燃機電廠生存各有道

發(fā)布時間:2017-11-21   來源:中國電力報

  上海市天然氣發(fā)電機組主要有3種類型,一種是以上海漕涇熱電有限責任公司為代表的熱電聯(lián)供機組,除了檢修時間外,一年其余時段連續(xù)運轉;第二種是調峰機組,日開夜停,以臨港熱電9F機組為代表;第三種是極端狀態(tài)下的調峰機組,羅涇熱電的E型機組歸入這一類,年發(fā)電利用小時數(shù)只有300多小時。

  熱電聯(lián)供———經(jīng)濟性最好

  上海漕涇熱電有限責任公司(簡稱“漕涇熱電”),擁有2套30萬千瓦等級的GE9F燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組,兩臺機組分別于2005年8月18日和12月4日正式投入商業(yè)運行,是上海地區(qū)最早的F級燃機。

  因為“以熱定電”的定位,漕涇熱電不需要參與調峰,年發(fā)電小時數(shù)6000小時左右,年發(fā)電量超過42億千瓦時,占全市燃氣發(fā)電量的40%以上。與其他晝開夜停的調峰機組相比,漕涇熱電仿佛具有獨特的地位,這也成為公司收益的保障。

  “燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)是經(jīng)濟性最好的天然氣發(fā)電模式。由于天然氣價格高,純天然氣發(fā)電機組都是發(fā)一度虧一度,但燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)由于有供熱,經(jīng)濟效益有保障。一般來說需要熱動力、熱量的工業(yè)園區(qū)都適合建燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠?!鄙虾d顩軣犭娪邢挢熑喂究偨?jīng)理史佩鋼對記者說。

  據(jù)介紹,漕涇熱電供熱產(chǎn)生的利潤約占70%,發(fā)電約占20%,其他部分約占10%。2016年,漕涇熱電利潤總額達到5.7億元,在全國燃機電廠排名第一。

  雖然熱電聯(lián)供是漕涇熱電經(jīng)營的保障,但記者采訪中發(fā)現(xiàn),漕涇熱電能取得如此好的經(jīng)濟效益,熱電聯(lián)供是必要條件但非唯一原因。事實上,漕涇熱電在經(jīng)營管理方面的創(chuàng)新和精細化是重要因素。

  “燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電機組具有燃料利用率高的特點,總熱效率、供電標煤耗等方面的指標有明顯的優(yōu)勢。我公司機組在目前的供氣量情況下,效率維持在70%左右,供電煤耗208.3克/千瓦時,而30萬千瓦等級的燃煤電廠,效率僅為36~38%,供電煤耗達325~335克/千瓦時。由此可知,我公司的燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的經(jīng)濟性和對社會影響性明顯優(yōu)于燃煤電廠?!笔放邃摫硎尽?/p>

  按照最初的設定,漕涇熱電的利潤為8%,但這些年下來,實際利潤卻遠高于這個數(shù)字。該公司通過提高機組效率、降低成本等來提高利潤。通常來說,機組效率會隨著運行年限的增加而下降,但漕涇熱電機組的效率卻幾乎沒有下降,兩臺機組額定工況下熱效率高達81%,遠高于通常的燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的熱效率。機組生產(chǎn)每千瓦時電的發(fā)電氣耗為0.17立方米,也遠低于全國燃機平均水平。此外,漕涇熱電每年回收客戶多余熱力和冷凝水可達100萬吉焦及140萬噸以上,既降低客戶成本,又提高了公司的收益,同時實現(xiàn)了資源高效利用和循環(huán)利用。

  漕涇熱電的好效益還得益于市場化的煤價氣價聯(lián)動機制———天然氣價格上升,蒸汽價格隨之上升,天然氣價格下跌,蒸汽價格也下跌。

  “從開始成立我們就是一個市場化的企業(yè)。蒸汽價格是我們自己與客戶談判確定的,是合同價格,不是政府定價。價格由固定費用和變動費用兩部分構成,固定費用主要是投資費用加上適當?shù)睦麧櫺纬桑儎淤M用主要是燃料價格+藥劑+水。固定費用每年調整一次,變動費用每月調整一次。在這種情況下,我們基本不承擔風險,可以賺取合理利潤,利潤水平相對穩(wěn)定?!笔放邃撜f。

  2008年金融危機的時候,化工行業(yè)利潤斷崖式下降,漕涇熱電的供蒸氣量從200多噸下降到只有100噸左右,但是因為簽訂了照付不議合同,化工企業(yè)即使沒有用氣也照樣支付固定費用,漕涇熱電的收益并沒有多少損失。

  調峰機組———氣電雙調任務重

  南靠杭州灣,北臨上海天然氣管網(wǎng)門站輸氣管線的上海申能臨港燃機發(fā)電有限公司(簡稱“臨港燃機”),是上海市進口LNG的配套項目。項目于2012年3月21日建成投產(chǎn),共有4臺40萬千瓦級燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組,是國內(nèi)一次核準建成的最大規(guī)模燃機電廠。“提高電網(wǎng)調峰能力,調節(jié)城市天然氣供需平衡,優(yōu)化城市電源布局,增強電網(wǎng)和天然氣管網(wǎng)的安全運行……”這樣的定位決定,臨港燃機承擔著雙重調峰的重任:既調電峰,又調氣峰。

  與籠罩著多個光環(huán)的漕涇熱電相比,包括臨港燃機在內(nèi)的上海其他調峰燃機電廠都面臨發(fā)電小時數(shù)低的問題。由于用電負荷白天高夜晚低的特點,調峰機組采用晝開夜停的運行方式。2016年臨港熱電發(fā)電小時數(shù)是1567小時,發(fā)電25億千瓦時,連續(xù)運行只在冬季一二月份時出現(xiàn)過不超一周。

  “電網(wǎng)低谷時段負荷低,用不了那么多電,首先肯定要停燃機,一方面是燃機啟??欤硪环矫嫒紮C啟停一次的成本遠遠低于煤機?!鄙虾I昴芘R港燃機發(fā)電有限公司副總經(jīng)理陳紅良說。早上6~8時開機,晚上11~12時停機,這樣的運行方式幾乎每天都在臨港燃機上演。

  除了調電峰,臨港電廠的調氣峰任務也很重要。臨港燃機后面的洋山港是上海市LNG的入口,每年的LNG量基本占上海天然氣量的一半。LNG是從馬來西亞運來的,船期計劃都是事先談好的年度合同,每月3~5艘船,1艘船裝6萬噸左右的天然氣,卸到儲氣罐子里折算成標方是8000萬立方米,大半個罐子都裝滿了。有時候,前面的天然氣還是滿庫,下一艘船馬上要到,臨港熱電就要接受調氣峰的任務,發(fā)電騰庫。

  近幾年,臨港燃機每年的發(fā)電小時都保持在1500~1600小時。晝開夜停是燃氣機組的優(yōu)勢,但是卻直接導致機組發(fā)電成本高。

  “開開停停狀態(tài)下氣耗比較大,因為輔機是要熱起來的,所以冷機狀態(tài)到機組開啟這段時間用氣但不能發(fā)電。頻繁的啟停,造成燃機電廠的用電率都很高?!标惣t良介紹說。

  與臨港燃機相比,羅涇燃機的發(fā)電小時數(shù)更低,2016年只有約320小時。由于調峰燃機發(fā)電入不敷出,羅涇燃機其實并不想多發(fā)電。

  “我廠機組每千瓦時天然氣耗氣量平均為0.234立方米,也就是一立方氣可以發(fā)4.27千瓦時電,天然氣價格是2.5元/立方米,加上其他成本,發(fā)電成本價為0.86元/千瓦時。如果發(fā)電小時數(shù)在500小時之內(nèi),加上容量電價的收益勉強可以實現(xiàn)微利,發(fā)電小時數(shù)超過500小時肯定會虧損。所以我們每年發(fā)電盡量不超過500小時,在電網(wǎng)困難、用電特別緊張的時候才發(fā)。”上海羅涇燃機發(fā)電廠廠長兼黨委書記瞿浩告訴記者。

  發(fā)電小時———贏利的根本

  “熱電聯(lián)產(chǎn)機組,效率高,發(fā)電小時數(shù)高,一年能發(fā)到5000~6000小時。發(fā)電小時數(shù)高,發(fā)電的單位成本就會下降。如果我也能發(fā)到5000~6000小時,電度電價方面就能覆蓋成本?!标惣t良說。雖然純發(fā)電燃氣機組不可能有熱電聯(lián)供機組那樣好的效益,但上海調峰燃機電廠負責人紛紛表示,如果有足夠的發(fā)電利用小時數(shù),純發(fā)電機燃機也有贏利空間。

  3月31日,羅涇燃機做了一次試驗,連續(xù)發(fā)電37個小時,贏利7萬元。而在通常早上8時并網(wǎng),晚上10時停機的情況下,6月1日,熱態(tài)啟動連發(fā)12小時,虧了4萬多元;5月31日冷態(tài)啟動,同樣連發(fā)12小時虧了11萬多元。

  “24小時連續(xù)發(fā)會有所收益。啟動的時候,前面要暖機,從0轉速到3000轉一直都在耗能,所用氣都要算在成本里。啟停一次的成本是固定的,像我們這樣的機組,啟停一次的成本約10萬元,因此,發(fā)的時間越長,分攤到每千瓦時電的成本越小。”瞿浩說,就像開車堵車時只能在低速開,開開停停,油耗非常大,開到高速,油耗就降下來了。

  據(jù)介紹,羅涇燃機晝開夜停所需天然氣量折算成煤耗272克,而連續(xù)開一個星期,折算成煤耗僅相當于210克。

  在機組定位一時不能改變的情況下,上海的調峰燃機都在通過優(yōu)化運行方式降低運行成本?!皺C組狀態(tài)不同,發(fā)電成本就會相差很大,如果是冷態(tài)啟動,經(jīng)濟性會非常差,如果是熱態(tài)啟動,經(jīng)濟性會大大改善,因為冷態(tài)和熱態(tài)氣耗相差很大。”陳紅良告訴記者。

  在優(yōu)化運行方式,同時大量實施科技創(chuàng)新的基礎上,臨港燃機負荷率呈上升趨勢,啟停次數(shù)呈下降的趨勢。在發(fā)電量大體相當?shù)那闆r下,2016年啟停次數(shù)從2013年的507次下降至368次;負荷率從2013年的66.84%提升至73.36%,綜合廠用電率,從13年2.75%下降至2.1%;連續(xù)多年超額完成經(jīng)營指標。

  針對不能連續(xù)發(fā)的情況,羅涇燃機在優(yōu)化運行方式中也總結出一套策略———“三個一”,即一年當中發(fā)兩頭,一周當中連續(xù)發(fā)同一臺機組,一天當中必須連續(xù)滿負荷12小時以上。

  “一季度和四季度外面室溫低,對燃機效率影響小。冬天的機組效率可以達到20萬千瓦滿負荷,但6月份滿負荷只能發(fā)16.5萬千瓦左右。我們今年一季度機組啟停20次,發(fā)電7000萬千瓦時,贏利11萬元?!宾暮普f。

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