國務院關于印發(fā)《2024—2025年節(jié)能降碳行動方案》的通知
哈爾濱供熱樣板
哈爾濱供熱樣板低谷調(diào)峰壓力增大、“熱電”矛盾突出之時,企業(yè)也在嘗試自我救贖。寒冬時節(jié),萬木凋零。一場風雪過后,零下20度的強勢低溫使得松花江哈爾濱段水面徹底
低谷調(diào)峰壓力增大、“熱電”矛盾突出之時,企業(yè)也在嘗試自我救贖。
寒冬時節(jié),萬木凋零。一場風雪過后,零下20度的強勢低溫使得松花江哈爾濱段水面徹底凍結(jié)。
與此同時,哈爾濱群力新城小區(qū)市民于江家中卻溫暖如春。溫度計顯示,室溫接近25度,遠超當?shù)毓針藴省?/p>
這是桐楠格換熱站10.57萬平方米供熱面積一隅。10公里外,熱源廠哈一熱正將熱水源源不斷通過一次管網(wǎng)輸送至換熱站,通過換熱器換熱后,再由二次循環(huán)水泵輸送至1700名用戶家中,最終實現(xiàn)居民采暖。
“換熱站實行24小時恒溫供熱,由智能系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)水溫。室外溫度越高,二次管網(wǎng)水溫越低;反之亦然。而循環(huán)水泵的作用是將熱量帶到用戶家,如果不循環(huán),熱量就會凝固,水也會很快冷掉。”11月28日,在距于江家4.3公里外的桐楠格換熱站,黑龍江龍?zhí)齐娏ν顿Y有限公司群力供熱分公司運行檢修部區(qū)域管理徐海東接受《能源》記者采訪表示,“換熱站相當于小區(qū)供熱的‘心臟’,而熱源廠則是整個一次管網(wǎng)的‘心臟’。”
哈一熱配套調(diào)峰熱源全景
被徐海東喻為“心臟”的是大唐哈爾濱第一熱電廠(以下簡稱“哈一熱”)。這是中國大唐集團公司在哈爾濱地區(qū)唯一一家熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè),也是哈爾濱地區(qū)10余家熱源企業(yè)中冉冉升起的新秀。
在東北地區(qū)低谷調(diào)峰壓力依然較大、“熱電”矛盾仍然突出之時,哈一熱如何做到“熱電”平衡?長達6個月的采暖期下,它又如何實現(xiàn)安全供熱、兩年“零非停”?
填補熱源“空白”
廠址位于哈爾濱市群力新區(qū)的哈一熱,是中國大唐集團公司在黑龍江省的三級企業(yè),隸屬大唐黑龍江發(fā)電有限公司。
2007年11月哈一熱獲得國家發(fā)改委項目核準,2010年1月18日順利通過“168試運”實現(xiàn)雙投,成為東北地區(qū)第一家集煙塔合一、無旁路脫硫脫硝和GIS高位布置于一體的熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)。
“哈一熱的成立,直接替代采暖小鍋爐366臺,每年可使哈爾濱煙塵和二氧化硫排放量分別減少85%和52%,極大改善了城市空氣質(zhì)量和投資環(huán)境。”哈一熱廠長王秀江向《能源》記者介紹。
雖是“后生晚輩”,但卻“異軍突起”。哈一熱不斷探索多樣化盈利模式,形成了以“電熱主導、多元發(fā)展”的企業(yè)格局。
成立之初,哈一熱僅有一期2臺30萬千瓦發(fā)電機,原始供熱能力也只有1393萬平方米。不過隨著6臺38.77兆瓦蒸汽型吸收式溴化鋰熱泵機組投用后,其供熱能力迅速提升至1600萬平方米。
“2013年,群力新區(qū)(哈一熱主要供熱區(qū)域)城建工作超速發(fā)展,電廠供熱壓力與日俱增,這是6臺熱泵機組能夠投產(chǎn)的最主要原因。”在哈一熱熱泵廠房,發(fā)電部值長王健鵬向《能源》記者分析,“除增加供熱面積,熱泵機組的投運還大大提升了熱網(wǎng)安全與可靠性,從而實現(xiàn)節(jié)能減排。”
據(jù)其介紹,哈一熱原來的供熱方式屬單熱源孤網(wǎng)運行,供熱安全性較薄弱。熱泵機組投運后,既提高了安全,又增強了供熱方式的靈活性。
“熱泵機組接帶城市熱網(wǎng)尖峰熱負荷。增加熱泵后,即使在事故情況下也能滿足城市供熱的基本需求,并能有效避免城市因熱源廠發(fā)生事故導致大面積、長時間居民停供情況的發(fā)生。”王健鵬說。
據(jù)悉,由于熱泵機組效率高、操作簡單、調(diào)整靈活,哈一熱將上述6臺熱泵機組作為供熱基礎設備。每年供熱期開始便啟動運行,直至供熱期結(jié)束。
然而,在供熱區(qū)域每年新增大量熱負荷的新興趨勢下,哈一熱依然無法滿足日益增長的熱源需要。建設更多熱源項目,成為當務之急。
“在國家可持續(xù)發(fā)展政策引導下,哈一熱二期擴建項目擬規(guī)劃建設兩臺85兆瓦背壓供熱機組,預計2020年投產(chǎn)運營。項目建成后,將增加供熱面積905.35萬平方米,并顯著提高哈爾濱市集中供熱普及率。”王秀江介紹。
為有效填補二期項目建成前的熱源“空白”,盡快解決機組供熱能力不足等問題,哈一熱已從多熱源聯(lián)合供熱入手,策劃建設了配套調(diào)峰熱源項目,搶占熱力市場發(fā)展先機。
據(jù)悉,哈一熱配套調(diào)峰熱源項目,位于規(guī)劃的二期擴建工程場地內(nèi),占地面積12380平方米,項目規(guī)劃建設2臺116兆瓦循環(huán)流化床熱水鍋爐,預期可擴展供熱能力401萬平方米。
2016年12月、2017年11月,兩臺鍋爐先后順利通過96小時試運,鍋爐機組滿負荷運行,配套環(huán)保設施同步投運并實現(xiàn)達標排放。
在王秀江看來,先行建設2臺循環(huán)流化床熱水鍋爐,既是應急妙方,也是必要之舉。
“在二期擴建工程投產(chǎn)前,分期建設的調(diào)峰熱源項目是解決群力新區(qū)供熱能力不足最有效的辦法,不僅能使供熱區(qū)域內(nèi)事故保證率達到國家規(guī)定的75%以上,還能極大提高供熱系統(tǒng)運行的安全性。”王秀江坦言。
提升火電靈活性
作為能源局確定的首批16個提升火電靈活性改造試點項目之一,哈一熱率先成為“第一個敢吃螃蟹”的發(fā)電企業(yè)。
在東北地區(qū),冬季供熱機組通常“以熱定電”。但隨著供熱負荷越來越大,機組對電負荷的調(diào)節(jié)能力也變得越來越小。
受電網(wǎng)調(diào)度影響,機組供熱能力往往得不到充分釋放;從發(fā)電效益和發(fā)電煤耗考量,機組供熱改造思路也較為狹隘。
加之“棄風”問題嚴重,在長達半年的供熱季中,如何提高火電機組負荷調(diào)節(jié)能力成為亟待解決的難題。
2014年10月1日,國家能源局東北監(jiān)管局下發(fā)《東北電力輔助服務調(diào)峰市場監(jiān)管辦法(試行)》,東北電力調(diào)峰市場啟動試運行。
此后,五部委聯(lián)合下發(fā)熱電聯(lián)產(chǎn)管理辦法,辦法中第十三條明確提出“為提高系統(tǒng)調(diào)峰能力,保障系統(tǒng)安全,熱電聯(lián)產(chǎn)機組應按照國家有關規(guī)定要求安裝蓄熱裝置”。
進行火電靈活性改造,提升電源調(diào)峰能力,成為破解東北棄風的理想舉措。
“就東北區(qū)域自然環(huán)境、用電負荷而言,針對冬季供熱期時夜間環(huán)境溫度低供熱需求量大,而用電負荷減少的現(xiàn)實情況,推進熱電解耦成為火電靈活性改造的一項重要措施。”王秀江坦言。
在其看來,一味從能量梯級利用、能量利用率角度出發(fā),必然會將熱和電緊密捆綁在一起,造成無法解決的熱電矛盾。
“只有通過靈活性改造這一技術手段增加電網(wǎng)可靈活調(diào)節(jié)電源的比重,才能釋放火電機組調(diào)峰能力。”王秀江說。
據(jù)悉,為實現(xiàn)熱電解耦,哈一熱計劃新建2臺50兆瓦電鍋爐及其附屬系統(tǒng)。屆時,在電網(wǎng)公司要求深度調(diào)峰時,可大幅降低上網(wǎng)電量,增加供熱面積。
“該項目預計于2018-2019年供熱期投運。投運后,調(diào)峰能力最低可達35%機組額定負荷,并新增約200萬平方米供熱面積。”王秀江透露。
另據(jù)了解,該項目還可同時享受國家調(diào)峰輔助服務市場政策補貼。
哈一熱超低排放施工,煙道移位
在中國全面推行燃煤超低排放進程下,哈一熱繼續(xù)保持領跑姿態(tài),成為黑龍江省內(nèi)首家獲批的“超低排放”發(fā)電企業(yè)。
采訪當天,《能源》記者在哈一熱電廠集控室看到,1號機組當天顯示的實時數(shù)據(jù)是煙塵2.67mg/Nm3,氮氧化物36.6mg/Nm3,二氧化硫20.7mg/Nm3,遠低國家標準。
“這一輪改造工程共計投入資金7500余萬元。與改造前相比,每年煙塵、二氧化硫、氮氧化物將分別減排91.3%、71.7%、58.3%,各項均優(yōu)于國家對燃氣機組環(huán)保排放的指標。”王健鵬介紹。
2016年1月,《大唐哈爾濱第一熱電廠 2臺30萬千瓦機組煙氣污染物超低排放改造工程可行性研究報告》發(fā)布,確立了在脫硫塔內(nèi)安裝高效除霧器及加裝噴淋層、脫硝催化劑再生及補充催化劑,以及除塵加裝濕式電除塵器的改造方案。
而后,哈一熱1號機組僅僅用了半年時間,便于2016年7月13日并網(wǎng)運行,完成超低排放改造計劃。
據(jù)悉,按照國家對超低排放實行的激勵政策,對實施超低排放改造企業(yè)的上網(wǎng)基數(shù)電量上調(diào)0.01元/千瓦時,將直接增加利潤千萬元。
此外,主要污染物的減排還將促進排污費用的減少。由此增加的排污權(quán)交易總量,也能成為哈一熱增收節(jié)支的重要途徑。
值得關注的是,隨著蒸汽熱負荷的迅速增長,哈一熱還啟動了對現(xiàn)有兩臺機組的工業(yè)抽汽供熱改造計劃。
“工業(yè)抽氣系統(tǒng)投運后,每小時將對外供汽70~100噸,在提高機組經(jīng)濟效益,降低發(fā)電煤耗的同時,可替代開發(fā)區(qū)即將關停的4臺20噸老舊蒸汽鍋爐。對改善哈爾濱市環(huán)境質(zhì)量,提升環(huán)保和經(jīng)濟效益方面效果顯著。”王秀江說。
就在《能源》記者到訪前的兩個月,該鍋爐工業(yè)抽汽項目剛剛完成第一次對外協(xié)調(diào)試運,開始供熱。(余娜)