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歐美熱電聯(lián)產(chǎn)供熱發(fā)展概況及國內(nèi)行業(yè)發(fā)展趨勢（附報(bào)告目錄）

1、國外熱電聯(lián)產(chǎn)供熱發(fā)展概況

由于熱電聯(lián)產(chǎn)是一個(gè)流程實(shí)現(xiàn)電能和熱能同時(shí)生產(chǎn)的先進(jìn)能源利用形式，與熱電分產(chǎn)相比具有降低能源消耗、減少大氣污染、提高供熱質(zhì)量、便于綜合利用、改善城市形象、減少安全事故等優(yōu)點(diǎn)，使能量得到梯級利用，減少能源損失，能量總利用率可以達(dá)到 80%以上，因此在世界各國都得到大力提倡，特別是在經(jīng)歷了上世紀(jì) 70 年代的石油危機(jī)后，熱電聯(lián)產(chǎn)受到了西方國家的重視，從而加快了世界范圍內(nèi)熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展。目前，世界各國都將熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱做為節(jié)約能源改善環(huán)境的有效措施。

相關(guān)報(bào)告：北京普華有策信息咨詢有限公司《2020-2026年熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)全景調(diào)研及前景預(yù)測報(bào)告》

（1）美國

據(jù)美國能源部數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至 2018 年底，美國熱電聯(lián)產(chǎn)總裝機(jī) 8,109.44 萬千瓦，發(fā)電量占比達(dá)到 19.43％。從 2000 年到 2018 年，美國熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)模增長為57.37%，裝機(jī)容量從 5,153.25 萬千瓦增加到 8,109.44 萬千瓦，發(fā)電站數(shù)量達(dá)到 5,637座。其中，以天然氣為原料的熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)容量達(dá)到 5,803.89 萬千瓦，占熱電聯(lián)產(chǎn)總裝機(jī)容量的 71.57%；天然氣項(xiàng)目占熱電聯(lián)產(chǎn)總數(shù)量的 68.38%。

（2）歐洲

2018 年 6 月，歐洲熱電聯(lián)產(chǎn)促進(jìn)協(xié)會（COGEN Europe）發(fā)表了一份題為《熱電聯(lián)產(chǎn)在歐洲未來能源系統(tǒng)中的作用》的報(bào)告，介紹了歐洲熱電聯(lián)產(chǎn)至 2050 年的發(fā)展藍(lán)圖。熱電聯(lián)產(chǎn)目前為歐洲提供了 11%的電力和 15%的熱能，為歐盟 21%的二氧化碳減排目標(biāo)和 14%的能源效率目標(biāo)作出了貢獻(xiàn)；到 2030 年，熱電聯(lián)產(chǎn)將為歐洲提供 20%的電力和 25%的熱能，至少有三分之一的熱電聯(lián)產(chǎn)將來自可再生能源，這將為歐盟23%的二氧化碳減排目標(biāo)和 18%的能源效率目標(biāo)作出貢獻(xiàn)；到 2050 年，歐盟預(yù)計(jì)將熱電聯(lián)產(chǎn)在整體發(fā)電量占比中提升一倍，并把熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)作為能源發(fā)展中的重中之重。

2、我國熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)發(fā)展歷程

熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)發(fā)展歷程

資料來源：普華有策

（1）熱電聯(lián)產(chǎn)的興起和發(fā)展時(shí)期

我國的熱電聯(lián)產(chǎn)始于 20 世紀(jì) 50 年代，第一個(gè)五年計(jì)劃時(shí)期蘇聯(lián)援建的 156 個(gè)建設(shè)項(xiàng)目，就包括北京、西安、吉林等城市的熱電廠建設(shè)項(xiàng)目，這一時(shí)期也是各地電網(wǎng)發(fā)展的初期。當(dāng)時(shí)的熱電廠以工業(yè)生產(chǎn)用蒸汽為主要負(fù)荷，但由于工業(yè)熱負(fù)荷誤差較大，熱電廠投產(chǎn)后熱負(fù)荷很長時(shí)間上不來，致使熱電廠的經(jīng)濟(jì)效益未能充分發(fā)揮。這一時(shí)期，絕大多數(shù)熱電廠選了抽凝機(jī)組，以保證供汽供電；我國新投產(chǎn) 6,000 千瓦及以上的供熱機(jī)組容量占火電機(jī)組總?cè)萘康?20%，僅次于蘇聯(lián)，居世界第二位。

（2）1971 年至 1980 年，自備熱電廠建設(shè)增加

1971 年至 1975 年，由于中央政府和其他影響，工業(yè)布局分散，沒有中長期的工業(yè)建設(shè)和城市規(guī)劃，因而制定熱電廠的發(fā)展規(guī)劃沒有基礎(chǔ)，只能在短期計(jì)劃中做些安排。1976 年至 1980 年，仍然沒有相對穩(wěn)定的國民經(jīng)濟(jì)中長期發(fā)展規(guī)劃，但后期國民經(jīng)濟(jì)恢復(fù)發(fā)展較快，熱電廠建設(shè)開始增加，投產(chǎn)供熱機(jī)組 97.5 萬千瓦，占新增火電裝機(jī) 6.8%。投產(chǎn)供熱機(jī)組中，公用的供熱機(jī)組只占 23%，該階段以工業(yè)企業(yè)自備熱電廠為主，僅滿足本廠生產(chǎn)用蒸汽和建筑采暖的需要。

（3） 1981 年至 2005 年，熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)快速發(fā)展

在改革開放的強(qiáng)大推動下，我國熱電聯(lián)產(chǎn)業(yè)務(wù)得以快速發(fā)展。1981 年以后，中央提出到 2000 年工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值翻兩番，人民生活提高到小康水平的宏偉戰(zhàn)略目標(biāo)，在能源政策上提出了節(jié)約和開發(fā)并重方針，在節(jié)約能源上采取一系列措施，積極鼓勵(lì)熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱，中央及各地方政府中設(shè)置了節(jié)能機(jī)構(gòu)，國務(wù)院建立了節(jié)能辦公會議制度，國家計(jì)委在計(jì)劃安排上專列了“重大節(jié)能措施”投資，支持熱電廠項(xiàng)目建設(shè)。1981 年至 1990 年，原國家能源投資公司節(jié)能公司共參與節(jié)能基建熱電項(xiàng)目 291 個(gè)，總?cè)萘?688 萬千瓦（其中小熱電 221 萬千瓦），總投資 91.6 億元，其中節(jié)約基建投資52.6 億元。

由于市場經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，1990 年至 2010 年期間，很多城市和縣鎮(zhèn)均編制有熱力規(guī)劃，將熱電建設(shè)納入長期發(fā)展計(jì)劃，有的城市在市區(qū)周邊和開發(fā)區(qū)已建起十多個(gè)熱電廠，形成當(dāng)?shù)刂匾臒崮軇恿?yīng)系統(tǒng)。同時(shí)區(qū)域熱電廠也從城市的工業(yè)區(qū)，蔓延到了鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)開發(fā)區(qū)，并且出現(xiàn)私營企業(yè)家看好熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)并投資建設(shè)熱電廠。在此期間，國家出臺的政策對熱電聯(lián)產(chǎn)與集中供熱工作的影響是巨大的，1998 年《關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的若干規(guī)定》出臺之前，熱電聯(lián)產(chǎn)工作出現(xiàn)階段性進(jìn)展緩慢的局面，該規(guī)定發(fā)布之后，克服了發(fā)展中的障礙，熱電聯(lián)產(chǎn)工作再次加快發(fā)展，1999 年和 2000年都分別比上一年有較大的增長。2000 年，國家計(jì)委、國家經(jīng)貿(mào)委、建設(shè)部和國家環(huán)?？偩值炔课M(jìn)一步對《若干規(guī)定》加以補(bǔ)充和修訂，聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定》，對發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)和集中供熱的問題做出更加行之有效的具體規(guī)定，到 2001年，全國集中供熱面積比 2000 年的增長高達(dá) 32%，其后我國熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展走上了快車道。

（4）2006 年至今，熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)注重能源清潔高效利用

十一五以來，國家在火電領(lǐng)域執(zhí)行“上大壓小”的行業(yè)政策，也即在建設(shè)大容量、高參數(shù)、低消耗、少排放機(jī)組的同時(shí)，相應(yīng)關(guān)停一部分小火電機(jī)組，引導(dǎo)了我國煤電行業(yè)新建超臨界、超超臨界等大機(jī)組的熱潮。我國燃煤發(fā)電技術(shù)不斷創(chuàng)新，裝備制造水平不斷提升，達(dá)到世界先進(jìn)水平，百萬千瓦級超超臨界機(jī)組、超低排放燃煤發(fā)電技術(shù)廣泛應(yīng)用，60 萬千瓦級、百萬千瓦級超超臨界二次再熱機(jī)組和世界首臺 60 萬千瓦級超臨界循環(huán)流化床機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行，25 萬千瓦整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)（IGCC）、10 萬噸二氧化碳捕集裝置示范項(xiàng)目建成。根據(jù)美國發(fā)展中心（Center forAmerican Progress）2017 年 5 月發(fā)布的報(bào)告，其所列的中美各自前 100 位的最高效煤電廠名單中，美國前 100 所最高效燃煤電廠建于 1967 年至 2012 年之間，而中國的則建于 2006 年至 2015 年之間。中國這 100 所電廠里有 90 所是超超臨界參數(shù)的，而美國只有 1 所是超超臨界的。

我國熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)主要以煤炭為原料，熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)在“十一五”、“十二五”時(shí)期均入選十大節(jié)能減排重點(diǎn)工程。隨著城市和工業(yè)園區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，熱力需求不斷增加，熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱穩(wěn)步發(fā)展，總裝機(jī)容量不斷增長，截至“十二五”期末規(guī)模以上熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組容量在火電裝機(jī)容量中的比例達(dá) 37.04%左右，裝機(jī)容量及增速均已處于世界 領(lǐng)先水平。

十三五期間，我國城市和工業(yè)園區(qū)供熱已形成“以燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)和大型鍋爐房集中供熱為主、分散燃煤鍋爐和其它清潔（或可再生）能源供熱為輔”的供熱格局。在三北等采暖地區(qū)，熱電廠通過新建或技術(shù)改造，20 萬、30 萬千瓦大型抽汽冷凝兩用機(jī)組成為了城市集中供熱的主力軍；在工業(yè)園區(qū)供熱方面，由于電力相關(guān)裝備制造業(yè)的進(jìn)步，加之政府行業(yè)政策引導(dǎo)和環(huán)保政策的加強(qiáng)，匹配下游熱用戶需求、調(diào)峰方便的中小機(jī)組也在向高參數(shù)方向發(fā)展。

在高參數(shù)意味著能源高效利用的同時(shí)，國家也加大了對熱電廠清潔環(huán)保方面的要求，要求新建燃煤機(jī)組達(dá)到超低排放水平，現(xiàn)役機(jī)組要確保滿足大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和總量控制需求，改造范圍內(nèi)的項(xiàng)目按照要求實(shí)施超低排放改造。

3、我國熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)發(fā)展趨勢

A. 熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組將繼續(xù)以燃煤機(jī)組為主

雖然美國、歐洲熱電聯(lián)產(chǎn)的原料以天然氣為主，但從資源稟賦來看，中國是一個(gè)煤多油氣少的國家，這也決定了我國電力能源結(jié)構(gòu)以煤電為主，燃煤發(fā)電無論是在裝機(jī)結(jié)構(gòu)、還是發(fā)電量結(jié)構(gòu)中均居于首位，2018 年全國煤電裝機(jī)及發(fā)電量規(guī)模占比分別為 53%、63.7%。未來一個(gè)時(shí)期，煤炭在一次能源消費(fèi)中仍將占主導(dǎo)地位。

在今后相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)，我國煤電的主體地位不會變，煤電行業(yè)的高效化和節(jié)能減排技術(shù)成為我國長期的發(fā)展戰(zhàn)略。由于煤相對于天然氣的價(jià)格低和供應(yīng)來源穩(wěn)定等優(yōu)勢，國家政策明確規(guī)定，要增加電煤在煤炭消費(fèi)中的比重，而高參數(shù)、實(shí)現(xiàn)超低排放的燃煤背壓熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組又是最清潔、最高效的燃煤發(fā)電生產(chǎn)方式，為工業(yè)園區(qū)企業(yè)提供蒸汽的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組以及北方供暖地區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組將繼續(xù)以燃煤機(jī)組為主。

B. 無論是為工業(yè)園區(qū)企業(yè)提供蒸汽的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，還是三北采暖地區(qū)的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，從地域限制、能耗和環(huán)保成本來看，中小型熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組具有長期存在的必然性和合理性

根據(jù)國家發(fā)改委官網(wǎng)上對《關(guān)于印發(fā)<熱電聯(lián)產(chǎn)管理辦法>的通知》有關(guān)解讀文章，目前我國（特別是“三北采暖地區(qū)”）大型抽凝式熱電機(jī)組或兼顧供熱的純凝發(fā)電機(jī)組占比過高，供熱期間存在系統(tǒng)調(diào)峰壓力大、系統(tǒng)可再生能源消納能力差等問題。為此，《熱電聯(lián)產(chǎn)管理辦法》進(jìn)一步明確了燃煤抽凝式熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目應(yīng)在國家依據(jù)總量控制制定的建設(shè)規(guī)劃內(nèi)核準(zhǔn)；規(guī)劃新建30萬千瓦及以上燃煤抽凝式熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，應(yīng)符合在電力空間、供熱負(fù)荷、采暖期熱電比和納入電力建設(shè)規(guī)劃等方面的約束條件。對于系統(tǒng)調(diào)峰困難地區(qū)，嚴(yán)格控制現(xiàn)役純凝機(jī)組供熱改造。

地域方面，大型燃煤電廠一般建在坑口、港口和電負(fù)荷中心，受供熱半徑限制，供汽一般在15公里半徑內(nèi)，供熱水在40公里以內(nèi)。而絕大多數(shù)有供熱需求的工業(yè)園區(qū)、居民采暖不可能靠近大型燃煤電廠周邊。

裝機(jī)形式及能耗方面，大型燃煤電廠以發(fā)電為主，采用高參數(shù)、大容量機(jī)組，例如采用60萬千瓦及以上的凝（抽）汽式火電機(jī)組，鍋爐采用2,000蒸噸/小時(shí)以上的煤粉爐。而熱電站以供熱為主，一般采用中小型背壓機(jī)組和較高參數(shù)的循環(huán)流化床鍋爐。由于背壓機(jī)組避免了高達(dá)50%以上的冷端熱損失，所以能耗遠(yuǎn)低于大型火電機(jī)組；循環(huán)流化床鍋爐環(huán)保性能好，一般爐內(nèi)脫硫脫硝效率較高，因而具備環(huán)保處理成本低和高可靠性的優(yōu)勢。

熱電站是為了解決供熱（暖）而建設(shè)的，以熱定電，供熱與供電消耗煤炭的比例一般在500%以上（即熱電比），一般裝機(jī)都比較小就可以滿足供熱（暖）需求。大型燃煤電廠以發(fā)電為主，改造用于供熱，熱電比一般在30%以下，這么多的煤炭消耗不是為了供熱（暖）而是為了發(fā)電，若把廠建在人口聚集的城市周邊和產(chǎn)業(yè)聚集的工業(yè)園區(qū)，就會造成巨大的環(huán)保壓力。

因此，30萬千瓦及以上大型燃煤機(jī)組不是熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展主流，中小型背壓熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組具有長期存在的必然性和合理性。

C. 熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組也在向高參數(shù)方向發(fā)展

由于熱能不可能全部轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，熱能的品位低于機(jī)械能和電能，從能源梯級利用原理出發(fā)煤電行業(yè)應(yīng)盡可能提高熱能轉(zhuǎn)化為電能的效率，這也是近來我國鼓勵(lì)煤電行業(yè)新建超臨界、超超臨界等高參數(shù)機(jī)組不斷提高發(fā)電效率的原因之一。

熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益方面，浙江省 2019 年安裝脫硫、脫硝和除塵設(shè)施的非省統(tǒng)調(diào)熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機(jī)組上網(wǎng)電價(jià)為每千瓦時(shí) 0.5058 元，即不含稅價(jià)格 0.4476 元/kwh（按 13%增值稅率計(jì)算）；據(jù)此可計(jì)算得 1GJ 熱當(dāng)量的電力銷售收入為 124.33 元。而新中港 2019 年售熱單價(jià)平均為 179.34 元/噸（不含稅），折合為 60.79 元/GJ（不含稅），遠(yuǎn)低于電力的 124.33 元/GJ。因此，在保證供熱，并符合排放標(biāo)準(zhǔn)、維持較高熱效率的前提下，應(yīng)盡量多發(fā)電，獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益。

得益于近年來我國電力相關(guān)裝備產(chǎn)業(yè)、機(jī)械電子信息產(chǎn)業(yè)及新工藝、新材料的發(fā)展，中小功率、高參數(shù)、高轉(zhuǎn)速、高效率背壓式汽輪機(jī)技術(shù)的成熟，中小容量的超高壓、亞臨界及以上參數(shù)循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的成熟，以及配套熱泵技術(shù)、計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)的國產(chǎn)化成熟和普及化等等，為中小型熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)采用高參數(shù)機(jī)組提供了技術(shù)可行性。