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能源建设和结构调整专项规划

时间：2022-07-02 18:51:58 能源技术我要投稿

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能源建设和结构调整专项规划

　　一. 能源消费和供应现状及存在问题

　　除文中列出问题与特点外，北京市目前能源消费还有如下两个特点：

　　1.电力负荷冬夏差别。2001年冬季北京电负荷峰值为566万KW，2002年夏季北京电负荷峰值为684万KW，这是由于工业结构的调整导致均衡的电负荷下降，而建筑环境要求提高，导致夏季空调电耗增加所致，照目前经济发展状况，不考虑推行冬季电采暖的话，这种差别还将逐年扩大，这将导致电力输配系统容量不足，需要进一步扩容，而扩容部分却仅在夏季很短的运行时间内起作用。

　　2.目前北京市天然气负荷很大部分用于冬季采暖。2001～2002年中，冬季耗天然气量约7亿平方米，夏季耗气量约l亿平方米。冬夏也形成巨大的负荷差。如不考虑天然气发电的话，随着“煤改气”工作的进一步推进，此差别会进一步扩大，这将加大天然气输送成本（影响总供气量，修地下储气库，降低市内管线有效利用率）。

　　二. 指导思想和主要目标

　　1. 除改善北京市大气质量外，是否也应把北京市耗能导致直接和间接的对大气的排放（粉尖、硫化物、氮氧化和物及温空气体）列入。要考虑由于直接燃烧在北京形成的排放，也应考虑为向北京供电，在外地形成的排放。

　　2. 到2008年，北京市终端能源消费中40％以上将为建筑直接能耗，因此建筑节能应成为指导思想和主要目标中的重要内容，当工业结构的调整完成后，能源消耗上与先进国家最大的差距将是建筑能耗，是否应提出：2003年以后的新建建筑能耗指标应达到国家建筑节能标准（目前达到率仅为2～3％），并对已有商业建筑进行改造仪能耗降低30%。

　　三. 能源结构调整方案

　　（一）、煤炭替代和削减方案

　　“电替煤：发展2000万平米（含旧城平房区1200万平米）电采暖，用电量约为40亿干瓦时，替煤量132万吨”。

　　目前北京市采暖用煤的平均水平为25kg/m2.年,考虑城区平房热指标偏高，也仅可能为30kg/m2.年。2000万平米耗煤60万吨／年。绝不可能替代132万吨标煤，实际上规划中的132万吨煤为发电40亿千瓦时所需要的燃煤量。因此改为电采暖，仅减少了北京市内燃煤消耗量，但却导致耗煤量增加了1.2倍。向大气的排放量也增加了近一倍。因此这是增加能耗，加大排放的举措，不符合可持续发展战略。

　　“地热和水源热泵替代煤，1000万平米，替煤量34万吨”，不论用什么方法，都是替代原来的燃煤采暖，因此1000万平米仅能替代目前燃煤量25-30万吨。文中的34万吨实际上是这种采暖方式耗电量所折合的燃煤量。此处所取地热和水源热泵能耗指标偏高。按本中取值的话，这两种方式折合成一次能源（燃煤量）的话，其耗能量也高目前的燃煤方式。

　　“城市热力供热替煤，增加5500万平米，替煤量47万吨”。与前面的数值相印，此数显然不对，5500万平米建筑采用燃煤采暖，应耗煤137.5-165万吨。此处47万吨不知依据什么数据得到，估计是为了满足5500万平米供热，新增热源增加的燃煤量，但那又明显偏小。

　　根据上面更正。原计划上述三项可替代燃煤132+34十47＝213万吨，实际上若落实了上述计划，则可替代燃煤60十25十150=235万吨，增大了替代量，但这必须解决城市热力的热源问题。按照规划中此节计划，城市供热热源增加69万吨燃煤（240-171），其余部分由新增燃气发电厂的热电联产解决，这将使净替代量为235-69=166万吨。

　　根据上述分析，“2008年煤炭消费及替换表”中的数据应做同样的修订。

　　（二）.2008年能源结构框架

　　按照规划，将有21亿立方米天然气用于发电，发电量115亿千瓦时，同时消费40亿千瓦时电力用于电采暖（2000万平米），这相当于每平米建筑采暖消耗天然气37立方米/m2，这约为目前天燃气采暖耗气量的2.5倍。这样做可以理解为：1、城区1200万平房改造的需要。2、由于夏季电负荷高于冬季，导致供电及电力输配网的负荷冬夏不均匀，2000万个米电采暖供热在冬季约可形成120

　　万kw的电负荷，恰好可平衡部分冬季负荷之差，使电网负荷冬夏一致，而21亿立方米天然气发电主要是解决日益增加的夏季电负荷的需要。

　　如果主要是由于上述第二个原因，那么另一条解决问题的途径是削减夏季电负荷，而不是增加冬季的电负荷！

　　北京市2008年夏季电负荷中，空调电负荷应在400万干瓦以上，耗电量约40亿千瓦时，如果能从中削减120万～150万千瓦的空调电负荷，也可同样平衡电负荷的冬夏之差，并且还可以使北京市电网的最大负荷减少120万～150万千瓦，缓解目前电网输配能力不足的问题，减少电网改造投资。

　　替代电驱动空调的途径有三个：

　　1.采用天然气直接驱动的直燃式吸收制冷机，替代电动压缩机制冷机。对于采用中央空调的商业建筑、公共建筑都可以采用这种方式，初步测

　　算，当有条件的地方都采用直燃机方式的话，将减少空调电负荷50～80万千瓦，减少耗电近10亿千瓦时，同时在夏季增加天然气使用量约0.8亿立方米，减少天然气冬夏用气量的差。

　　2.利用目前城市热网在夏季继续输送热量，在建筑物内用这些热量通过吸收式制冷或通过盐水除湿方式进行空调。如果积极推广的话，热网所辖1亿平方米建筑的供热用户中，至少可有2000万平米用这一方法空调制冷；减少电负荷20～30万于瓦，同时还可以使目前夏季停机的热电联产发电机组夏季继续高效工作，增加发电约40万于瓦。这相当于在夏季减少了60万千瓦电负荷和近10亿千瓦时电量。此部分热电厂增加的燃料消耗根据目前热电厂形式的不同，分别使用燃煤、燃气和重油，若全部按天然气计算，则夏季需要使用燃气约3亿立方米。

　　3.采用服务于单座建筑或建筑群的热电冷三联供方式（BCCHP）用天然气作为一次能源，通过动力机转换为机械能和热能，机械能带动发电机发电，热能在冬季可直接供热，夏季又可以通过吸收式制冷机将热能转换为空调用冷量，向建筑或建筑群供冷。如果北京市2008年有2000万平米建筑采用此种系统，则在夏季又可减少空调电负荷20万干瓦，并额外发电60万千瓦，从而相当于在夏季减少80万千瓦供电负荷，约10亿千瓦时电量，同时夏季需多使用天然气2～3亿立方米。

　　全面实施上述三个途径的话，在夏季可降低电负荷约200万于瓦，节省用电量约30亿千瓦时，夏季增加消耗天然气6～7亿立方米。如果同时取消现规划的2000万平米电采暖，而改用天然气供热，消耗天然气3亿立方米、节省电力40亿千瓦时。与规划方案比，每年节省用电量约70亿千瓦时，多消耗天然气约9.5亿立方米，按规划中21亿立方米天然气发电117亿于瓦时计算的话，节省70亿千瓦时电力折合12.6亿立方米天然气，因此可节省天然气3亿立方米／每年。

　　四．主要清洁能源建设项目

　　规划中建设以天然气为一次能源的第三热电厂一期、二期工程，并对高井电厂实现煤改气。这两个电厂采用天然气纯发电方式，发电效孽不会超过50％，导致发电成本偏高，影响北京市电力系统经济性。

　　可以从三方面理解这两个燃气厂的意义：

　　1. 提高北京市电力发电自给率，以保证供电安全，防止意外事故：

　　2. 利用燃气电站启停调整迅速的特点，按调峰运行，解次北京市电力负荷一天内的峰谷差；

　　3. 为天然气落实一个稳定的应用对象，减少北京市冬季夏季之间天然气负荷的巨大差别。

　　但实际上这三方面的要求通过建设以燃气为燃料的热电联产电厂都可以满足。北京市城市热网目前有1.1亿平方米的输配能力，但没有足够的热源使城市管网充分发挥作用。规划中的草桥热电厂、太阳宫热电厂仍不足以解决新增5500万平方米供热面积的热源问题、考虑再上一个热电厂（如郑常庄），使总装机容量为100～120万千瓦，即可满足城市热网的热源要求，同时可以按调峰模式运行，即一天内当电力负荷处于高峰时，发电供热，当电力负荷处于低谷时，停止发电

　　停止供热。研究表明依靠建筑物本身的热惯性、管道的热惯性，再适当设计一定容量的巨型畜热水罐，这种根据电力负荷要求而启停的热电厂通过间歇供热也可以满足被供热建筑的舒适性要求（见清华大学付林博士论文）。在夏季可以使这些电厂按照联合循环，汽轮机冷凝方式运行，可以起更大的电力调峰作用，若利用供热网的热量解诀末端建筑的方式得以推广，则这些热电厂夏季也可仍按电联产、电力调峰模式运行，产生更大的能源利用率。由于供热热量用来作为制冷空调的动力，因此可进一步减少夏季峰值电力负荷，这样就从两方面同时起到电力调峰的作用。

　　在发展上述燃气为动力的调峰式热电厂的同时，再如前文所述，推广用于单修建筑或建筑群的燃气驱动热电冷联供系统、直燃机空调方式等，可进一步减少夏季空调用电，增大夏季天然气消耗量。这样，可以在现在基础上使北京增加150万千瓦左右的自备发电能力，提高供电安全性，改善电力负荷一天内的峰谷差，提高供、输、配电系统的利用率，并且在夏季为天然气找到约7亿立方米的使用量。基本上实现建两个燃气发电电厂的三个需求，又更适合北京市供热、空调的要求，并且每年节省天然气3亿立方米。因此建议不上第三热电厂。高井电厂利用清洁煤燃烧技术进行改造，仍然烧煤，或者改为天然气热电联产的热电厂，通过长途管线向北京市西部地区（海淀区）供热。长途输送天然气到北京来作为单纯发电用燃料。从经济上、环境保护上和资源利用上都是不合理的。除为了热电联产，同时解决供热、空调的要求，一定不要上单纯的天然气电厂。

　　（四）新能源和能源新技术

　　除可再生能源技术外，节能技术和能源综合优化利用技术也是重要的组成部分，因此是否应下列新技术列入；

　　1．建筑节能技术

　　2. 夏季利用低温热能（-90℃热水）制冷空调技术及蓄能技术

　　3．用于单体建筑或建筑群的小型热电冷三联供技术

　　加大上述三方面研究开发投入和推广应用的力度。

　　六.政策措施

　　在规划中四条政策基础上是否应再加如下措施：

　　1．严格贯彻国家的建筑节能标准，新建建筑冬季采暖耗热量不得超过20.5w/m2,（这一数值约为规划中

　　计算用数值的三分之一）。

　　2. 通过调整价格等方式，鼓励夏季天然气用户，尤其是直燃机用户，小型热电冷联产用户。

　　3．解决小型热电联供系统的发电上网或发电自用问题。