全球最大火電廠裏,藏着中國發展的秘密_風聞
正解局-正解局官方账号-解读产业,发现价值。产业/城市/企业。1小时前
史上最炎熱三伏天,正在引爆用電高峯。
7月4日,我國最大電力負荷達到14.65億千瓦,遙遙領先第二名美國,是其1.5倍。
中國電網如此之穩,佔全網發電量超6成的火電絕對佔據首功。
巧合的是,兩天後的7月6日,國能浙江北侖電廠8號機組正式投入商業運行後,年發電量可滿足200萬户家庭一年電力需求,待9號機組工程建成後,北侖電廠將以總裝機容量7340兆瓦,超越內蒙古的大唐托克托電廠,成為全球最大的火力發電廠。
刷新紀錄的全球最大發電廠裏,藏着中國發展的秘密。
為滿足京津地區的供電,在內蒙古的大草原上,趴着一頭“吞煤巨獸”——總投資超過280億的大唐托克托電廠。
內蒙古大唐國際托克托發電有限責任公司全景
這是目前在役的全球最大的火電廠,1995年興建,共有12台發電機組,總裝機容量達到672萬千瓦,一天最多能發1億度電,一年要燒掉1500萬噸煤。
在北京,每四盞電燈裏就有一盞是它來點亮。
如此厲害的火電廠,馬上就要被北侖電廠超越了。
作為已經掛上號的世界第一的火電廠,北侖電廠到底有多牛?
8號和9號兩台新機組投產後,北侖電廠每年可增加發電量120億千瓦時,能覆蓋400萬户家庭的年用電量,同時額外提供高壓供熱300噸/小時。
北侖電廠鳥瞰全景
電廠的峯值發電續航能力也大大提升,可連續18天維持近1億千瓦時的單日發電量。
自1991年首台機組投運至今年6月,北侖電廠已累計發電量超6700億千瓦時。
北侖電廠是全球首個突破7300兆瓦門檻的火電廠,與曾經以6720兆瓦勇冠全國第一的內蒙古托克托電廠相比,相當於多出一台大型燃煤機組。
當然,這個全球第一併不是一朝一夕建成的。
改革開放後,浙江成為長三角經濟發展的排頭兵。
然而,省內的“電荒”令人頭疼,拉閘限電是家常便飯。
興建電廠,刻不容緩!
作為中國首家利用世界銀行貸款建設的火電廠,北侖電廠1984年選址浙江寧波經開區,由此開啓40年的精彩蝶變。
世界銀行副行長在北侖電廠考察
一期的兩台600兆瓦亞臨界機組相繼於1991年10月和1994年11月順利投產。
2000年,二期三台600兆瓦亞臨界機組的全部建成,實現裝機3000兆瓦。北侖電廠首次成為國內最大火電廠。
當時,浙江省每5盞電燈,就有1盞由北侖電廠點亮。
北侖電廠一二期機組全景
2009年,北侖電廠三期新增兩台1000兆瓦超超臨界一次再熱機組,北侖電廠第二次成為國內最大火電廠。
也是在這一年,北侖電廠正式對外供熱,並實現了能源梯級利用,自此開啓技術升級與規模擴張之路。
2011年,北侖電廠完成了國內首台背壓機驅動引風機改造,降低本廠用電率。2012到2021年,北侖電廠先後實現了對前三期七台600兆瓦和1000兆瓦機組的增容提效改造,並完成機組汽輪機通流改造,大大提升發電效率。
2022年,北侖電廠一期節能減排改造項目擴建8號和9號兩台1000兆瓦超超臨界二次再熱機組。
2024年,北侖在火力發電的基礎上建成“火風光儲”多能互補系統,整合風電6.25兆瓦、光伏47.57兆瓦,開始打造綜合能源基地。
今年7月,8號1000兆瓦超超臨界二次再熱機組順利投產,北侖電廠機組總裝機達6400兆瓦。
9號機組投產後,北侖電廠將以7340兆瓦的火電裝機容量再次坐上全國火力發電廠頭把交椅。
這一次,也是全球第一。
北侖電廠40年的發展歷程,濃縮了我國火力發電的進化歷史,更是我國火電不斷探索實現反超的生動寫照。
其一,走出一條技術自主化的道路,國產化率越來越高。
早期,北侖電廠的技術非常依賴進口。
在電廠建設的1980年代,不要説複雜的硬件,就像控制系統這樣的關鍵軟件也同樣受制於人。
這種被“卡脖子”的感覺持續了三十年,直到2021年6號機組的改造中第一次裝上百萬千瓦機組控制系統的“中國腦”,咱們的火電才算是能長出了一口氣。
剛剛投入運行的8號機組則更讓人揚眉吐氣。
機組採用超超臨界二次再熱技術,通過12級回熱系統、煙氣餘熱高效利用等10餘項技術創新,發電煤耗降至257.24克/千瓦時,顯著提升了能源轉換效率。
這個數字不僅達到國內同類型機組最優水平,也是世界最先進的水平。
更重要的是,其控制系統、鍋爐、汽輪機等核心設備均實現國產替代,國產化率超95%,打破了西門子、ABB等外資企業的長期壟斷,是中國高端裝備自主化的里程碑。
平山電廠二期項目遠景
順便提一句,目前發電煤耗的紀錄保持者,是安徽淮北平山電廠二期工程的1350兆瓦高低位雙軸佈置二次再熱超超臨界發電機組,不僅單機容量全球第一,性能試驗在額定工況下的發電煤耗達到249.31克/千瓦時,也是全球第一。
其二,煤電技術越來越清潔,越來越環保。
還是説回北侖電廠,8號機組在綠色環保方面也有全新進展。
機組採用新一代高效脱硫除塵一體化技術,按照超低排放標準配套脱硫、脱硝及煙氣除塵設施。
在無濕除的條件下,利用電除塵技術使顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別降至0.6、5、16毫克/標立方,領先同類機組,遠優於國家標準。
在降低改造成本和運行能耗的同時實現污染物深度脱除,為煤電行業打造出“綠色標杆”。
其三,正在走一條越來越智能的智慧化道路。
剛剛投入運行的北侖的8號機組尤為可圈可點。
社會用電存在峯谷,發電廠機組又不能停,機組靈活調整負荷的技術就很重要了。
8號機組藉助“火風光儲”多能互補系統,最低調峯負荷可降至15%,而常規機組的這一數值一般為40%。
這意味着8號機組的負荷變化速率在峯值可達每分鐘2.5%。多能互補的調整負荷顯著提升了機組併網的適應性。
同時,8號機組還引入AI視頻分析、黑燈車間、智慧燃料等項目,通過大數據優化燃煤摻配和設備運維。
尤其是採用了國能智深EDPF-NT+系統後,不但實現了百萬級機組DEH控制系統國產化,還提升了控制精度和可靠性。
北侖電廠2號鬥輪機
在2號鬥輪機上應用的電煤進倉恆流量技術就是其中的代表。
通過自動控制、激光三維掃描和北斗衞星定位等技術升級監控設備,建立數字化堆場信息,實現現場無人值守。操作人員在煤控室,操作全自動控制系統,即可對數百米外的鬥輪機進行精準操控。試運行期間,取煤效率提升49%。
已經投產30多年的火電廠,在時光的磨礪下持續進化,技術越來越國產化,發電越來越綠色,系統越來越智能。
北侖電廠的進化史,堪稱中國火電技術的發展史。
我國是全球唯一的擁有聯合國產業分類中全部41個工業門類的國家,規模居全球首位。每個工業門類,每個門類的上下游,都離不開電。
對應“世界工廠”的地位,我國第二產業的用電量佔比達64.8%。
風洞試驗
這裏僅舉一個例子,最尖端風洞試驗,單次耗電數百萬度。我國新戰鬥機如此威猛,有電力的一份功勞。
説電力是國家發展的基石,一點也不為過。
國家要發展,電就得夠用。
電想要夠用,自然是要多發電,而且是越多越好,因為用電有低谷和峯值。
開頭提到,我國迎來的用電高峯,是美國的1.5倍。
為什麼一下子用了這麼多電?
第一大推手自然是一段時期裏的極端高温。據統計,華東地區僅空調負荷佔比就達37%,江蘇9天內電網負荷激增4000萬千瓦。
再一個原因是經濟復甦。工業復甦帶來的產業用電增速超過30%,這其中,新技術新能源功不可沒。
今年全國5G基站新增用電量超300億千瓦時,全國新能源汽車保有量突破6000萬輛,充換電年耗電達1020億千瓦時。
這些數字背後,是新興產業的崛起,是電力消費結構的重塑,更是經濟發展與民生需求的共振。
為了維持用電需求,最根本的還是多發電。
根據最新數據,2024年中國發電量達100869億千瓦時(同比增長6.8%),佔全球總量的32.3%;美國發電量為46348億千瓦時,僅為中國的45.9%。
2024年全球發電量前十位國家
相比之下,2024年,中美火力發電分別佔比67.36%和62.19%,兩國均以火力發電為主,比重差距不大。
區別在於,中國火力發電近九成都是煤電,2024年僅煤電發電量就佔總發電量的54.8%。
美國的火力發電主要是天然氣發電,在總髮電量中佔比超四成。2024年,美國煤炭發電量僅有15%,低於風能和太陽能發電的總和。
之所以出現這種格局,主要原因是中國“多煤少油缺氣”的能源現實。
中國是煤炭大國,2024年全國原煤產量達47.8億噸,佔全球總產量的51.7%。即便如此,作為全球獨大的煤炭消費大國,我國仍有5.43億噸的缺口,需要進口。
國內煤炭的消費主要是電力、供熱和化工領域,電力一直是第一用煤大户。
2023年全球煤炭消費情況(大紅色為中國)
美國天然氣資源相當豐富。2023年,天然氣產量達到1.35萬億立方米,約佔全球總產量的四分之一,比排名二到五位的俄羅斯、伊朗、中國和加拿大四個國家的總和還多。
美國也是天然氣的最大出口國,自身大概能消耗產量的三分之二,有三分之一用於出口,所以美國燒天然氣是既經濟又環保。
所以,中國的煤電技術必須要成為世界第一,最大的技術最先進的火電廠也必須是中國的。
這既是受我國能源格局所定,也是配合國情政策的發展。
這一點做到了,更難能可貴的是,我們的煤電技術不僅在轉換效率上突破50%大關,並且將污染水平降低至與美國天然氣發電持平。
當然,中國也沒有忘記擁抱新能源。
2024年,中國新開工煤電機組總計94吉瓦,其中超臨界機組佔比70%。同時新增的風光裝機則達到520吉瓦,是煤電的五倍多。
中國電力不僅在增長,而且將更加清潔。
同時,我們不但有了充足的電量,更有傳輸電力的黑科技。
特高壓線路
全球45條特高壓線路中42條採用中國技術,蒙古國寒冬供暖70%依賴中國供電,越南工廠靠雲南水電維持運轉。
手裏有電,輸電不愁,才真正能做到心中不慌。
這是中國發展的密碼。