中国的可持续发展 必须大力发展热电联产

GDP  1万美元的能耗目标

       纵观世界各国的经济发展历程，人均GDP从1万到3万美元对于能源的需求基本没有变化，而能源需求增长最快的阶段是1千至1万美元阶段。英国、法国和德国都是在1980年前后实现GDP人均1万，此后的能源需求上涨几乎停止，甚至随着技术发展和产业结构的调整，还有所下降（见下图）。所以，中国未来最大的挑战是我们将需要多少能源达到人均1万美元的目标？      中国有13亿人口，任何一个人均指标被这一庞大人口基数一乘，变成为一个让世界愕然的天文数字。如果中国按照美国的标准达到1万美元，每人每年消耗8.24吨标准油，届时中国将达到15亿人口，需要能源123.58亿吨标准油，折合250亿吨原煤；如若按照英法德日的标准达到1万美元目标，每年人均消耗约4吨标准油，仍需60亿吨标准油，折合120亿吨原煤，这个数字无论对中国还是世界资源供应能力，根本是难以想象的。在工业化国家中，有一个位居高纬度寒带地区的国家，人均超过3万美元，但人均只有3.4吨标准油，而且还认为可以再降低20％，这就是丹麦。丹麦人不仅创造了安徒生的童话，也创造了一个可持续发展的新童话，成为全世界的楷模。 各国一次能源消耗情况

国家 人口
（亿） GDP
(亿美元） 人均GDP
（美元） 一次能源消耗
（百万吨标准油） 人均能耗
（吨标准油/人） 中国 13 16507 1270 1386.2 1.07 中国目标 15 150000 10000 3750 2.50 美国 2.83 102081 36071 2331.6 8.24 丹麦 0.05411 1724 31856 18.4 3.40 日本 1.2767 47000 36814 514.6 4.03 德国 0.82532 29773 36075 330.4 4.00 英国 0.5921 19403 32770 226.9 3.83 法国 0.614 17793 28979 262.9 4.28 韩国 0.48824 6052 12396 217.2 4.45 阿根廷 0.3626 1567 4322 62 1.71 巴西 1.8159 6049 3331 187.7 1.03 印度 10.2 4299 422 375.8 0.37      中国若能将丹麦作为典范，实行有效的提高能效的政策，同时考虑到丹麦可挖的潜力，以及气温因素，中国最终有可能在2.5吨标准油实现1万美元GDP的目标，总能耗降至37.5亿吨标准油。这些能源中应该有25％来自石油，因为石油产品在能源系统中的作用是其他能源无法替代的，15～20％来自核电，15～20％来自水电和可再生能源，其余约40％的能源需求还需依赖煤炭，约为15亿吨标准油，相当30亿吨原煤。其实，这并非是一个“目标”，而是全球资源和环境能够给予中国可持续发展的最大空间。 热电联产是丹麦最重要经验      同样是GDP超过3万美元的国家，丹麦是如何将人均能耗将到3.4吨标准油的？其中最关键的技术就是大力发展热电联产。在丹麦，国家积极鼓励发展热电联产，通过制定高能效标准来遏制发展单纯的火力发电机组。在丹麦实现了严格的能源环境税收机制，对于能效不达标的发电系统征收0.1丹麦克朗/ kWh的税款，对于达到标准的电力免税，对于可再生能源和超低排放电力，从该项税收直接进行补贴。这一政策的出台最终导致全国没有一个火电厂不供热，没有一个工业锅炉不发电，全国的能源利用效率超过60％，特别是火力发电系统。      中国要达到比丹麦更低的能耗，就需要实现比丹麦更高的能源利用效率，尤其是火力发电系统。目前，中国电力工业的技术发展方向无论如何也不可能达到丹麦目前的标准。代表中国未来电力工业方向的华能浙江玉环电厂正在建设的2台国产1000MW超超临界发电机组，2007年将投产，2期将会再建设2台机组。玉环电厂机组主蒸汽压力达到26.25MPa，主蒸汽和再热蒸汽温度达到600℃，是目前国内单机容量最大、运行参数最高的燃煤发电机组。该机组热效率高达45.01%，发电标准煤耗272.9g/kWh，这已经是燃煤火电项目接近极限的效率值了。但是，这一指标对于一个普通热电机组可以轻而易举地达到，浙江塖州热电厂的一台小型热电机组，发电标准煤耗仅仅183 g/kWh，能比玉环节约了33％的燃煤。 由于人类生产生活的需求不是仅仅依靠电力就能全部解决问题，在工业生产中需要大量蒸汽，在人民生活中需要热水、采暖或制冷，这些都可以依靠热力来解决，若用电解决不但不经济，而且浪费资源。如何既能满足生产生活需要，又能提高能源的综合利用效率？就是要对能源实现“分配得当、各得所需、温度对口、梯级利用”。将高品位的能量用于发电，发电后的低品位蒸汽用于工业生产或制冷，将汽轮发电机冷凝器的废热用于供暖和供应生活热水。      我们将一台21世纪最先进的1000MW级超超零界机组和通用工业供热锅炉编为一组，与一台上世纪70年代设计的12MW最普通的单抽供热蒸汽轮机进行比较；1公斤煤发电，1公斤煤供热，与2公斤煤热电联产进行比较，结果发现热电机组虽然少发了0.04度电，但热电机组多供了25.9%的热，综合节能效率竟提高了12.42%（见下表）。实际上，1000MW机组还需要600kV超高压或750kV特高压输电，还有逐级降压等层层损耗才能供应电力用户，中间输变电损耗巨大，用户的终端能耗远低于中小型热电项目的就近供电的效率。而热电联产如能更靠近用户，冷却水余热可以供应用户，进一步将能源利用效率提高到70～80％。正因为如此，发展热电联产成为世界各国可持续发展的最重要和最直接的步骤，成为提高能源效率降低排放最行之有效的技术。许多欧洲国家已经完全放弃建设大型火力发电厂，转而重点发展中小型热电项目。意大利在经历2003年大停电后，决定批准在全国建设30个中小型热电厂方案，而否决了大型电厂的建设计划。 容量大≠效率高     在长期以来，一个非常奇怪的思维模式如同幽灵在徘徊：“大的就是好的”，认为在中国，规模大就代表着“效率高、环保好和现代化”。小的一定是“效率低，污染大和落后的”。无论电厂，还是电网，都在追求一个“大”字。大家总是在一个单一的生产环节看问题，无法从整个综合系统层面分析问题，连：“效率高＝效率高”这么一个最基本的公式都无法面对。每一个环节都在热衷于扩大项目规模，扩大投资规模，而不去关注一个最根本的问题：效益规模。资源代价、环境代价、资金代价最低，经济效益和社会效益最佳的项目，是不是应该被认为是一个最好的项目？各级政府和企业的答案往往会让你一头雾水。      目前在国际上，对项目或产品进行综合资源规划（IRP）已经成为评估的核心内容。将项目或产品的全寿命周期，从资源勘探，原料采集、运输配送、生产制造、营销使用、回收再利用等整个寿命周期，以及对资源、环境、社会、经济等的影响因素进行全程评价，以确定其可行性。热电联产不仅节能，而且可以减少小锅炉造成的污染，完善城市公共设施，改善人民生活品质，因此被国际社会广泛支持，也被中国的法律和国家政策所鼓励。但是，却不能被中国的一些大型国有企业和地方政府主管机构重视和保护，甚至不能得到应有的公平待遇。      就现时的技术而言，大家必须清楚的认识到这一现实问题：不发展热电联产中国的节能目标就不可能实现，中国的可持续发展也将无法成为现实，中国的崛起将没有足够资源来支撑，和谐社会将只能停留再梦想之中。