我们煤电行业未来的发展方向和定位,就像驾驶员一样,既要远看方向,也要近处有措施。作为中国能源行业的从业者,尤其是煤电领域的专业人士,我认为我们需要将所谓的“紧箍咒”转变为“护身符”。
——北京能源集团有限责任公司原副总经理王永亮
2024年12月26日,“2024推进煤电绿色低碳化发展技术研讨暨年度绿色低碳优秀技术与项目展示交流会”在浙江杭州召开。会上,北京能源集团有限责任公司原副总经理王永亮分享《热电“三保”与碳排双控》为主题的发言。
发言内容如下:
非常高兴参加今天的会议。我觉得今天的发言应该与今天的日期相呼应,今天是12月26日,是伟人诞生131周年纪念日。不过,我们下午的会议,按照惯例,就像我们煤电行业一样,最红火的时期已经过去,但仍需继续努力。
我给大家汇报三个问题。在座的如果有5到10年经验的同志,应该都经历过或听说过煤电大发展的时期。我们走到今天,上午很多专家都介绍了,确实遇到了瓶颈。我在思考,煤电到底怎么了,出了什么问题?内外部到底发生了什么变化,导致我们面临困境?我们需要从三个方面联动思考:既要这样,还要那样,更要那样。如果我们能把底层逻辑梳理得更透彻,对于我们下一步负重前行,在行业里保持竞争力,尤其是在各自所在地区的就业和从业范围方面,都是非常有参考价值的。
第一个和大家交流的是:到底是谁排放了碳?
所有的材料都会说中国排放的碳最多,我们煤电排放的碳最多,这个是不是事实?我觉得确实是事实,因为煤电我们差不多就接近一半,四成以上的碳排放量。
这里面有两个问题,第一个问题是我们现在的煤电所计算出来的碳排放,从发展的时段上看我们叫直接排放法,也就是我们电厂排放的碳,煤炭进来以后,最后变成热、电等产品,我们是直接排放也就是直接计算出我们排放。这就好比一个厨师,他做菜的燃料都是他用的,最后把这个所有的碳,所有的问题都算在厨师头上,大家觉得这个合理还是不合理?
总之我想我们要明确,或者我们心里要清楚,目前我们关于碳排放仍然是处在第一阶段,也就是说不得不走的第一个阶段,那就只有用直接排放法来解决对应阶段的问题。下一阶段会向什么方向变化,一定是向谁消费谁承担。
在上次的一个会议上,我提到,我们向美西方出口了大量的电动汽车等产品。实际上,这些产品中包含着碳排放。与此同时,有些国家向我们提供芯片等高附加值产品,而这些产品的生产过程中几乎没有碳排放。因此,在话语权方面,我们应该清楚地认识到,我们目前还处于一个初级阶段,或者是一个比较被动的阶段。
第二个问题是关于我们在总量和人均上都还相对较低的情况。我们有数据支持这些观点,这样大家就能更好地理解为什么我们国家在对外事务中强调“共同但有区别的责任”。中美之间的贸易战打得非常激烈,但在气候变化问题上却有共同之处。美西方为什么对二氧化碳比较关心,而对我们的二氧化硫、氮氧化物和烟尘不是那么关心呢?这是因为二氧化碳是一种全球性的温室气体。所以,全球性的温室气体问题就可以用来抓住中国的把柄。当然,美西方也不一定特别仁慈,主要还是涉及发展权的问题。从底层逻辑上看,之所以大家都强调碳排放,一方面是因为共同的责任,但更重要的还是我们目前所处的发展阶段。我们处于发展中国家的阶段,通过这些交流,我们就能在行业里准确地找到自己的定位。
我们煤电行业未来的发展方向和定位,就像驾驶员一样,既要远看方向,也要近处有措施。作为中国能源行业的从业者,尤其是煤电领域的专业人士,我认为我们需要将所谓的“紧箍咒”转变为“护身符”。尽管许多同事和前辈认为煤电没有前途,但我从毕业开始就从事煤电行业,一直工作到退休,我坚信中国人的能力在于将挑战转化为机遇。因此,会议结束后,大家可以交流一下我们京能集团在煤电方面的投资和探索。实际上,我们始终紧扣国家的三改联动、碳排放等要求,将其转化为创新的外在动力,最终形成我们的内生动力。这样,我们在行业中就能赢得一席之地,甚至可以借助煤电创新的机遇,实现更好的发展。这是我与大家分享的第一个问题。
接下来,我想谈谈下一阶段煤电的碳排放问题。我们通常使用的电力,以及电厂能源转换效率自身消耗的部分,无论是6%还是8%,在低负荷时可能会更高一些。其他部分则随着我们的电力和蒸气转移到下游去。我建议协会在下一阶段要开展这方面的工作,主动呼吁以下。我们煤电行业确实走过一些弯路,特别是在前年那段被妖魔化的时期。现在,我们的立场更加坚定。总之,我认为从事煤电行业的人应该坚定信心。
今天在杭州,我想重点从热电的角度跟大家交流几个问题。首先,从总书记的要求来看,我们从热电、煤电甚至火电层面,包括燃气机组,碳排放都比较高。核心是要结合能耗双控向碳排放双控转变的大趋势。抓住这个趋势后,我们的会议主题是绿色化,本质上是清洁化、低碳化,要符合能耗双控向碳排放双控的转变。以前浙江有些地区年底拉闸限电,是因为能耗高。但下一步,如果能源结构是绿电,应鼓励,因为计量的是碳排放。能耗虽高,但新能源为主,应不受约束,这对地方经济发展和企业生存竞争力很有价值。
过去,我们煤电日子过得很好,但现在新能源占比或穿透率,我国公认是15%,从发电量角度来说。但从装机看,已超一半。
中国出现这些问题,一是国情决定,富煤贫油少气,还有水多风光。像杭州电厂有城市中水,这是资源,湿冷比空冷能效高。多风光也是要点。我们常只说前半段,没准确判断当下中国能源情况。
二是新能源的三性,曾叫垃圾电,现叫绿色电。不确定性是关键,如内蒙古天边飘云,光伏就减负荷。前年热电煤电难受,从东北等新能源占比多地引起。从技术层面,不确定性是挑战。新能源发电成本低,消纳成本高。我们要把煤电辅助服务价值算进去,通过碳市场,技术创新节约多少碳,能做多少辅助服务,要算进去。否则,很多技术创新意义不大。
总之,我们要抓住不确定性,成为稳定器救心丸,最后兜底。社会用电成本总体下降,但当下新能源发电成本会越来越高,如新疆绿电送到杭州。
具体变化,一是能耗双控,包括燃煤电厂本身。如2020年锡林浩特项目,烧褐煤,水分近40,热值不到3000。锅炉关键在于匹配度,不在于燃料热值高低。将来水平体现在围绕锅炉设计点和不同运行工况,煤的匹配度有多高。
二是从基础电源角度看,蓄热问题不能停留在安全,还要加上“爬坡”。火电最大特点是负荷调峰时,降负荷容易,但从零到满负荷难。电网现在需要的是爬坡。火电从基础电源到灵活性电源转变,要重视爬坡能力,常规火电机组复合响应力现在做到2、3,像北京怀柔国家实验室能做到每分钟爬坡6,未来可到10甚至更多。这样,煤电在整个行业里的作用就能充分发挥出来。
大家都知道为什么要用储能,我也来解释一下。我们传统的电力系统,从发电厂到电网再到用户,有两个特征:一是电力单向流动,二是可预期且调节性能好。现在情况变复杂了,因为新能源占比高了。对于处于负荷终端的燃煤电厂,其实有很大的发展空间。
从能源局的政策和新型经营主体来看,分布式光伏占光伏总量接近一半,这是因为我们在终端侧比较薄弱,导致一头沉,只顾头不顾尾。从电力体制和燃煤电厂的机会来看,特别是在靠近负荷侧的热电领域,机会特别多,因为可以大量进行电力平衡,尤其是郊区型电厂。我前两天在安徽看到,风光加上生物质结合起来后中国的能源未来,或者说我们作为能源生产者的未来,我觉得是在城郊和农村,核心是以火电为基础,形成一个生态圈。
所以,大家对储能的理解,电网侧也有,电源侧也有,我们称之为“三侧”储能。为什么电网侧现在做得比较少,除了抽水蓄能以外,主要是目前的储能电价政策在顺价机制上还有待改进和创新。但在负荷侧,也就是配网侧,储能一定会发展很快,因为我们有多种主体,可以直接产出直接使用,这样就规避了上网下网、交流直流等技术和损耗问题,使得我们更有价值。所以,大家看到国家的能源产业政策,下一步还会出台一系列政策。作为煤电人,我们要跳出煤电看煤电,这样才能生活得更好。
关于储能,大家已经讨论了很多,今天我想让大家记住四种动物,这样大家就能成为储能的半个专家。我个人的理解是:牛、马、骆驼和北极熊。马:白驹过隙,主要以电力为主,解决调频等问题,主要是短时储能。牛:稍微长一点的储能。骆驼:将来的长时储能。北极熊:实际上我们发电厂也有,包括北极熊。大家想想你的煤厂,那就是北极熊。以前的设计规程是两周或一周,但通过这几年煤电闹饥荒的经历,现在是一个月,一个月就是北极熊的概念。储能的这四种形式是从时间尺度来区分的。
作为提供服务的一方,这四种动物如果能合理结合场景,就能发挥最大作用。我干了一辈子技术,体会是:没有最好,只有更好。特别是用户方和设备提供方,如果问什么方案最好,指标先进未必是最好。我个人的理解是:匹配的就是最好。就像一个80岁的老人,给他生猛海鲜他可能受不了,会痛风,喝一碗小米粥可能就是最好的。
技术上讲求匹配度,经济学上讲求价值最大化,最有效益的就是最好的。这样在方案设计时,我们就要按总书记说的,因地制宜,适度超前。
第三个问题,我想说一下解耦。我看凌总也讲了很多,大方向我是赞同的,但我觉得还有一种情况我们一定要注意,那就是负电价的问题。像山东、内蒙已经出现负电价,所以一定要研究当地市场。此外,更加前沿的解耦是让我们将来可以实现多机制运行,因为我们现在的复合系统较少。
稍微年长一点的同志都知道,我们教科书上学的都是母管制,但现在做不到了。因为大机组以后,母管制投资很大,系统非常复杂。所以现在的大机组,特别是存量以及新建的大容量机组,还是基于单元制来设计的。但实事求是地说,单元制的机组,尤其是大机组,不太适合我们频繁调峰的需求。
因此,既要解耦,下一阶段比较好的办法可能是一台炉通过小母管对应多台机。比如我们现在也在考虑三台机预热,临炉加热,然后另外三台机通过发电机侧去给它馈电。这样,由单元机组调度可能会向场级调度转变。因为电是可以无限切分的,但热不行。因此,我们不排除这种方案,即通过小母管,确保机组能够在3000转运行,但负荷是通过发电机侧来调节的。
第四个问题,我想谈一下由清洁能源向低碳供热的转变。现在我们的火电厂,还在自己买电,也就是既发电又买电,还参与交易,为什么呢?因为在低谷时段,绿电很便宜,与其自己发电,还不如买电。当然,买电并不是简单的转手,而是结合供热和厂里的一些要求来做的,北京已经开始在这方面向前走了一步。
总之,下一步清洁供热是必需的。但实际上,可能更多的是以碳指标为主要约束条件的供热方式转变。
第五个问题,我想谈一下热电联产和综合能源。我也建议各位回去考虑一下,实际上现在我们的热电厂、煤电厂,大部分我考察后都认为具备“上下左右都有”的条件。在“十四五”编制煤电规划时,我们提出了三句话,这都是五年前的观点,大家会后可以评价一下是否正确。第一条是“煤电为根,两头延伸”。这个“两头延伸”就是向上游和下游延伸,后来国家政策叫“两个联营”,也就是说,煤电是革命的火种,包括送出通道,它都是一种资源。所以大家一定要知道,送出通道是一种资源,留下买路钱,即使我们将来燃煤电厂退役,这个送出通道,我个人建议轻易不要废弃,可以做储能,也可以做展览馆,还可以做文旅。总之,一定要随着市场需求的变化,我们的电厂也要跟着做调整。
第六个问题,我想谈一下由稳定收益向市场竞争的转变。对于我们煤电人来说,也要看透其中的规律。在整个能源行业,我们有两个基本判断:第一,总量是在增加的。前一阶段我看今年的用电量应该达到10万亿度,增长率是7%。大家想象一下,10万亿度增长7%,那就是7000亿度,这非常厉害。7000亿度,我跟你说,大英帝国的电量也就这么多,我们一年增加的电量差不多就是日不落帝国的千年电量。这说明我们的总量在增加。第二,我们的存量设备在逐步退役,但在存量中也有机会。
因此,我想说的是,煤电目前比较公认地到2060年。这实际上意味着,尽管行业在变化,但我们在这个行业里,它是一个高度竞争的行业。所以我在集团经常说,不怕亏损,就怕亏得最多,因为我们煤电一旦活不下去了,国家就会调整政策。所以,作为煤电人,我们一定要按照同地区、同类型、同时段的标准,保持自己的竞争优势。这样的话,对于我们在这个行业里,确保找到自己的位置是非常重要的。
最后一个话题,我想和大家交流一下由传统管理向创新驱动的转变。我也曾涉足数字化领域,觉得数字化非常好。总之,利用大数据等工具,有一个非常重要的机会。大家回去后,如果有人觉得比较辛苦、比较累,我常常愿意为大家开一个诉苦大会。诉苦大会的目的是什么?就是通过交流,找到具体的场景。比如现在我们的机组小指标考核,大家实际上还是主要依据经验来考核。我们有大量的数据积累,但客观因素可能只占60%,因为负荷率越高,效率肯定越高;天气越冷,效率肯定越高;技术水平越高,效率越高。我们可以通过大模型来简化这个过程。当然,我们和相关单位已经申请了一个关于人工智能或IR的项目。
实际上,这意味着大家需要思考为什么我们会感到累。在京能,我们也提出了“机器写报告,提倡不加班”的理念,这样大家就会非常支持。从能源人的角度来看,我们现在搞的是瓦特,我是瓦特的徒弟,烧锅炉的,烧开水的。但实际上,现在还有一个比特,比特也是一种能量。上午有同志提到体力和脑力,但现在我们确实需要抓住这一轮转型的机会,因为我们有了工具,有了数字化的手段。就像古代人想飞但没有飞机,现在我们具备了这些条件。
因此,我特别建议那些原来没有学过数字化的同志,通过自己的努力,以及我们行业协会的帮助,大家要赶上去。我们在集团的口号是“老红军上航母”,再靠原来跟师傅学的或者老师教的,已经跟不上时代了。
我想和大家交流一下关于数字化工具的话题。我曾经对“云大物移智”这些概念记了很久都记不住,后来我总结了一句话,大家可以参考,叫“云端园区大人物”。这里的“云”指的是云计算,“端”指的是端到端,或者边缘计算,“元”指的是元宇宙,“区”指的是区块链。
总之,我想通过我们的交流和学习,让传统产业的同志也能跟上数字化的步伐。因为传统产业和数字经济的融合,首先是我们思想和能力的融合。如果思想上不融合,后面的操作层面和项目层面的融合就很难实现。这就像遵义会议一样,思想问题不解决,后面很难推进。
第三部分,我想和大家分享一些体会。首先,我们要立足于我们国家的实际情况。我们的国情和美西方有共同点,都是依赖电力,但确实也有很多不同之处。这就是为什么我建议协会在借鉴国外专家意见时,首先要采取“拿来主义”的态度,正如鲁迅所说,但不能照搬照抄。除了刚才提到的资源条件不同外,我们的机制体制也有很大差异。例如,我们的屋顶光伏和其他一些设施,尤其是供热电厂,热价不能轻易上涨,虽然政府可能会给出一个价格范围,但电价更是不能随意调整。
这就能解释一个现象:我曾经问过一个专家,为什么德州大停电时,电价一度飙升到十几美金甚至几十美金,而我们2020年大停电时,电价和热价都没有上涨,大家都心里有数。所以,我们搞火电、热电的同志一定要清楚,我们是人民至上,而美西方是资本至上。这一条对于我们提高煤电、热电的生存能力,特别是现在比较热门的ESG(环境、社会和公司治理)方面,是非常有好处的。
因此,今天这个会议,我一直强调不是教科书式的会议,那些可以在大学里学到。我们在这里就是要畅所欲言,放开思路,目的是要解决问题。
第二个体会是坚持改革创新。这实际上是我们必须适应的。比如在美国上大学是申请制,而在中国考清华则是高考制,两者套路不一样。这强调了三个层次的努力:1.研读文件,方向能看准。2.研学政策,规则能使用。3.研讨案例,方案能落地。
我想这也是从三个维度上,即大方向、产业政策和底层的项目逻辑,通过我们的努力,整个行业的水平就可以提高了。
第三个体会是坚持系统观念。这一点我特别强调,我们现在的三改联动项目很多,我个人觉得部分项目有点走偏,存在头疼医头、脚疼医脚的现象。实际上,一个整个发电厂就像一个人一样。总书记也要求我们坚持系统观念。因此,我们任何一个方案的改变,一定要放在你所在地区的资源禀赋上去看,同时要结合全场的资源条件去看。否则的话,我们的改造局部可能有点效益,但全场可能得不偿失。
我给大家举个例子。大家知道,煤电机组的锅炉、汽轮机和发电机是三种能源转换的关键设备。锅炉的工作是将化学能转化为热能,汽轮机是将热能转化为机械能,发电机则是将机械能转化为电能。这三大件分别承担着不同的任务。
实际上,我们在改造过程中,发电机的变化不大。我还专门问过相关专家,现在我们正准备把发电机变成万能机,因为发电机既能发电,也能启动,还能反转。我们正在和东方电气、上海电气等合作,汽轮机稍微好一些,我们三个联动,低负荷时锅炉最难受。所以,大家看到的这些改造,就是这样。我们根据自己的专业能力和水平,决定是在锅炉上下功夫,还是在汽轮机或发电机上下功夫。
有一张图专门描述了这一点,强调的是机炉电的系统观念。还有一张图,展示了锅炉从零负荷到满负荷,汽轮机、单泵设备和发电机的总体效率,90%以上基本上是平的。因此,在讨论机组效率时,我们既要有机组的概念,还要有机炉电的整体概念,这样才能更准确地分析。
我编了两个顺口溜。现在的机组,我称之为“机炉电,高大全”。全的概念是指发电机的功能,下一步要越来越全,不仅仅是个发电机,还可能带有盘车功能等其他功能。汽轮机要更灵活,像三四离合器等技术已经比较成熟,未来城的抽汽背压等都可以实现。这就是汽轮机,要提高它的灵活性。锅炉要做什么?两件事:锅炉容量要大,燃料范围也要广,这样,锅炉就厉害了。
我们假想把这三者称为“高大上,高大全”,系统则是“绿数碳”,绿的方面就不多说了,一定要用数字化技术,这是我们传统发电厂完全能做到的。碳的方面,我们要把发电厂所处的电网环境、区域市场条件充分挖掘出来。比如在北京后面加个菜园子,就是光伏大棚热电联产。因为大棚里夏天怕热,冬天需要冷,还有二氧化碳可以卖钱,小学生参观一次还能收100块。这样就提高了我们的盈利能力,目的是提高含绿量,降低含碳量,提升含金量。
第五个体会是关于热电的同志。我记得韩正副总理在任国务院副总理时,我们参加过会议。前年2022年,总理说我们10年没见面了,当时大家很尴尬,总理却说10年没见说明你们干得很好,今天又见面了,说明你们很重要。所以,无论是燃煤发电厂还是热电厂,甚至我都建议搞经营的同志,下一步可能得买点供热保险,目的是提高传统煤电在新能源安全新战略的大前提下,仍然老当益壮,起到应有的作用。
第六个体会是坚持合作共赢。能源局也发布了很多文件,核心就是一句话:作为一个燃煤电厂,我们要关注上下游、左右岸。上个月,我们还开了一个关于灰处理的会议。在很多城市,燃煤电厂离城市很近,可以处理生物垃圾、医疗垃圾、餐厨垃圾等。因为我们有磨煤机、燃料预干灶等设备,都可以用于这些垃圾的处理。因此,我们一定要坚持生态观念,不能只自扫门前雪,老死不相往来。传统煤电如果只靠发电挣钱,肯定是活不下去的。求人不如求己,从我个人的体会或我们业主的角度来看,关键还是要靠自己。
我们也有句顺口溜:专家是金手杖,外脑必不可少,但专家一定不是指挥棒。在京能集团,我们的同志在汇报发言时,如果总是说“这是专家的意见”,我就会问他:“你个人是什么意见?”这一点对大家应该有借鉴作用。专家的意见不能说不对,但至少需要我们进行甄别和鉴别。作为业主,我们一定要想一想,我们的作用发挥在什么地方。
逻辑思想还是坚持业主主导。借今天这个机会,我想提醒大家,12月份各单位的务虚会都要开了,明年是“十四五”的收官年,“十五五”的规划编制年。所以,我想通过今天的会议,大家回去一定要梳理问题。作为电厂、作为企业,要求大家都达到刘吉臻院士的水平是不可能的。所以我们也有一个口号:提出问题就是解决问题的一半。因此,作为用户,我想我们借这种场合,大家多把问题提出来,那就有一半成功的可能了。
就讲这些内容,谢谢大家!