超超临界：煤电技术的春天

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超超临界：煤电技术的春天
作者 徐燕燕 任倩 薛丹丹来源: 第一财经日报 时间 : 2014-08-27 05:44



尽管中国政府已经发出指令，控制燃煤电厂的数量，但对于企业来说，绝对值的净增长使得中国市场依旧是诱人的“蛋糕”。
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气污染重压之下，减煤是最根本的治污手段。但清洁能源“远水难解近渴”，提高燃煤效率迫在眉睫。
中国电力企业联合会数据显示，2010年中国平均供电煤耗为335克/千瓦时。而日本、欧洲等地区平均水平均远低于300克。
今年7月1日，被称为“史上最严”的《火电厂大气污染物排放标准》正式执行，大量落后机组亟待淘汰升级，超超临界技术相关企业已摩拳擦掌。
减煤“利器”
实际上，国内并不缺乏减煤“标杆”。
距离上海外高桥第三发电厂（下称“外三发电厂”）约三公里处的高桥镇，很多居民甚至不知道附近有一座火电厂。其100万千瓦的超超临界机组实现煤耗276克/千瓦时，在国际上已属顶尖。
所谓超超临界指的是火电厂锅炉内蒸汽的参数。锅炉内的工质是水，水的临界参数是22.064兆帕、373.99摄氏度。在这个压力和温度时，水和蒸汽的密度是相同的。当锅炉内工质的压力大于这个临界值，就是超临界锅炉；当蒸汽温度不低于593摄氏度或者蒸汽压力不低于31兆帕，就称为超超临界。
压力越大、温度越高，意味着燃煤的效率越高，从而煤炭的使用量越少。目前，国内及国际上一般认为蒸汽温度不低于600摄氏度，就是超超临界机组。2011年开始，我国已经致力于研究700摄氏度的高超超临界技术。
上海外三发电厂是2008年投产100万千瓦超超临界机组，当年就实现了供电煤耗286克/千瓦时，此后不断的技术创新使煤耗在2013年达到276克/千瓦时。公开报道显示，外三发电厂比全国平均水平每千瓦时节约62克标准煤，这意味着，一年可节约煤68万吨，约合4.7亿元人民币。而且，除尘率达99.8%以上，脱硫效率达98%以上，脱硝效率达80%以上。
位于南京市郊的大唐南京发电厂也是技术升级改造实现节能减排的一个范例。
该电厂已有百年历史，曾承担江苏省1/3的发电任务。2010年，该电厂投产两台660MW超超临界燃煤机组，机组容量翻了两番，但单位电量二氧化硫排放量下降幅度高达80%，每年削减二氧化硫排放量2000多吨，每年可减少氮氧化物排放700多吨。
今年7月，环保部出台的号称“史上最严”的《火电厂大气污染物排放标准》开始执行，这意味着2012年之前建成的火电厂开始执行新版大气污染物排放标准。这个标准对火电厂排放限值提出了极为严苛的规定。
外资企业“掘金”中国市场
尽管中国政府已经发出指令，控制燃煤电厂的数量，但对于企业来说，绝对值的净增长使得中国市场依旧是诱人的“蛋糕”。
目前中国拥有超超临界机组的数量全世界最大。但由于一部分落后的机组仍然在役，导致了全国总的煤电机组运行效率仍旧低于世界平均水平。据统计，迄今煤电在中国所占比例仍接近七成，预计至2030年煤电在中国占比也将在一半以上。
“新增装机中煤电的比例肯定是在逐年下降，大的趋势是肯定的，但国内的电力需求是增长的，所以，煤电电厂的绝对数量肯定会增多，至少保持稳定。”西门子（中国）有限公司蒸汽轮机中心总经理溥乐（Florian Pohle）在接受《第一财经日报》记者采访时表示，从目前国内燃煤电厂的装机情况来看，大部分是亚临界和超临界，小部分是超超临界，亚临界的电厂会逐渐淘汰。
超超临界火电机组设计和制造方面，国外主要的动力制造厂商经过多次的并购和整合，逐渐形成了欧洲[以西门子（Siemens）、阿尔斯通（Alstom）为代表]、日本（以东芝、三菱、日立为代表）等不同的技术流派。
2006年开始，超超临界发电机组在中国快速铺开。上海电气、哈尔滨电气以及东方电气三大动力掌握了国内80%的市场份额。受到政策限制，外资企业不能直接参与投标，限制了国际供货商的直接竞争。
但是，据本报记者了解，超超临界在设计和制造领域，外资企业通过技术转让、成立合资公司等形式，参与到市场中来。
比如，西门子与上海电气的合作方式是成立合资公司。而上海电气的超超临界技术在全国的市场份额占30%以上。东方电气和哈尔滨电气则是引进日本技术。
伴随着技术的不断更新，旧机组的升级改造也是一块很大的市场。
“一个电厂两台机组，1号机跟2号机间隔或许只有几个月，但细节都不是一模一样的。所以可以想象，十年前转让的技术到现在，已经做了多大的改变，燃煤效率也有了进一步的提高。”溥乐表示。
“国内的超临界和超超临界技术虽已比较成熟，但推广普及率不高。国家减煤大背景下，这一技术的运用还是存在市场空间的。”国家电网公司中国电力科学研究院副总工程师、全国政协委员蔡国雄告诉《第一财经日报》记者。