節(jié)能自愿協(xié)議在火電行業(yè)的應(yīng)用.doc

節(jié)能自愿協(xié)議在火電行業(yè)的應(yīng)用趙 飛，周渝慧(北京交通大學(xué) 電氣工程學(xué)院，北京 100044)The application of voluntary energy conservation agreement in coal-fired power plantZHAO Fei,ZHOU Yu-hui(Beijing Jiaotong University，Haidian District，Beijing 100044，China)摘要：從技術(shù)進步和管理改革兩方面分析了在我國火電行業(yè)推行節(jié)能自愿協(xié)議的潛力，提出了在我國火電行業(yè)中計算二氧化碳減排量的簡易工程方法，并應(yīng)用此方法預(yù)測了2006-2010年我國火電行業(yè)的節(jié)能減排能力，給出了火電行業(yè)推行節(jié)能自愿協(xié)議的建議。將能效評價指標的概念引入火電行業(yè)節(jié)能效果評價，提出了火電行業(yè)推行節(jié)能自愿協(xié)議時應(yīng)設(shè)定的日標、使用的節(jié)能效果評價指標及執(zhí)行節(jié)能自愿協(xié)議的方法和步驟。關(guān)鍵詞：自愿協(xié)議；火電行業(yè)；節(jié)能；減排；預(yù)測中圖分類號：TK01；TM611 文獻標志碼：A收稿日期：2006-11-07；修回日期：2006-12-30作者簡介：趙飛(1982-)，男，北京人，北京交通大學(xué)碩士研究生在讀，研究方向為電力市場與經(jīng)濟運營；周渝慧(1955-)，女，北京人，教授，碩士生導(dǎo)師，從事電力市場運營、投融資及項目管理研究工作。Abstract：The paper analyzed the energy conservation potential in coal-fired power plant from technology improvement and management reformation.A simple method was advised to calculate the discharge amount of carhon dioxide in coal-fired power plantAt the same time，the prediction of carbon dioxide amount from 2006 to 2010 was worked out through using this method.Subsequently the author gave same suggestions for the implementation of Voluntary Agreement in coal-fired power plantEnergy efficiency indicators were introduced to assess the coal-fired power plant energy conservation effect.At last,the authorset the target and made the procedure for the Voluntary Agreement in coal-fired power plant tentativelyKey words：voluntary agreement；coal-fired power plant；energy saving；carbon emission reduction；predictionl 節(jié)能自愿協(xié)議背景介紹全球氣候變暖引起了世界各國對能源與環(huán)保問題的進一步重視。1987年聯(lián)合國發(fā)布關(guān)于環(huán)境與發(fā)展問題的報告，1992年在里約熱內(nèi)盧通過氣候變化框架公約，1997年通過京都議定書，歐盟、美國、日本等發(fā)達國家紛紛承諾減排一定量的溫室氣體。因節(jié)能被看作是減排的重要措施之一，這使得以工業(yè)行業(yè)(企業(yè))自愿承諾與政府簽訂節(jié)能減排協(xié)議的政策模式逐步形成、發(fā)展起來，并取得了良好的效果。1.1 自愿協(xié)議的概念自愿協(xié)議(Voluntary Agreement，簡稱VA)是政府與經(jīng)濟部門之間達成的協(xié)議，在政府的支持與鼓勵下，按照預(yù)期的目標而進行的自愿行動。這種行動是參加者在其自身利益的驅(qū)動下自愿進行的，也可以把自愿協(xié)議定義為在法律規(guī)定之外公司自愿承擔(dān)保護環(huán)境或節(jié)約能源的義務(wù)。自愿協(xié)議主要有2類：經(jīng)磋商達成協(xié)議型自愿協(xié)議這類自愿協(xié)議是指工業(yè)界與政府部門就特定的目標達成的協(xié)議，談判時雙方有一個約束條件，即如果協(xié)議沒有達成，政府將會采用某種其他的政策措施(大多帶有懲罰性，與碳稅相關(guān)聯(lián))來限制企業(yè)；公眾自愿參與型自愿協(xié)議在這類自愿協(xié)議中，協(xié)議制訂者規(guī)定了一系列需要企業(yè)完全滿足的條件，企業(yè)根據(jù)自身條件選擇是參與還是不參與。1.2 自愿協(xié)議的特點自愿協(xié)議是目前國際上應(yīng)用最多的一種非強制性節(jié)能措施，它可以有效彌補行政手段的不足。全球10余個主要發(fā)達國家，如美國、加拿大、英國、德國、法國、日本、澳大利亞、荷蘭、挪威等都采用了這種政策措施來激勵企業(yè)自覺節(jié)能。實施自愿協(xié)議的目的是促進企業(yè)節(jié)能降耗，實現(xiàn)未來節(jié)能目標，其最終結(jié)果是提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和競爭力。自愿協(xié)議的主要思路是存政府的引導(dǎo)下更多地利用企業(yè)的積極性來促進節(jié)能。它是政府和工業(yè)部門在其各自利益的驅(qū)動下自愿簽訂的，也可以看作是在法律規(guī)定之外，企業(yè)“自愿”承擔(dān)的節(jié)能環(huán)保義務(wù)。需要強調(diào)的一點是，自愿協(xié)議中的 “自愿”并不是絕對的“自愿”，它所指的“自愿”是有條件的1。自愿協(xié)議具有導(dǎo)向性(包括工藝導(dǎo)向和產(chǎn)品導(dǎo)向)、基礎(chǔ)性(包括目標基礎(chǔ)與執(zhí)行基礎(chǔ))、約束性(自愿協(xié)議可以包括一定程度上的法律約束)、責(zé)任性和公開性2的特點。2 火電行業(yè)節(jié)能減排的巨大潛力2.1 火電行業(yè)煤耗節(jié)約潛力2005年，我國發(fā)電設(shè)備總?cè)萘窟_到5.17億kW，其中，火電裝機容量3.91億kW，約占全國總?cè)萘康?5.67。同期，全國全年發(fā)電量為24747億kWh，其中，火電發(fā)電量20180億kWh，約占全部發(fā)電量的81.5。全國平均發(fā)電煤耗約為343 gce/kWh，全國平均供電煤耗約為374 gce/kWh，供電效率僅為35左右。提高電廠燃料利用效率的途徑，主要是提高發(fā)電設(shè)備的蒸汽參數(shù)。對于日前國產(chǎn)22MW或300MW等級的汽輪機，高壓缸效率每變化1，將影響機組熱耗率約17.0kJ/kWh，煤耗率約0.75gcekWh；中壓缸效率每變化l，將影響機組熱耗率約25.0kJkwh，煤耗率約1.1gcekWh；低壓缸效率每變化1。將影響機組熱耗率約31.0kJ/kwh，煤耗率約l.3gce/kWh3。隨著科技的進步，火電機組的蒸汽參數(shù)已由低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界、超臨界、高溫超臨界，發(fā)展到了超超臨界和高溫超超臨界；發(fā)電凈效率也由低壓機組的20，增加到了超超臨界機組的48：發(fā)電煤耗從500gce/kWh下降到最低250gce/kWh。目前，我國國產(chǎn)亞臨界機組的發(fā)電效率在38左右，發(fā)電煤耗存350gce/kWh左右；引進的600MW超臨界機組的發(fā)電效率在39左右，發(fā)電煤耗在310gce/kWh左右；超超臨界機組的發(fā)電效率在44左右，發(fā)電煤耗在256gce/kWh左右。歐盟正在實施的下一代高效超超臨界機組的研發(fā)計劃 (Thermie700計劃)一旦成功，機組的發(fā)電效率可相應(yīng)提高到52.5左右。我國也在探索并推廣應(yīng)用大容量、高參數(shù)、高效率、低污染、高可靠性、高經(jīng)濟性的先進發(fā)電機組。截至2006年6月底，上海電氣集團、哈爾濱電站集團、東方電氣集團已簽訂16套1000MW超超臨界機組合同，哈爾濱電站集團已簽訂10套600660MW超超臨界機組合同。通過以大代小、熱電聯(lián)產(chǎn)、機組改造等措施，我國發(fā)電行業(yè)的供電煤耗每年將以3gce/kWh左右的速度下降，預(yù)計到2010年大約為359gce/kWh，比2005年的374gce/kWh低15gee/kWh。按保守值10gce/kWh估算，每年應(yīng)節(jié)約標準煤數(shù)量如表1所示。由表1可以得出，全國平均每年可節(jié)約1443.10萬tce。另一方面，從火電企業(yè)的管理上入手4，改善企業(yè)用能體系，對能源的購人與存儲、加工與轉(zhuǎn)換、輸送與分配以及終端使用等環(huán)節(jié)進行優(yōu)化5，并在全行業(yè)推廣“靖遠管理模式”6，都可以在不同程度上達到節(jié)能的目的。2.2 火電行業(yè)二氧化碳減排潛力在火電行業(yè)，二氧化碳的排放量變化可以由發(fā)電量、煤耗和碳強度3個主要驅(qū)動因子的變化來分析7。在實際計算火電行業(yè)二氧化碳的減排量時，可以使用二氧化碳減排的簡易工程計算方法：式中：E為二氧化碳的減排量，Mt；eo為基年供電煤耗，gcekWh；ei為目標年供電煤耗，gcekWh；Qn為目標年發(fā)電量，億kWh；c為每克標準煤的二氧化碳排放因子，工程計算中可取2.66210-4(此系數(shù)可根據(jù)標準煤的碳轉(zhuǎn)化系數(shù)8求得)。通過應(yīng)用上述簡易工程計算方法，可以得出我國火電行業(yè)“十一五”期間每年可減排的二氧化碳量，如表2所示。由表2可以得出，我國火電行業(yè)平均每年至少可以減排二氧化碳40.01 Mt。短時期內(nèi)，全國電力供應(yīng)70以上來自火電行業(yè)的格局不會有大的改變，通過在技術(shù)與管理方面開展各類節(jié)能工作，不僅可以因節(jié)能降耗降低成本，取得較大的經(jīng)濟效益，同時，也可以大大改善環(huán)境污染狀況，形成巨大的二氧化碳減排潛力。因此，在中國開展節(jié)能自愿協(xié)議活動，有很大的節(jié)能和減排潛力可供挖掘。3 火電行業(yè)推行節(jié)能自愿協(xié)議的建議3.1 加大宣傳力度節(jié)能自愿協(xié)議在歐美等發(fā)達國家已經(jīng)相對成熟，因為發(fā)達國家經(jīng)濟發(fā)展到現(xiàn)階段，生態(tài)環(huán)境問題或可持續(xù)發(fā)展問題已經(jīng)成為制約經(jīng)濟進一步發(fā)展的主要障礙，不解決生態(tài)和環(huán)境問題，公眾對企業(yè)進一步發(fā)展就持否定態(tài)度。因此，企業(yè)參與自愿協(xié)議活動，表明企業(yè)的經(jīng)營理念與公眾對改善環(huán)境的強烈要求完全一致，可大大提升和改善企業(yè)的社會影響和形象。中國是發(fā)展中國家，大力發(fā)展經(jīng)濟仍是國家發(fā)展的重中之重?！笆晃濉逼陂g隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整優(yōu)化，電力彈性系數(shù)將逐步降到1.0以下，可能降到0.80.9。按“十一五”期間GDP年均增長7.5左右和電力彈性系數(shù)0.80.9測算，發(fā)電量年均增長6%6.75，到2010年，發(fā)電量將達3.2萬億3.3萬億kWh，相應(yīng)需要發(fā)電裝機容量7億7.3億kW。5年新增發(fā)電裝機容量2.15億2.45億kW，年均增加4300萬5000萬kW。對于占全國70以上的火電企業(yè)，增加發(fā)電量仍是首要問題。因此，在火電企業(yè)中宣傳自愿協(xié)議，必須精心設(shè)計協(xié)議內(nèi)容，要有利于火電企業(yè)技術(shù)進步，提高能源利用效率，降低成本，提高產(chǎn)品的市場競爭能力，使企業(yè)在加入自愿協(xié)議以后，能夠在不影響自身正常發(fā)展速度的同時，提高能源利用效率，減少二氧化碳的排放量。3.2 政府組織開展除了我國火電企業(yè)作為參與者之外，自愿協(xié)議還必須有一個高效的組織者。在火電企業(yè)推行自愿協(xié)議的開始階段，各項工作都處于探索之中，因此政府應(yīng)作為自愿協(xié)議的組織者，采用經(jīng)磋商達成協(xié)議型自愿協(xié)議。由于這種協(xié)議類型中組織者的作用較大，會使火電企業(yè)在決定是否加入自愿協(xié)議時不得不考慮政府的政策措施(大多帶有懲罰性，與碳稅相關(guān)聯(lián))，從而約束火電企業(yè)的行為。因此，政府的積極參與在自愿協(xié)議建立初期會產(chǎn)生很大的推動作用。另外，對于參加節(jié)能協(xié)議的各火電企業(yè)，政府應(yīng)給予足夠的政策支持，包括信息發(fā)布、政府和公眾認可、審計和評估、稅收和法規(guī)的免除、財政支持和激勵等9。3.3 完善自愿協(xié)議歐美發(fā)達國家的自愿協(xié)議已經(jīng)基本成熟，我國的自愿協(xié)議雖然處于起步階段，但發(fā)展迅速、成果顯著。2003年4月22日，濟南鋼鐵公司、萊蕪鋼鐵公司與山東省經(jīng)貿(mào)委簽訂了中國第1個節(jié)能自愿協(xié)議，采取國家支持地方政府與企業(yè)簽訂協(xié)議的模式，獎勵和考核并存。實施自愿協(xié)議后，2003年，濟南鋼鐵公司共節(jié)約標準煤18.7萬t，萊蕪鋼鐵公司共節(jié)約標準煤3.7萬t；前者減排二氧化硫3360 t，減排二氧化碳11.2萬t，后者減排二氧化硫662 t，減排二氧化碳2.2萬t。 對于火電行業(yè)，推行自愿協(xié)議時應(yīng)多借鑒國內(nèi)外成功經(jīng)驗，并結(jié)合火電企業(yè)自身技術(shù)與管理上的特點，逐步完善自愿協(xié)議的內(nèi)容體系，挖掘企業(yè)節(jié)能潛力。4 火電行業(yè)推行節(jié)能自愿協(xié)議的方式探索4.1 設(shè)定目標目標設(shè)定是自愿協(xié)議中十分重要的環(huán)節(jié)之一。目標(值)為加入?yún)f(xié)議的各方提供了一個在自愿協(xié)議實施期間需要達到的量化值。目標的類型有很多種，需要根據(jù)企業(yè)實際情況確定日標類型。設(shè)定目標的重要前提是，協(xié)議各方都必須充分了解企業(yè)的能效潛力，充分了解政府在幫助企業(yè)實施節(jié)能技術(shù)和節(jié)能措施過程中所能給予的支持政策。在自愿協(xié)議中，日標設(shè)定有3種基本類型，即絕對目標、能耗目標和經(jīng)濟目標。根據(jù)國家“十一五”規(guī)劃提出的2010年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值CDP能源消耗比“十五”期末降低20左右的目標，電力行業(yè)也提出了“十一五”能耗降低20的目標，即每年平均需要降低能耗4.4左右。根據(jù)國家發(fā)展和改革委員會節(jié)能中長期專項規(guī)劃有關(guān)火電企業(yè)的部分指標和要求，到2010年火電行業(yè)的供電煤耗應(yīng)降至360 gce/kWh，即“十一五”期間，火電行業(yè)平均每年應(yīng)降低煤耗2.8 gee/kWh，據(jù)此，可得出我國火電行業(yè)應(yīng)該存“十一五”期間完成的節(jié)煤量如表3所示。由表3可以得出，我國火電行業(yè)平均每年應(yīng)節(jié)約標準煤2104.27萬t，再根據(jù)二氧化碳減排的簡易工程計算方法，可得到每年平均減排二氧化碳應(yīng)為56.02Mt。通過上述分析，得到了技術(shù)上節(jié)能減排的能力預(yù)測，不考慮管理方面改革對節(jié)能減排的促進作用，火電企業(yè)保守的絕對目標可以設(shè)定為：20062010年，整個行業(yè)累計節(jié)約標準煤10521.58萬t，累計減排二氧化碳280.08 Mt；相對目標可以設(shè)定為：20062010年，整個行業(yè)的煤耗降低4。4.2 能效評價指標 能效評價指標主要包括節(jié)能率和能效指數(shù)2個指標，它可以直接反映企業(yè)能效水平提高的程度10?；痣娦袠I(yè)的節(jié)能率是指目標年供電煤耗與基年供電煤耗比值的下降率(或年均下降率)，是我國多年來驗證節(jié)能效果時通常習(xí)慣使用的計算方法。節(jié)能率指標可以很好地反映火電企業(yè)目標年與基年相比能效水平的變化情況，可作為評價火電企業(yè)能效水平的一個重要指標。年均節(jié)能率計算公式如下：式中：e為年均節(jié)能率；ei為目標年供電煤耗；eo為基年供電煤耗；n為目標年與基年的間隔年數(shù)。火電行業(yè)能效指數(shù)(EEI)是指火電企業(yè)目標年供電煤耗與基年供電煤耗的比值，它是借鑒荷蘭工業(yè)自愿協(xié)議的做法引入的概念。在目標年和基年的生產(chǎn)條件基本一致的情況下，該指標小于l時表明能效水平得到提高。能效指數(shù)的計算公式如下：式中：EEI，為能效指數(shù)；En為目標年總煤耗量；eo為基年供電煤耗；Qn為目標年發(fā)電量。由式(3)可知，通過技術(shù)進步和不斷提高工藝技術(shù)水平，目標年的供電煤耗將逐步下降，與基年供電煤耗的比值在減小，表明能效水平在不斷提高。能效指數(shù)指標可以很好地反映火電企業(yè)目標年與基年相比能效水平的變化趨勢，可作為評價火電企業(yè)能效水平的一個指標。4.3 協(xié)議執(zhí)行方式探索自愿協(xié)議的執(zhí)行步驟應(yīng)包括：政府與火電行業(yè)代表協(xié)商制訂每年的行業(yè)節(jié)能減排計劃，此計劃應(yīng)至少包括每年的煤耗降低數(shù)量、二氧化碳減排數(shù)量等量化指標；行業(yè)內(nèi)部各參與自愿協(xié)議的火電企業(yè)協(xié)商節(jié)能減排計劃量的分配方法；政府監(jiān)督考察各企業(yè)對節(jié)能減排目