火電空冷的機(jī)遇與困境

張慧

2014年4月，由山東電力工程咨詢?cè)河邢薰驹O(shè)計(jì)的新疆農(nóng)六師煤電有限公司2臺(tái)110萬千瓦超超臨界空冷機(jī)組工程1號(hào)機(jī)組正式投產(chǎn)。這被稱為是迄今世界上單機(jī)容量最大、參數(shù)最高的空冷機(jī)組。

所謂空冷機(jī)組，即電廠的循環(huán)冷卻系統(tǒng)采用空冷方式進(jìn)行。對(duì)于火電廠而言，循環(huán)冷卻系統(tǒng)是電力生產(chǎn)過程中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，用于將汽輪機(jī)排出的乏汽冷卻為凝結(jié)水。

而按照冷卻（凝）介質(zhì)和換熱機(jī)理不同，可將電站冷卻系統(tǒng)分為濕冷式（介質(zhì)為水）、空冷式（介質(zhì)為空氣）和復(fù)合冷卻式。

華東電力設(shè)計(jì)院總工程師陳仁杰對(duì)記者感慨：“十年前，完成單機(jī)容量如此之大的空冷系統(tǒng)，在我國還是無法想象的?！?/p>

在我國火電站冷卻系統(tǒng)中，濕冷是應(yīng)用最早，也是目前最廣泛的冷卻方式，但其最大的缺點(diǎn)是耗水量巨大。

根據(jù)我國煤炭生產(chǎn)與供給的地域結(jié)構(gòu)，北方地區(qū)才是煤炭儲(chǔ)量與產(chǎn)量最大所在地，但在北方尤其是“三北”地區(qū)水資源匱乏，建設(shè)火電廠受到用水量的限制。

因此，從2004年起，在國家政策的強(qiáng)力推動(dòng)下，我國火電廠開啟大規(guī)模應(yīng)用空冷系統(tǒng)的時(shí)代。從2004年開始發(fā)端到現(xiàn)今，10年時(shí)間，電站空冷市場(chǎng)迅速地經(jīng)歷了從發(fā)端到高潮的歷程，在經(jīng)歷了爆發(fā)式增長后，如今危機(jī)隱現(xiàn)。

市場(chǎng)機(jī)遇期

在全國第二屆火電空冷機(jī)組技術(shù)交流會(huì)上，有專家做過統(tǒng)計(jì)，與濕冷機(jī)組比，空冷機(jī)組的節(jié)水率可達(dá)到66%--84%左右。

常規(guī)濕冷火電廠全廠耗水量按設(shè)計(jì)裝機(jī)容量計(jì)，百萬千瓦機(jī)組按年運(yùn)行8000小時(shí)算，年耗水量可達(dá)3000萬噸。如電廠采用空冷機(jī)組，以節(jié)約率66%計(jì)算，等容量機(jī)組的年節(jié)水量可達(dá)2000萬噸，按每噸水價(jià)1-2元，每年可節(jié)省2000-4000萬元。

但2004年之前，我國火電空冷機(jī)組的比例極低，尤其是大型電站空冷系統(tǒng)市場(chǎng)基本上由美國SPX、德國GEA兩家外資廠商壟斷?！霸谶@十年間，國內(nèi)火電廠空冷市場(chǎng)主要經(jīng)歷了由外資企業(yè)主導(dǎo)轉(zhuǎn)向內(nèi)資企業(yè)為主的發(fā)展過程?！标惾式軐?duì)《能源》雜志記者介紹說。

為了打破行業(yè)壟斷，降低設(shè)備價(jià)格以推廣火電空冷機(jī)組的發(fā)展，2004年9月，國家發(fā)改委將中電投集團(tuán)通遼發(fā)電總廠三期工程60萬千瓦空冷機(jī)組列為國產(chǎn)化示范工程，拉開了空冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)自主化、設(shè)備國產(chǎn)化的序幕。

在示范項(xiàng)目的帶動(dòng)下，中國電力工程顧問集團(tuán)公司以及其他相關(guān)單位共同承擔(dān)了發(fā)改委《大型火電空冷機(jī)組成套設(shè)備研制》重大裝備研究項(xiàng)目，開展了一系列課題研究，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的直接空冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)。

與此同時(shí)，國家發(fā)改委能源[2004]864號(hào)文以及國務(wù)院相關(guān)文件表示，在北方缺水地區(qū)，原則上應(yīng)建設(shè)大型高參數(shù)空冷機(jī)組，機(jī)組耗水指標(biāo)控制在0.18立方米/秒·百萬千瓦以下。

看準(zhǔn)電站空冷市場(chǎng)的發(fā)展機(jī)遇，國內(nèi)空冷系統(tǒng)設(shè)備廠商紛紛涌現(xiàn)。哈爾濱空調(diào)股份有限公司（以下簡稱“哈空調(diào)”）、北京龍?jiān)蠢鋮s技術(shù)有限公司（簡稱“龍?jiān)蠢鋮s”）、雙良節(jié)能系統(tǒng)股份有限公司（簡稱“雙良節(jié)能”）、北京首航艾啟威節(jié)能技術(shù)股份有限公司（簡稱“首航節(jié)能”）等設(shè)備提供商在較短時(shí)間內(nèi)就研發(fā)、組建了設(shè)備生產(chǎn)線，更大裝機(jī)容量的國產(chǎn)空冷設(shè)備系統(tǒng)開始進(jìn)入市場(chǎng)。

與國外的百萬千萬機(jī)組的空冷系統(tǒng)相比，國產(chǎn)企業(yè)的空冷系統(tǒng)，造價(jià)可減少3000 -4000萬元，因此，國產(chǎn)設(shè)備得到了大規(guī)模推廣。

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2008年和2009年，國內(nèi)電站空冷設(shè)備廠商的合計(jì)市場(chǎng)份額分別為35%、49%，而到了2010年，哈空調(diào)、雙良節(jié)能、龍?jiān)蠢鋮s和首航節(jié)能4家內(nèi)資廠商在國內(nèi)市場(chǎng)的合計(jì)份額已達(dá)67%。

“預(yù)計(jì)今年，國內(nèi)廠商的市場(chǎng)份額基本可達(dá)到80%?！惫照{(diào)電站空冷中心負(fù)責(zé)人柳碩強(qiáng)對(duì)記者表示。

行業(yè)危機(jī)感

但事實(shí)上，就目前技術(shù)而言，空冷機(jī)組帶有天生不足之處。一位不愿透露姓名的電廠人士對(duì)記者坦承：“如果能滿足用水條件，電廠首先考慮采用的肯定是濕冷機(jī)組，而不會(huì)是空冷。”

發(fā)電煤耗高、廠用電率增加是空冷機(jī)組的其中一大特點(diǎn)。據(jù)了解，相比于濕冷機(jī)組，空冷機(jī)組的發(fā)電煤耗可增加3%-8%。以60萬千瓦機(jī)組計(jì)，空冷機(jī)組發(fā)電煤耗約高10-15g/kwh。

“此外，空冷機(jī)組的冷凝汽器裝置需要龐大的空間位置，占地面積更大，投資成本也相對(duì)較高?！标惾式軐?duì)記者如此表示。

據(jù)上述電廠人士透露，百萬千瓦機(jī)組的空冷系統(tǒng)，整體安裝完成需要投入約4億多，60萬千瓦機(jī)組的投資也在2.5億以上。

雖然我國火電空冷系統(tǒng)技術(shù)如今已達(dá)到國際先進(jìn)水平，但針對(duì)發(fā)電煤耗、廠用電率高等問題，并無更好的技術(shù)解決方案以顯著降低空冷機(jī)組的成本。而根據(jù)最新出臺(tái)的《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020年）》的通知，對(duì)火電機(jī)組的煤耗提出了更高水平的要求，這對(duì)于空冷機(jī)組來說，無疑又是一大壓力。

對(duì)于柳碩強(qiáng)而言，其感受到的市場(chǎng)危機(jī)感更大程度在于，經(jīng)過了10年時(shí)間，我國火電空冷機(jī)組設(shè)備已經(jīng)陷入了“供過于求”的嚴(yán)峻境地。

其所在公司——哈空調(diào)，是我國較早致力于電站空冷器等設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)商，雖然今年電站空冷的業(yè)績有所提升，但對(duì)行業(yè)的擔(dān)憂并未減少。因?yàn)槭袌?chǎng)不景氣的聲音一直都在。

尤其是2009年后，這一市場(chǎng)經(jīng)歷了短暫的爆發(fā)式增長。目前國內(nèi)市場(chǎng)上，除國外兩家合資企業(yè)外，國內(nèi)設(shè)備市場(chǎng)就有首航節(jié)能、龍?jiān)蠢鋮s、雙良節(jié)能、哈空調(diào)、華電重工等多家大型企業(yè)在競爭。

“產(chǎn)能過剩約超過了60%。事實(shí)上，這些廠商中，其中三家的產(chǎn)能就可基本滿足國內(nèi)市場(chǎng)的需求?！绷T強(qiáng)對(duì)記者說?！案鶕?jù)哈空調(diào)的設(shè)計(jì)產(chǎn)能，年可生產(chǎn)60萬千瓦的空冷系統(tǒng)10套，但目前，公司的產(chǎn)能只能維持在40%左右。”

雖然國內(nèi)生產(chǎn)火電空冷系統(tǒng)的廠商數(shù)量看似不多，但由于每家產(chǎn)能并不低，加上屬于細(xì)分行業(yè)，專業(yè)性強(qiáng)，市場(chǎng)容量本身較為狹窄。

由于上述幾大空冷系統(tǒng)設(shè)備商開工率不足，直接影響了為其配套的設(shè)備供貨商。據(jù)記者采訪了解，生產(chǎn)風(fēng)機(jī)、電機(jī)、減速機(jī)的企業(yè)，目前已經(jīng)出現(xiàn)大量的停產(chǎn)。由于這些空冷系統(tǒng)配套企業(yè)的產(chǎn)品針對(duì)性強(qiáng)，轉(zhuǎn)型也尤為困難，加上前期投資均不菲，目前，已經(jīng)虧損頗為嚴(yán)重。

另一讓空冷系統(tǒng)設(shè)備商們普遍擔(dān)憂的問題是，國家關(guān)于煤電政策的把控。由于我國實(shí)行煤炭總量控制，目前對(duì)于新建電廠的審批尤為嚴(yán)格，火電新增裝機(jī)容量出現(xiàn)連續(xù)下降，這對(duì)于以新建電廠為客戶的空冷系統(tǒng)設(shè)備商而言，是最為憂慮的問題?！斑@直接決定了未來這一市場(chǎng)的增長空間?！?