浅析电力行业节能减排影响因素及应对策略

文_祁桂梅 江苏射阳港发电有限责任公司

1 电力行业节能减排的影响因素

1.1 节能与环保同步发展

“十三五”期间，我国出台了诸多推动电力行业节能减排的政策，并在五年的时间里取得了一定的成效，但是仍有一些制约节能减排的因素。

一方面，节约能源和减少排放没有同步进行。在“十三五”规划最初的一年中，我国火电厂的脱硫处理效果进步明显，但是与排放标准之间仍存在距离，为此，必须进行二次改造，以期进一步降低二氧化硫排放量。在二次改造的过程中，消耗了大量的能源，但是二氧化硫排放量降低的情况却丝毫没有改善，在二次改造的过程中，使用了大量的石灰石和石膏，这两种方法显著增加了厂用电率，与初衷背道而驰。

另一方面，我国在调整电力结构的过程中阻碍重重。由于我国大力支持新能源发展，导致新能源市场出现了恶性竞争，同质化极为严重。水电站的建设需要在前期投入极高的成本，发展缓慢；核电站的发展受到日本福岛核电站的影响，在发展过程中遭到质疑。新能源发展面临重重困境。因此，在过去的“十三五”期间，我国着力破除新能源在发展中面临的困难，降低发电成本，提高新能源的利用率。

1.2 环保电价政策标准

为了治理发电过程中产生的烟气排放，我国出台了众多经济政策，包括对发电厂污染排放的收费、对清洁能源发电的补贴、工业和居民用电价格调整等。这些政策起到了一定作用，但是在执行的过程中，仍存在落实不到位的情况，这里面既有政策设定的原因，也有执行的原因。火电厂发电机组的不同，导致脱硫或者脱硝的成本各不相同，不同级别的机组改造获得的补贴程度不同，级别较低的机组由于补贴较少，难以收回成本，因此，实施效果大打折扣。就环保电价来说，我国在电价补贴方面存在明显的无标准可依问题。

1.3 节能减排技术的研发

在过去的“十三五”期间，我国电力行业在节约能源、降低排放方面取得了明显的进步。一方面，我国坚持自主研发，提高技术能力；另一方面，我国主动引进，吸收外来的技术，在这两方面的同时努力下，我国电力行业的技术水平快速提升，高参数和大容量的临界机组技术已经位居世界第一。同时，我国的热电联产技术和整体煤气化燃气技术取得了明显的进步。

在水力发电行业，我国的水电站修建和利用技术均已达到世界前列，在技术进步的基础上，我国的水力发电总量在不断攀升，水电站的数量也在增加。典型的水电站为白鹤滩水电站，该水电站云集了我国水电领域的最前沿技术。在发电环保技术领域，我国捕捉收集二氧化碳的技术、除尘脱硫脱硝技术较之以往已经取得了巨大的突破。但仅就核心技术来说，我国的水平与发达国家之间仍存在一定的差距。

现阶段，我国的电力企业普遍缺乏科研实力，基本不具备自主研发的能力。发电企业在技术研发上缺乏必要的投资，导致自主产权技术如同“镜花水月”。一些在发电过程中必须使用的关键设备不能自主量产，严重依赖进口，这无疑增加了发电所需的成本。此外，发电企业没有足够的技术支撑企业完成国家要求的节能减排目标，在排放上限制过多导致循环经济型技术发展受到了阻碍，也难以研发和应用具有自主知识产权的技术。

2 电力行业节能减排的措施

2.1 在线监测煤炭质量

由于世界产业链受到的严重冲击，煤炭的市场价格急剧上升，电力价格甚至与煤炭价格产生倒置。为了降低发电厂的损失，只能使用成本相对较低的低质煤。质量较低的煤在燃烧的过程中必然会对锅炉产生一定的影响，最显著的表现就是锅炉燃烧的效率降低，间接的影响是锅炉运行的安全。使用低质煤会导致锅炉事故频繁发生。

以往化验煤炭质量使用采制样，这种方法分析出的煤炭质量精度较高，但是在采样的过程中产生大量的误差，直接影响了整体结果的准确性。并且这种方法获得分析结构需要大量时间，测试结果具有明显的滞后性，难以用于调整火电厂的实时燃烧。同时，这种方法的使用限制了火电厂的多项工作，发电成本居高不下，燃料难以被妥善管理。因此，能够在短时间内将煤炭质量准确检测出来的装置，成为众多火电厂的追求的目标，通过在线设备监测煤炭的质量就是其中先进且重要的方法。

2.2 无油点火

火电厂锅炉的每次启动和停止，或者处于低负荷的稳燃状态，需要大量的燃料油，根据相关的统计可知，火电厂每年花费在这三处的燃油多达600万t。目前我国火电厂装机容量正在不断攀升，由此带来的燃油消耗量必然会持续增加。

现阶段，我国电力市场还处于充裕的状态下，但是已经出现了峰谷差逐渐增大的态势，并且由于产业链的问题，市场上煤炭的价格难以在短期内得到控制，煤炭的质量难以保证，发热量会相应下降，火电厂在燃油上的成本必然会持续增加。为了改变这种趋势，火电厂必须改造点火系统。典型的技术为无油点火技术，该技术可以为火电厂节约大量的燃油消耗，极大降低成本。目前，已经有火电站采用了等离子点火技术，为火电厂每年节省了90%的燃油消耗。

2.3 回收除氧器的余汽

火电厂在除氧的过程中，往往会采用热力除氧方式。在火电站机组运行的过程中，必然会产生大量的蒸汽，这些蒸汽伴随着废气进入到大气中，直接导致了生态环境的污染。这部分具有低位热能的蒸汽可以被回收利用，此举不仅会降低对环境的污染，还可以为火电企业节省成本。目前，利用除氧器回收余热无外乎以下两种措施：其一是安装换热器；其二是利用热泵技术。前者使用除氧器乏气的热量将生产用水加热，后者将低压乏气的参数升高，以便于回收除氧器的乏气。

2.4 大功率设备变频调速

在交流电动机总体的耗能中，大型用电设备的耗能占据相当大的比重，火电厂在选择这些设备的过程中，依据最大的负荷条件作为标准，但这些设备在实际的运行过程中与设计存在较大的出入。因此，为了降低能量的损耗，火电厂必须使用调节挡板控制流量，除非采用变频调节控制。火电厂选择变频调节装置需要参考系统的情况，合理调整电机的转动速度，尽可能消除节流带来的损失，节约能量，同时，使设备运行的效率得以显著提升。现阶段，变频调速技术除了火电厂之外，还广泛用于风力发电和水力发电。

2.5 修建挡风墙

我国现阶段大部分火电厂的储煤场所都处于露天状态，因此，外部的风力作用十分明显，煤炭露天堆放必然会导致大量粉尘的产生，给火电企业造成损失，也会污染周边的环境。为了解决这一问题，火电厂往往会采用喷洒淋水的方式降低粉尘。这种做法可以起到一定的作用，但是在风力较大的情况下，这种做法将失去效力。为此，火电企业可以在储煤场所的四周建立挡风墙，直接削减风力的影响，降低煤炭损失的数量。

2.6 回收利用废水

火电厂废水的主要来源包括以下几部分：其一是经过化学水处理的废水；其二是设备排污产生的废水；其三是用于冷却设备的水；其四是冷却塔在排污过程中产生的水；其五是职工生活产生的废水。这些废水经过处理后可以循环利用，即在源头处清污分流，根据是否符合标准采取不同的方法回收利用。

3 结语

“十四五”期间，我国电力行业的结构和规模仍旧以火电为主导，其他清洁能源的发电会逐渐上升。火电厂在未来消耗的煤炭、厂用电率和线损失率将会继续下降。影响我国电力企业节能减排的因素包括：节能与环保不能同步发展；环保电价制定存在问题；节能减排技术有待提升。电力行业为实现节能减排，可以采用在线设备监控煤炭的质量，也可以使用无油点火等措施。