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氣源保障和核心技術攻關等困擾燃氣發電發展
2014/7/16 15:14:03 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:氣源保障和核心技術攻關等困擾燃氣發電發展加快清潔能源替代利用,天然氣發電有序發展不可或缺。《能源發展“十二五”規劃》明確,2015年天然氣發電裝機達到5600萬千瓦,較“十一五”末增加約3000萬千瓦。了解目前天然氣發電基本態勢、生產運維等方面情況,掌握燃氣機組安全穩定運行隱患,對于未來之路尤為重要。國家能源局電力可靠性管理中心近期發布的 《全國燃氣—蒸汽輪機組可靠性運行分析報告》(以下簡稱《報告》)指出,我國燃氣—蒸汽輪機組可靠性水平總體較好,但氣源短缺、核心技術缺失、備品備件不足等因素困擾著天然氣發電有序發展。
頻繁啟停、天然氣供應短缺導致燃氣機組年利用小時數較低
2013年底,全國納入可靠性統計的10萬千瓦及以上燃氣—蒸汽聯合循環機組共94臺,機型結構以F級、E級為主,總容量2788萬千瓦,等效可用系數92.54%。
近年來,根據電網調峰需求及環保要求,燃氣發電機組在一些經濟發達地區及沿海LNG接收站周邊地區已經成為調峰電源的首選。國內除少數供熱的燃氣發電機組能連續運行外,大部分燃機都處于年利用小時數不足3500小時的狀態,且絕大部分是日開夜停的調峰模式。
《報告》分析指出,受調峰調頻和天然氣供應影響,我國燃氣發電機組啟停次數 較多、年利用小時數較低,且地區差異較大。
據悉,2013年,燃氣—蒸汽聯合循環機組利用小時為3006.11小時,遠低于全國發電設備累計平均利用小時4511小時、火電設備平均利用小時5012小時。
業內專家表示,采取頻繁啟停的方式參與調峰運行,燃氣機組不但運行經濟性差,更影響機組的使用壽命,導致設備提前老化,增大了設備故障率,縮短了檢修周期,增加了運行成本。
導致燃氣發電機組年利用小時數較低的另一個主要原因是天然氣供應短缺,特別是我國東南沿海及珠三角地區,缺油少氣情況一直存在。
目前,我國天然氣對外依存度已經超過30%。按我國《天然氣“十二五”規劃》預計,到2015年我國國內天然氣供給量為1760億立方米,而需求量有望達到2600億立方米,供需缺口達到840億立方米。
面對天然氣供應短缺現狀,《報告》建議統籌安排燃機電廠的建設,確保燃氣供應量、品質、熱值,并確保有合理的機制維護燃料價格和電價的合理性。
核心技術缺乏、備品備件不足影響燃氣機組安全穩定運行
《報告》顯示,2013年,我國燃氣—蒸汽聯合循環機組計劃停運次數為1.35次/臺年,非計劃停運次數為0.44次/臺年。燃氣輪機是導致非計劃停運的首要設備原因,產品質量不良是導致非計劃停運的首要責任原因。此外,設備老化、施工安裝質量不良、規劃設計不周造成的非計劃停運在2013年有所上升。
《報告》披露,2013年,因燃氣輪機故障導致的機組非計劃停運次數為19次,累計停運小時為226.22小時,燃氣輪機非計劃停運時間占總非計劃停運的60.92%,發生非計劃停運的部件主要集中在燃氣輪機的壓氣機、燃燒器及熱通道部件、燃氣系統等。此外,燃氣輪機主要部件設計、制造、安裝質量以及運行監視、燃燒控制水平也直接影響機組的運行壽命。
燃氣輪機關鍵技術壁壘較高,燃氣輪機組設計、材料及核心部件缺乏嚴重影響著我國天然氣發電產業的發展。
據記者了解,由于歷史原因,我國重型燃氣輪機的基礎技術研究和產品自主開發不延續,燃氣輪機發展起起落落。2001年至2007年期間,雖然“打捆招標”為我國制造企業引進了國際先進、系列完整的燃氣輪機制造技術,但截至目前,我國在整機設計、熱部件材料制造及冷卻和隔熱涂層等關鍵技術方面仍主要依靠進口。
《報告》分析指出,發電企業不掌握燃氣輪機組核心技術,導致設備維護、檢修、異常診斷等工作高度依賴設備廠家。檢修維護及核心部件依賴指定廠家,造成設備維護升級、部件更換普遍存在輪候時間長、費用高等問題,影響安全穩定運行。此外,由于缺乏相關質量標準,業主無法對檢修質量進行監督,嚴重影響質量驗收工作。
另外,燃機發電廠主、輔機的備品備件不足,原始設備的備品備件面臨無處采購或價格昂貴等問題。這導致機組的長周期運行及安全系數大大降低,嚴重時,由于備件問題導致機組限負荷甚至故障停機,造成維修費用大且維修工期長。
截至2013年年底,我國天然氣發電裝機4304萬千瓦、占全國總裝機的3.52%;天然氣發電量1143億千瓦時、占全國總發電量的2.13%。
我國天然氣發電機組主要分布在東南沿海、長三角、環渤海等東部一次能源匱乏、經濟較為發達、價格承受能力較強的地區。
近幾年,我國新增燃氣裝機主要分布在華東電網、華北電網、華中電網。目前,華東電網燃氣裝機2269萬千瓦,占區域電網總裝機的9.45%,是全國燃氣裝機比重最高的區域電網。
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