上海市天然氣發(fā)電機(jī)組主要有3種類型，一種是以上海漕涇熱電有限責(zé)任公司為代表的熱電聯(lián)供機(jī)組，除了檢修時(shí)間外，一年其余時(shí)段連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；第二種是調(diào)峰機(jī)組，日開夜停，以臨港熱電9F機(jī)組為代表；第三種是極端狀態(tài)下的調(diào)峰機(jī)組，羅涇熱電的E型機(jī)組歸入這一類，年發(fā)電利用小時(shí)數(shù)只有300多小時(shí)。
熱電聯(lián)供———經(jīng)濟(jì)性最好
上海漕涇熱電有限責(zé)任公司（簡稱“漕涇熱電”），擁有2套30萬千瓦等級(jí)的GE9F燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組，兩臺(tái)機(jī)組分別于2005年8月18日和12月4日正式投入商業(yè)運(yùn)行，是上海地區(qū)最早的F級(jí)燃機(jī)。
因?yàn)椤耙詿岫姟钡亩ㄎ?，漕涇熱電不需要參與調(diào)峰，年發(fā)電小時(shí)數(shù)6000小時(shí)左右，年發(fā)電量超過42億千瓦時(shí)，占全市燃?xì)獍l(fā)電量的40%以上。與其他晝開夜停的調(diào)峰機(jī)組相比，漕涇熱電仿佛具有獨(dú)特的地位，這也成為公司收益的保障。
“燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)是經(jīng)濟(jì)性最好的天然氣發(fā)電模式。由于天然氣價(jià)格高，純天然氣發(fā)電機(jī)組都是發(fā)一度虧一度，但燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)由于有供熱，經(jīng)濟(jì)效益有保障。一般來說需要熱動(dòng)力、熱量的工業(yè)園區(qū)都適合建燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)電廠?！鄙虾ｄ顩軣犭娪邢挢?zé)任公司總經(jīng)理史佩鋼對(duì)記者說。
據(jù)介紹，漕涇熱電供熱產(chǎn)生的利潤約占70%，發(fā)電約占20%，其他部分約占10%。2016年，漕涇熱電利潤總額達(dá)到5.7億元，在全國燃機(jī)電廠排名第一。
雖然熱電聯(lián)供是漕涇熱電經(jīng)營的保障，但記者采訪中發(fā)現(xiàn)，漕涇熱電能取得如此好的經(jīng)濟(jì)效益，熱電聯(lián)供是必要條件但非唯一原因。事實(shí)上，漕涇熱電在經(jīng)營管理方面的創(chuàng)新和精細(xì)化是重要因素。
“燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)熱電機(jī)組具有燃料利用率高的特點(diǎn)，總熱效率、供電標(biāo)煤耗等方面的指標(biāo)有明顯的優(yōu)勢。我公司機(jī)組在目前的供氣量情況下，效率維持在70%左右，供電煤耗208.3克/千瓦時(shí)，而30萬千瓦等級(jí)的燃煤電廠，效率僅為36~38%，供電煤耗達(dá)325~335克/千瓦時(shí)。由此可知，我公司的燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和對(duì)社會(huì)影響性明顯優(yōu)于燃煤電廠。”史佩鋼表示。
按照最初的設(shè)定，漕涇熱電的利潤為8%，但這些年下來，實(shí)際利潤卻遠(yuǎn)高于這個(gè)數(shù)字。該公司通過提高機(jī)組效率、降低成本等來提高利潤。通常來說，機(jī)組效率會(huì)隨著運(yùn)行年限的增加而下降，但漕涇熱電機(jī)組的效率卻幾乎沒有下降，兩臺(tái)機(jī)組額定工況下熱效率高達(dá)81%，遠(yuǎn)高于通常的燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組的熱效率。機(jī)組生產(chǎn)每千瓦時(shí)電的發(fā)電氣耗為0.17立方米，也遠(yuǎn)低于全國燃機(jī)平均水平。此外，漕涇熱電每年回收客戶多余熱力和冷凝水可達(dá)100萬吉焦及140萬噸以上，既降低客戶成本，又提高了公司的收益，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了資源高效利用和循環(huán)利用。
漕涇熱電的好效益還得益于市場化的煤價(jià)氣價(jià)聯(lián)動(dòng)機(jī)制———天然氣價(jià)格上升，蒸汽價(jià)格隨之上升，天然氣價(jià)格下跌，蒸汽價(jià)格也下跌。
“從開始成立我們就是一個(gè)市場化的企業(yè)。蒸汽價(jià)格是我們自己與客戶談判確定的，是合同價(jià)格，不是政府定價(jià)。價(jià)格由固定費(fèi)用和變動(dòng)費(fèi)用兩部分構(gòu)成，固定費(fèi)用主要是投資費(fèi)用加上適當(dāng)?shù)睦麧櫺纬?，變?dòng)費(fèi)用主要是燃料價(jià)格+藥劑+水。固定費(fèi)用每年調(diào)整一次，變動(dòng)費(fèi)用每月調(diào)整一次。在這種情況下，我們基本不承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，可以賺取合理利潤，利潤水平相對(duì)穩(wěn)定。”史佩鋼說。
2008年金融危機(jī)的時(shí)候，化工行業(yè)利潤斷崖式下降，漕涇熱電的供蒸氣量從200多噸下降到只有100噸左右，但是因?yàn)楹炗喠苏崭恫蛔h合同，化工企業(yè)即使沒有用氣也照樣支付固定費(fèi)用，漕涇熱電的收益并沒有多少損失。
調(diào)峰機(jī)組———?dú)怆婋p調(diào)任務(wù)重
南靠杭州灣，北臨上海天然氣管網(wǎng)門站輸氣管線的上海申能臨港燃機(jī)發(fā)電有限公司（簡稱“臨港燃機(jī)”），是上海市進(jìn)口LNG的配套項(xiàng)目。項(xiàng)目于2012年3月21日建成投產(chǎn)，共有4臺(tái)40萬千瓦級(jí)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，是國內(nèi)一次核準(zhǔn)建成的最大規(guī)模燃機(jī)電廠?！疤岣唠娋W(wǎng)調(diào)峰能力，調(diào)節(jié)城市天然氣供需平衡，優(yōu)化城市電源布局，增強(qiáng)電網(wǎng)和天然氣管網(wǎng)的安全運(yùn)行……”這樣的定位決定，臨港燃機(jī)承擔(dān)著雙重調(diào)峰的重任：既調(diào)電峰，又調(diào)氣峰。
與籠罩著多個(gè)光環(huán)的漕涇熱電相比，包括臨港燃機(jī)在內(nèi)的上海其他調(diào)峰燃機(jī)電廠都面臨發(fā)電小時(shí)數(shù)低的問題。由于用電負(fù)荷白天高夜晚低的特點(diǎn)，調(diào)峰機(jī)組采用晝開夜停的運(yùn)行方式。2016年臨港熱電發(fā)電小時(shí)數(shù)是1567小時(shí)，發(fā)電25億千瓦時(shí)，連續(xù)運(yùn)行只在冬季一二月份時(shí)出現(xiàn)過不超一周。
“電網(wǎng)低谷時(shí)段負(fù)荷低，用不了那么多電，首先肯定要停燃機(jī)，一方面是燃機(jī)啟?？?，另一方面燃機(jī)啟停一次的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于煤機(jī)?！鄙虾Ｉ昴芘R港燃機(jī)發(fā)電有限公司副總經(jīng)理陳紅良說。早上6~8時(shí)開機(jī)，晚上11~12時(shí)停機(jī)，這樣的運(yùn)行方式幾乎每天都在臨港燃機(jī)上演。
除了調(diào)電峰，臨港電廠的調(diào)氣峰任務(wù)也很重要。臨港燃機(jī)后面的洋山港是上海市LNG的入口，每年的LNG量基本占上海天然氣量的一半。LNG是從馬來西亞運(yùn)來的，船期計(jì)劃都是事先談好的年度合同，每月3~5艘船，1艘船裝6萬噸左右的天然氣，卸到儲(chǔ)氣罐子里折算成標(biāo)方是8000萬立方米，大半個(gè)罐子都裝滿了。有時(shí)候，前面的天然氣還是滿庫，下一艘船馬上要到，臨港熱電就要接受調(diào)氣峰的任務(wù)，發(fā)電騰庫。
近幾年，臨港燃機(jī)每年的發(fā)電小時(shí)都保持在1500~1600小時(shí)。晝開夜停是燃?xì)鈾C(jī)組的優(yōu)勢，但是卻直接導(dǎo)致機(jī)組發(fā)電成本高。
“開開停停狀態(tài)下氣耗比較大，因?yàn)檩o機(jī)是要熱起來的，所以冷機(jī)狀態(tài)到機(jī)組開啟這段時(shí)間用氣但不能發(fā)電。頻繁的啟停，造成燃機(jī)電廠的用電率都很高?！标惣t良介紹說。
與臨港燃機(jī)相比，羅涇燃機(jī)的發(fā)電小時(shí)數(shù)更低，2016年只有約320小時(shí)。由于調(diào)峰燃機(jī)發(fā)電入不敷出，羅涇燃機(jī)其實(shí)并不想多發(fā)電。
“我廠機(jī)組每千瓦時(shí)天然氣耗氣量平均為0.234立方米，也就是一立方氣可以發(fā)4.27千瓦時(shí)電，天然氣價(jià)格是2.5元/立方米，加上其他成本，發(fā)電成本價(jià)為0.86元/千瓦時(shí)。如果發(fā)電小時(shí)數(shù)在500小時(shí)之內(nèi)，加上容量電價(jià)的收益勉強(qiáng)可以實(shí)現(xiàn)微利，發(fā)電小時(shí)數(shù)超過500小時(shí)肯定會(huì)虧損。所以我們每年發(fā)電盡量不超過500小時(shí)，在電網(wǎng)困難、用電特別緊張的時(shí)候才發(fā)?！鄙虾Ａ_涇燃機(jī)發(fā)電廠廠長兼黨委書記瞿浩告訴記者。
發(fā)電小時(shí)———贏利的根本
“熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，效率高，發(fā)電小時(shí)數(shù)高，一年能發(fā)到5000~6000小時(shí)。發(fā)電小時(shí)數(shù)高，發(fā)電的單位成本就會(huì)下降。如果我也能發(fā)到5000~6000小時(shí)，電度電價(jià)方面就能覆蓋成本?！标惣t良說。雖然純發(fā)電燃?xì)鈾C(jī)組不可能有熱電聯(lián)供機(jī)組那樣好的效益，但上海調(diào)峰燃機(jī)電廠負(fù)責(zé)人紛紛表示，如果有足夠的發(fā)電利用小時(shí)數(shù)，純發(fā)電機(jī)燃機(jī)也有贏利空間。
3月31日，羅涇燃機(jī)做了一次試驗(yàn)，連續(xù)發(fā)電37個(gè)小時(shí)，贏利7萬元。而在通常早上8時(shí)并網(wǎng)，晚上10時(shí)停機(jī)的情況下，6月1日，熱態(tài)啟動(dòng)連發(fā)12小時(shí)，虧了4萬多元；5月31日冷態(tài)啟動(dòng)，同樣連發(fā)12小時(shí)虧了11萬多元。
“24小時(shí)連續(xù)發(fā)會(huì)有所收益。啟動(dòng)的時(shí)候，前面要暖機(jī)，從0轉(zhuǎn)速到3000轉(zhuǎn)一直都在耗能，所用氣都要算在成本里。啟停一次的成本是固定的，像我們這樣的機(jī)組，啟停一次的成本約10萬元，因此，發(fā)的時(shí)間越長，分?jǐn)偟矫壳邥r(shí)電的成本越小。”瞿浩說，就像開車堵車時(shí)只能在低速開，開開停停，油耗非常大，開到高速，油耗就降下來了。
據(jù)介紹，羅涇燃機(jī)晝開夜停所需天然氣量折算成煤耗272克，而連續(xù)開一個(gè)星期，折算成煤耗僅相當(dāng)于210克。
在機(jī)組定位一時(shí)不能改變的情況下，上海的調(diào)峰燃機(jī)都在通過優(yōu)化運(yùn)行方式降低運(yùn)行成本?！皺C(jī)組狀態(tài)不同，發(fā)電成本就會(huì)相差很大，如果是冷態(tài)啟動(dòng)，經(jīng)濟(jì)性會(huì)非常差，如果是熱態(tài)啟動(dòng)，經(jīng)濟(jì)性會(huì)大大改善，因?yàn)槔鋺B(tài)和熱態(tài)氣耗相差很大。”陳紅良告訴記者。
在優(yōu)化運(yùn)行方式，同時(shí)大量實(shí)施科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，臨港燃機(jī)負(fù)荷率呈上升趨勢，啟停次數(shù)呈下降的趨勢。在發(fā)電量大體相當(dāng)?shù)那闆r下，2016年啟停次數(shù)從2013年的507次下降至368次；負(fù)荷率從2013年的66.84%提升至73.36%，綜合廠用電率，從13年2.75%下降至2.1%；連續(xù)多年超額完成經(jīng)營指標(biāo)。
針對(duì)不能連續(xù)發(fā)的情況，羅涇燃機(jī)在優(yōu)化運(yùn)行方式中也總結(jié)出一套策略———“三個(gè)一”，即一年當(dāng)中發(fā)兩頭，一周當(dāng)中連續(xù)發(fā)同一臺(tái)機(jī)組，一天當(dāng)中必須連續(xù)滿負(fù)荷12小時(shí)以上。
“一季度和四季度外面室溫低，對(duì)燃機(jī)效率影響小。冬天的機(jī)組效率可以達(dá)到20萬千瓦滿負(fù)荷，但6月份滿負(fù)荷只能發(fā)16.5萬千瓦左右。我們今年一季度機(jī)組啟停20次，發(fā)電7000萬千瓦時(shí)，贏利11萬元。”瞿浩說。
