對中國水泥工業(yè)余熱發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)問題的新認(rèn)識

　　引言

　　改革開放三十年來，我國水泥工業(yè)取得了舉世矚目的成績。新型干法水泥技術(shù)裝備進(jìn)入世界先進(jìn)行列；水泥結(jié)構(gòu)調(diào)整成績斐然，截止2009年底，全國已有1113條新型干法水泥生產(chǎn)線在運(yùn)行；與此同時，“十一五”是我國全面加速現(xiàn)代化建設(shè)的關(guān)鍵時期,今年又是“十一五”的最后一年，能源對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的約束越來越明顯和重要，科學(xué)發(fā)展、技術(shù)創(chuàng)新、節(jié)能減排成為水泥工業(yè)全行業(yè)的實(shí)際行動，在這期間水泥純低溫余熱發(fā)電，亦實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，截止2009年已有498條新型干法熟料生產(chǎn)線配套裝有余熱利用發(fā)電系統(tǒng)，裝機(jī)總?cè)萘砍^3316MW。余熱利用發(fā)電系統(tǒng)絕大多數(shù)采取了所謂的“并網(wǎng)不上網(wǎng)”的并網(wǎng)運(yùn)行方式，本著實(shí)事求是的態(tài)度，筆者針對該并網(wǎng)運(yùn)行方式從技術(shù)層面上科學(xué)分析其特點(diǎn)，不僅具有理論價(jià)值，而且更具有現(xiàn)實(shí)意義。

　　水泥余熱利用發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行難的客觀現(xiàn)狀

　　雖然被列為中國十大節(jié)能工程之一，利用水泥窯原本排放到大氣中的余熱來發(fā)電的項(xiàng)目非常符合世界“低碳經(jīng)濟(jì)”潮流與節(jié)能減排的要求，但由于涉及水泥和電力兩個行業(yè)的利益之爭，水泥余熱發(fā)電項(xiàng)目并網(wǎng)仍是老大難問題，水泥行業(yè)往往受到當(dāng)?shù)仉娏π袠I(yè)的嚴(yán)重不公平待遇和刁難，甚至“敲詐”，只要并網(wǎng)，有許多地區(qū)的電力行業(yè)（電網(wǎng)企業(yè)）還要按余熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的多少收取極不合理的“上網(wǎng)費(fèi)、并網(wǎng)費(fèi)或管理費(fèi)”“系統(tǒng)備用費(fèi)”等，余熱發(fā)電機(jī)組機(jī)組的啟、停機(jī)還要受到電網(wǎng)企業(yè)電力系統(tǒng)調(diào)度部門的嚴(yán)格控制，絕大多數(shù)水泥余熱利用發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)接入方案均是由當(dāng)?shù)仉娏Σ块T的設(shè)計(jì)院進(jìn)行設(shè)計(jì)的，個別省市的水泥廠余熱發(fā)電并網(wǎng)仍然是老大難問題，余熱發(fā)電系統(tǒng)具備發(fā)電條件后往往確因并網(wǎng)問題得不到合理解決而遲遲不能正常發(fā)電運(yùn)行，有的能拖半年之久，有的水泥企業(yè)甚至將并網(wǎng)問題反映到省長那里，依然得不到合理公平解決，也有的企業(yè)被逼無奈只好偷偷私自并網(wǎng)（在目前的情況下雖然感覺有點(diǎn)不合法但也合情合理）。該問題基本上可以定性為中國普遍存在的問題，大大侵蝕了中國水泥企業(yè)的利潤空間，一定程度上也影響了新上水泥余熱發(fā)電項(xiàng)目的積極性，阻礙了國家節(jié)能減排計(jì)劃的有效實(shí)施，據(jù)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》調(diào)查了解，在遼寧、山東等地，類似余熱發(fā)電項(xiàng)目建成后卻無法及時公平并網(wǎng)發(fā)電的水泥企業(yè)不在少數(shù)，由此帶來的經(jīng)濟(jì)損失應(yīng)引起人們更大關(guān)注。

　　水泥余熱利用發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行的技術(shù)含義

　　余熱發(fā)電系統(tǒng)的基本原理是將工業(yè)生產(chǎn)中排出的大量廢氣通過余熱回收裝置——余熱鍋爐將廢熱進(jìn)行熱交換回收，產(chǎn)生過熱蒸汽推動汽輪機(jī)實(shí)現(xiàn)熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，從而帶動發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。在水泥熟料生產(chǎn)過程中，水泥窯的窯頭和窯尾產(chǎn)生大量廢氣(廢熱)，在廢氣排出的地方安裝余熱鍋爐，分別稱為AQC鍋爐(窯頭爐)和SP鍋爐(窯尾爐)。在余熱鍋爐內(nèi)，廢氣與水進(jìn)行熱交換，使水產(chǎn)生一定溫度和壓力的過熱蒸汽，過熱蒸汽進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。主要設(shè)備有凝汽式汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、SP余熱鍋爐和AQC余熱鍋爐，目前，我國水泥工業(yè)純低溫余熱發(fā)電技術(shù)的核心內(nèi)容是熱力循環(huán)系統(tǒng)，熱力循環(huán)方式主要有單壓系統(tǒng)、閃蒸系統(tǒng)、雙壓系統(tǒng)三種基本模式，以及由此衍生的復(fù)合系統(tǒng)構(gòu)成。理論和實(shí)踐表明，以上三種熱力系統(tǒng)的選擇，應(yīng)依據(jù)企業(yè)的具體情況來選擇合適的系統(tǒng)，采用哪種熱力循環(huán)方式最合理，應(yīng)依據(jù)熱平衡計(jì)算、生產(chǎn)線規(guī)模、企業(yè)管理水平、投資高低等實(shí)際情況，進(jìn)行綜合比較分析論證。而且無論何種模式的余熱利用發(fā)電系統(tǒng)相對于外部常規(guī)供配電網(wǎng)絕大多數(shù)采取“并網(wǎng)不上網(wǎng)”的并網(wǎng)運(yùn)行方式，一般意義上的所謂并網(wǎng)運(yùn)行是指發(fā)電機(jī)組在正常運(yùn)行狀態(tài)下，與外部常規(guī)配電網(wǎng)在主回路上存在電氣連接，連接點(diǎn)一般稱為“公共連接點(diǎn)”(簡稱PCC)．電氣連接包括電纜直接連接、經(jīng)過變壓器連接、經(jīng)過逆變器連接等方式．在我國，目前并網(wǎng)運(yùn)行按照電能功率交換方式可分為普通并網(wǎng)和并網(wǎng)不上網(wǎng)2種．前者發(fā)電機(jī)組可以向外部電網(wǎng)輸送多余電能功率，而后者則嚴(yán)格禁止發(fā)電機(jī)組的電能功率外送，即PCC處功率流向只能是從外部電網(wǎng)流向電力用戶 ，而水泥余熱利用發(fā)電系統(tǒng)的“并網(wǎng)不上網(wǎng)” 實(shí)質(zhì)上是一種“內(nèi)部并網(wǎng)”，純粹技術(shù)上的并網(wǎng)連接點(diǎn)（PCC）也都在水泥企業(yè)的內(nèi)部供配電網(wǎng)線路上通過電纜直接連接，與外部電網(wǎng)（電力部門的）都有空間上的一定距離,技術(shù)上的“外部常規(guī)供配電網(wǎng)”實(shí)際上就是水泥企業(yè)的內(nèi)部常規(guī)供配電網(wǎng)，其所發(fā)電量由水泥工廠全部自用，即所發(fā)電能并不傳輸?shù)诫娏Σ块T管理的外部電網(wǎng)使用，并且水泥行業(yè)一般地處城市偏遠(yuǎn)地區(qū)，其配套余熱利用發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組均是布置在水泥工廠內(nèi)部，發(fā)電機(jī)組容量占水泥工廠全廠總變壓器容量的比例一般不超過25%，說明其內(nèi)部并網(wǎng)對外部電網(wǎng)的影響是很小的，理論上和實(shí)踐上也都充分證明了這一點(diǎn)。通俗一點(diǎn)講，“并網(wǎng)”也可理解為技術(shù)方面，一般指的是“設(shè)備”，是發(fā)電機(jī)及發(fā)電設(shè)備與電力系統(tǒng)間存在物理連接?！吧暇W(wǎng)”則是市場交易方面，一般指的是“電”，是電能，電量要通過電力系統(tǒng)向用戶傳送及銷售。

　　水泥余熱利用發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行沒有必要再與電力部門簽訂并網(wǎng)協(xié)議的建議與探討

　　既然水泥余熱利用發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)純粹技術(shù)上的并網(wǎng)連接點(diǎn)（PCC）都在水泥企業(yè)的內(nèi)部供配電網(wǎng)線路上，并網(wǎng)對象并不是真正意義上的電力部門管理的外部常規(guī)供配電網(wǎng)，而是水泥企業(yè)的內(nèi)部供配電網(wǎng)，與外部電力部門也沒有上網(wǎng)返售電能的交易，因此筆者大膽建議并提出下列對策：

　　水泥余熱利用發(fā)電系統(tǒng)如果要以“并網(wǎng)不上網(wǎng)”的方式進(jìn)行“內(nèi)部并網(wǎng)”發(fā)電，從技術(shù)角度講，水泥余熱利用發(fā)電機(jī)組完全可以被看做一臺功率較大的“特殊用電設(shè)備”，現(xiàn)在都采用了技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、精度高的現(xiàn)代同步指示裝置和自動化并聯(lián)裝置進(jìn)行并網(wǎng)操作，再加上各種保護(hù)技術(shù)和保護(hù)設(shè)備的進(jìn)步，從安全及技術(shù)角度講對電力部門管轄的外部電網(wǎng)影響和普通大功率用電設(shè)備的并網(wǎng)通電開停機(jī)沒有太大異同，不會給電力部門的外部電網(wǎng)的正常運(yùn)行帶來新的威脅，可以說水泥工業(yè)配套余熱發(fā)電系統(tǒng)在這方面設(shè)計(jì)的已經(jīng)非常先進(jìn)可靠與完美了，國內(nèi)還從未見到因水泥企業(yè)的余熱發(fā)電系統(tǒng)的故障影響到電力行業(yè)的外部電網(wǎng)安全的報(bào)道。因此本著“公平公正”及“實(shí)事求是”的原則，水泥余熱利用發(fā)電系統(tǒng)的“內(nèi)部并網(wǎng)”發(fā)電問題，已經(jīng)沒有必要還需專門獲得沒有一點(diǎn)產(chǎn)權(quán)聯(lián)系的電力部門同意，電力部門要樹立水泥企業(yè)是其用電客戶的市場經(jīng)營理念，加強(qiáng)服務(wù)意識，水泥企業(yè)與電力行業(yè)簽訂根據(jù)余熱發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量或?qū)嶋H發(fā)電量的多少交納極不合理的“上網(wǎng)費(fèi)、并網(wǎng)費(fèi)或管理費(fèi)”或“系統(tǒng)備用費(fèi)”等不公平內(nèi)容并網(wǎng)協(xié)議已經(jīng)是屬于不合時宜的行為，也不符合國家科學(xué)發(fā)展觀的構(gòu)想！與時俱進(jìn)，開拓創(chuàng)新，國家相關(guān)部門應(yīng)該盡快組織業(yè)內(nèi)專家對此進(jìn)行專題研究與探討，加速公平立法，為利國利民的水泥工業(yè)余熱利用發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)保駕護(hù)航。

　　積極學(xué)習(xí)與借鑒國外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)與理念，促進(jìn)余熱利用發(fā)電系統(tǒng)快速和諧科學(xué)發(fā)展。一些發(fā)達(dá)國家對于電力網(wǎng)有者一套比較完善與開放的先進(jìn)管理理念與方法，并網(wǎng)的各種類型電源類型較多，分布式電源發(fā)展迅速，我國的水泥余熱利用發(fā)電系統(tǒng)也是學(xué)習(xí)日本等國家的技術(shù)一步步發(fā)展起來的，日本的經(jīng)驗(yàn)是分布能源系統(tǒng)發(fā)達(dá)，具有雙向運(yùn)行靈活機(jī)動的電力網(wǎng)，其分布能源系統(tǒng)發(fā)電容量一般在25-35%之間，不足部分由電網(wǎng)補(bǔ)充，友好供電，相互依存，水泥余熱利用發(fā)電系統(tǒng)也根本不存在并網(wǎng)難的問題。

　　結(jié)束語

　　水泥余熱利用發(fā)電系統(tǒng)是我國節(jié)能減排工作中的重要技術(shù)之一，并網(wǎng)運(yùn)行只是針對水泥企業(yè)內(nèi)部的常規(guī)配電網(wǎng)，“并內(nèi)網(wǎng)不上外網(wǎng)”，其機(jī)組并網(wǎng)在技術(shù)上是完全可行的，與外部電力部門也沒有上網(wǎng)返售電能的交易，站在科學(xué)發(fā)展觀及公平公正的立場，水泥企業(yè)完全可以不與電力部門簽訂專門的并網(wǎng)協(xié)議，只在供用電協(xié)議（合同）中，細(xì)化各方責(zé)任就可以了，當(dāng)然，這需要廣大業(yè)內(nèi)人士尤其是水泥界的有志之士積極努力爭取及國家進(jìn)行立法明確，盡快消除目前在水泥余熱利用發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行中存在的不合理現(xiàn)象，合理平衡水泥行業(yè)與電力電網(wǎng)行業(yè)之間的關(guān)系，促進(jìn)水泥余熱利用發(fā)電系統(tǒng)的良性科學(xué)和諧發(fā)展。