装卸，积累了丰富的运行、管理经验.本工程吕山厂址位于长湖申航道（吕山港段）东北侧，长湖申航道帅家村以下段及铁水中转港支线航道规划为三级航道，长湖申航道与浙北航道网相连，沟通煤炭中转港，能满足电厂运煤船的运输要求.长湖申航道货物运输具有“下行多，上行少”的特点，上行运输能力的富余为本电厂工程的燃煤运输提供了可靠的保障，本工程的建设对长湖申航线的货运量平衡、航运经济性的提高具有积极作用.本工程厂址附近的水域、陆域条件均满足建设电厂专用卸煤码头、装灰码头的条件，外部供水、供电、道路、通信等配套条件均能得到保证.2008年湖州港共有码头泊位数1 125个，泊位总长度达59 704米，泊位年通过能力达14 450万吨.2008年，长湖申线长兴县区段沿线货物吞吐量共计约2 850万吨.与电厂码头和航道相关的外部条件：交通、海事、港务等各政府职能部门均已提出初步的行业意见，同意建设电厂及码头工程.因此，无论从项目所处的自然条件，还是从建设的外部环境看，华能长兴电厂2×660MW 级燃煤机组“上大压小”项目的燃煤运输路径在技术上都是可行的.

2.2.2 燃煤铁路运输方案技术可能性分析

新建电厂位于湖州站宣城方向南侧，距湖州站约4.0公里.因长兴厂址距湖州站较远，根据接轨条件，考虑专用线在车站宣城端咽喉区接轨，与车站纵列式布置，专用线走行区段与宣杭复线并行等高，间距6.5米；电厂一期工程布置4条卸煤线，按2条重车线、2条空车线设计，并考虑电厂二期需要，在外侧预留再扩建2条卸煤线.卸煤作业线有效长度均为850米，线间距按13米、14米、13米设计.卸煤线不过吕山港通航河道，在卸煤线尾部股道有效长外设翻车机房，同时考虑到电厂用煤计量需要，在卸煤场入口处走行线上设置轨道衡一处，其附近设轨道衡控制室及扳道房.但按照此方案，增设到发线及卸煤专用线（湖州站南侧），平面布置较为分散，车辆取送距离长，需要经过二处较大的村庄，民房拆迁量大，对当地居民生活影响大，且仍需占用湖州土地，政策处理较困难，而且所经之处大部分为水田，河道密布，工程填方量较大，桥涵工程多，工程造价较高，因此从燃煤运输的技术可能性而言，铁路方案存在一定的技术风险.

2.3 燃煤供应的经济性比较

2.3.1 燃煤水路运输方案经济性分析

根据浙江交通设计院对燃煤水路运输方案的经济性分析，由于本电厂厂址紧邻长湖申航道，具备建设电厂专用码头的条件，且长湖申航道下行运力紧张而上行运力富余，为本电厂采用水路运输提供了强有力的保障.码头及航道造价可控制在15 000万元右右，供煤价按2011年12月底神华煤秦皇岛平仓计划内及计划外供应价（根据华能与神华煤炭集团的战略合作协议，华能电厂每年可获得一定数量的计划内煤炭，价格低于市场价）计算，神华煤采用水路运输至电厂码头的成本见表1.

表1 神华煤矿至电厂的燃煤成本Table 1 The cost of coal shipped from Shenhua Coal Mine to the power plant

2.3.2 燃煤铁路运输方案经济性分析

为了准确判断铁路运输的经济性，2006年华能长兴电厂委托上海轨道院设计了华能长兴电厂异地扩建2×660 MW 工程铁路专用线，据初步估算，线路全长1.5公里，依据铁建设［1999］119号文发布的《铁路基本建设工程投资（预）估算编制办法》及铁建设［1999］100号文发布的《铁路工程估算指标》、铁建设［2003］63号文发布的“关于调整《铁路基本建设工程投资（预）估算编制办法》和铁路工程估（概）算指标的通知”的规定，采用铁路运输投资预估算总额为14 108万元.由于规划铁路专用线途径农田，占地面积较大，投资较大，因此铁路专用线建设已很难实施.况且目前铁路运力紧张，对煤炭运输保障性较差.

按2011年12月底淮南煤市场价（华能采购淮南煤目前无计划内品种）计算，淮南煤采用铁路运输至电厂的成本见表2.

表2 淮南煤矿至电厂的燃煤铁路运输成本Table 2 Railway shipping cost from Huainan Coal Mine to the power plant

通过比较可知，如采用计划内神华煤炭可比淮南煤减少成本335元/吨，即使采用计划外煤炭也可比淮南煤减少成本130元/吨.按电厂年燃煤300万吨计算，每年可分别节约成本100 500万元和39 000万元，从而可为电厂增加可观的经济效益.另外，华能集团正在太仓新建煤炭中转码头，届时本项目神华煤炭在此中转，煤炭中转费用还将有下降的可能性，从而进一步提高电厂的经济效益.

3 结论

经上述比较，本期工程采用水运是切实可行的方式，也是最经济合理、最能保障煤炭运输的方式.同时，为了解决电厂运营期间粉煤灰出口，采用水运也是必要的.但是考虑到电厂将来的发展以及华东铁路网建设的延伸，铁路运输方案或铁水联运也不适为将来电厂后期发展扩建时燃煤供应的选择路径之一，但本阶段为确保电厂燃煤供应的可靠性还是采用内河水路运输为宜.

［1］中国电力企业联合会.大中型火力发电厂设计技术规范（GB 50660－2011）［M］.北京：中国计划出版社，2012.