東南亞最大燃煤電廠的“生存經(jīng)”

文 | 本刊記者 李佩聰 于馬來西亞曼絨報道

有著“海上十字路口”之稱的馬六甲海峽是全球最重要也是最為繁忙的國際水道之一，在這附近馬來半島霹靂州西海岸一座人工島的碼頭上，每個月會接納16到17艘船，平均每艘船上裝載著18000公噸的煤，提供給這座島上最大的燃煤發(fā)電廠——曼絨電廠。

碼頭卸煤，煤從碼頭運到煤倉，放進(jìn)磨煤機里粉碎成粉末，填進(jìn)鍋爐里燃燒。通過燃燒，加熱蒸汽，再將蒸汽引進(jìn)蒸汽輪機里，輪機再推動發(fā)電機發(fā)電……曼絨電廠保持著這樣的日常運轉(zhuǎn)，保障了365天不間斷的電力供應(yīng)。

在全球都在談?wù)撃茉崔D(zhuǎn)型的今天，燃煤電廠面臨著減排的生存壓力。在彭博新能源財經(jīng)最新的新能源長期展望中，重點提到未來“煤電是最大的輸家”。事實上，對于眾多發(fā)展中國家，包括中國在內(nèi)，煤炭目前依然是最重要的燃料，短期內(nèi)地位不可撼動。而長遠(yuǎn)來講要如何生存發(fā)展，是每個燃煤電廠都在思考的問題。

“從傳統(tǒng)能源發(fā)電廠逐漸轉(zhuǎn)型到可再生的清潔能源是一種趨勢，馬來西亞也是這樣。我們非常支持綠色能源項目，但可再生能源要成功，要向用戶提供大量穩(wěn)定的電力，還需要很多年才能實現(xiàn)?！甭q電廠董事總經(jīng)理Datuk Shamsul Ahmad向記者表示，“我們在世界其他地區(qū)看到了轉(zhuǎn)型的趨勢，尤其是在歐洲、美國和大多數(shù)西方國家。但東南亞地區(qū)思考問題的方式并不是這樣，所以我們看待煤炭的態(tài)度更加實際。”

《能源》記者在對東南亞曼絨電廠的實地探訪中，看到了煤炭對于一國電力穩(wěn)定供應(yīng)的重要性，這一點與我國別無二致。與此同時，對依賴煤炭的國家而言，技術(shù)——是在能源轉(zhuǎn)型上共通的答案。

曼絨經(jīng)驗

馬來西亞有常規(guī)火力發(fā)電、水力發(fā)電及非水力新能源發(fā)電三種發(fā)電方式，截至2016年，馬來西亞電力總裝機容量為34201.5MW，其中常規(guī)火力發(fā)電裝機容量占到了81.6%。根據(jù)BMI的統(tǒng)計及預(yù)測，未來燃?xì)獍l(fā)電在馬來西亞火力發(fā)電結(jié)構(gòu)中的比重將會下降，而燃煤發(fā)電量的占比將由39.6%提高至2021年的44.0%。

燃煤發(fā)電至今仍具有其他能源無可比擬的優(yōu)勢——經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定。

“發(fā)展中國家需要穩(wěn)定、可靠的能源供應(yīng)，而且最重要的是價格便宜，其中最具競爭力的能源就是煤炭。我們必須接受這個事實，所以現(xiàn)在能夠看到東南亞地區(qū)建設(shè)了許多火電廠。”Datuk Shamsul Ahmad表示。

轉(zhuǎn)型和變革難以在一朝一夕完成，馬來西亞目前可再生能源的發(fā)電成本比煤炭及天然氣要高，火電廠仍然是最便宜、最有競爭力的發(fā)電模式。曼絨電廠能夠產(chǎn)出非常便宜的電力，價格是馬來西亞最低的。

“至于實際電價，馬來西亞政府正在最大努力地降低價格，可以保證的是一定比歐洲的電價便宜?！睋?jù)Datuk Shamsul Ahmad介紹，在馬來西亞電力市場仍然屬于國家壟斷的行業(yè)，電力價格由政府管理并制定，不同地區(qū)電價有所不同。曼絨電廠的運營商為馬來西亞國家電力公司（TNB），正是電力運行方面的事業(yè)單位之一。

驅(qū)車駛近電廠，曼絨電廠龐大的樣子漸漸顯現(xiàn)，與一路經(jīng)過的低矮房屋對比鮮明。1-5號機組靠海而立，占據(jù)著人工島的一角。電廠內(nèi)煤炭儲料場里存儲著大約110萬噸煤，足夠30天的使用。

曼絨電廠經(jīng)歷近四年的發(fā)展，目前擁有5個機組，是東南亞最高效的燃煤發(fā)電廠，效率接近40%，超過33%的全球平均水平。曼絨電廠四期100萬千瓦超超臨界燃煤電站項目是通用技術(shù)集團(tuán)旗下的中國機械進(jìn)出口（集團(tuán)）有限公司（簡稱中機公司CMC）與GE組成聯(lián)合體通過國際競標(biāo)方式承攬的集設(shè)計、施工為一體的特大型交鑰匙工程。

據(jù)了解，曼絨電廠是TNB史上最大的一次投資，1號到3號機組投入大概71億林吉特，4號機組投入65億，5號機組約65億，一共在200億林吉特左右（約合人民幣332億元）。與之相比，電廠帶來的收益也清晰可見，其利潤率大概占國家電力公司總利潤的6%到7%。

“我們的業(yè)務(wù)模式非常簡單，主要是發(fā)電、賣電。我們買煤、燒煤、發(fā)電，再輸送出去，不會過多考慮新型的清潔能源和全球化，想的只有如何將電賣出去，賺更多的錢?！盌atuk Shamsul Ahmad說。

同時，曼絨電廠通過社會公益和組織賽事等一系列社會活動為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn)。根據(jù)粗略計算，每年能為曼絨地區(qū)帶來600萬林吉特（約合人民幣997萬元）的收入。而最為重要的是，全年為馬來西亞持續(xù)輸送穩(wěn)定電力。

曼絨四期項目幾乎是滿載運行，運營第二年利用率達(dá)到97%，滿足電網(wǎng)全部基本負(fù)荷，非計劃性停運率為2.4%。白天發(fā)電1000兆瓦，在夜間電力需求降低的時候降到850兆瓦。一般在晚上11點調(diào)低負(fù)荷，第二天白天再調(diào)高，利用率非常高，以保障全天的發(fā)電。

目前，曼絨電廠作為東南亞最大的一家發(fā)電廠，能夠為超過200萬家庭供應(yīng)電力，滿足了馬來西亞半島22%的電力需求。

技術(shù)升級

《世界能源展望》預(yù)測：2015年至2040年間，馬來西亞的能源需求將翻一番。煤炭作為能源結(jié)構(gòu)中的主要燃料，這種燃料格局將影響其人均二氧化碳排放量。目前馬來西亞已經(jīng)實現(xiàn)了能源結(jié)構(gòu)的多樣化，開始認(rèn)識到改進(jìn)技術(shù)的必要性，建設(shè)高效新型的燃煤電廠，其碳排放量預(yù)計會降低33%。

在曼絨電廠的5個機組中，1、2、3號機組是700兆瓦機組，采用亞臨界技術(shù)。4號機組1000兆瓦，是東南亞首個采用超超臨界技術(shù)的機組，也是亞洲最大的機組之一，5號與4號機組在配置上和技術(shù)參數(shù)上基本一樣。

曼絨四期作為該區(qū)域首個超超臨界燃煤發(fā)電廠，對環(huán)境造成的破壞最小。與前三期相比，曼絨四期二氧化碳排放量降低了4-5%，每天消耗超過10，000噸煤，可以使用15種不同特性的煤。

過去采用的是亞臨界技術(shù)，現(xiàn)在越來多的國家開始采用超臨界、超超臨界技術(shù)，全球范圍內(nèi)能夠看到這樣的趨勢。

據(jù)GE蒸汽發(fā)電業(yè)務(wù)中東、北非及土耳其商務(wù)總經(jīng)理 Sacha Parneix介紹，超臨界技術(shù)是在更高的溫度和壓力下操作鍋爐，同常規(guī)燃煤電廠相比，超臨界燃煤電廠運行溫度更高。高溫增加了運行時的壓力，從而提升了效率，在提高電廠出力的同時降低排放。

“超超臨界技術(shù)的優(yōu)勢是機組效率非常高。普通的亞臨界機組效率大概在36%左右徘徊，一旦使用超超臨界技術(shù)，效率就能接近40%，甚至更高?！盨acha 表示，“新建燃煤發(fā)電廠區(qū)域主要在發(fā)展中國家和地區(qū)，對于新建電廠，我們預(yù)計世界范圍內(nèi)每年新增產(chǎn)能在25-30GW。其中，超超臨界機組所占的比例會不斷上升，而亞臨界機組會大量減少至接近于零，到時大部分新燃煤機組主要就是超臨界機組和超超臨界機組?！?/p>

曼絨電廠在對環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測主要在三個方面，包括電廠排放的廢棄物，空氣質(zhì)量，以及不同地區(qū)的酸雨情況。

曼絨電廠1、2、3號機組采用的是靜電除塵，4、5號采用布袋除塵。在曼絨電廠四期應(yīng)用的袋式除塵器采用了獨有的脈沖清灰閥及控制系統(tǒng)，煙氣脫硫系統(tǒng)在保證高效脫硫的同時將煙氣排放溫度提升至80°C，增加煙氣擴散能力，降低周圍居住區(qū)地面污染物濃度。并保證海水排放滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，最大程度減少了對周圍生物環(huán)境和海洋環(huán)境的影響。

與其他燃煤電廠不同的是，曼絨電廠發(fā)揮著其地理優(yōu)勢，采用的是海水脫硫方式。GE蒸汽發(fā)電業(yè)務(wù)全球產(chǎn)品負(fù)責(zé)人Amir Mujezinovic告訴記者：“GE為曼絨電廠提供的海水煙氣脫硫系統(tǒng)能為其實現(xiàn)低至200mg/Nm3的二氧化硫排放，達(dá)到低于馬來西亞標(biāo)準(zhǔn)的世界銀行標(biāo)準(zhǔn)?！?/p>

曼絨電廠已經(jīng)在現(xiàn)有5個機組的基礎(chǔ)上，有意向在宜麥和馬來西亞其他地方實施擴張計劃，主要是出于對輸送線路的差異化的考慮上，避免在一個發(fā)電站出口太多電力。Datuk Shamsul Ahmad告訴記者：“我們有空間、資金，能力實施擴張計劃，但現(xiàn)在的問題主要是風(fēng)險評估，曼絨電廠很愿意提高產(chǎn)能，但是要和國家電網(wǎng)的節(jié)點找一個平衡?！?/p>

中國EPC

曼絨四期項目的成功交付和高效運營，“中國制造”在其中起到了關(guān)鍵作用。

曼絨電廠四期的鍋爐來自武漢鍋爐股份有限公司（簡稱“武鍋”），汽輪機由北重阿爾斯通（北京）電氣裝備有限公司制造。此外，曼絨電廠四期環(huán)境控制系統(tǒng)采用的煙道、鋼結(jié)構(gòu)和主要設(shè)備的靜態(tài)件都使用中國標(biāo)準(zhǔn)鋼材，加工也來自于中國。

根據(jù)媒體報道，2007年8月，前阿爾斯通入主武鍋，通過技術(shù)革新對武鍋能力進(jìn)行升級。2012年，武鍋向曼絨電廠交付了其首臺百萬千瓦超超臨界雙煙道鍋爐。2015年11月，GE完成了對阿爾斯通電力與電網(wǎng)業(yè)務(wù)的收購，武鍋成為GE全球最大、技術(shù)最先進(jìn)的鍋爐生產(chǎn)基地。

曼絨電廠四期項目之前，在馬來西亞尚無中國企業(yè)承攬中型以上機組的工程承包業(yè)績和經(jīng)驗。馬來西亞作為東南亞地區(qū)最發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)體之一，雖然是亞洲市場，但是其市場環(huán)境、法律框架和商業(yè)行為規(guī)范深受西方的影響，工程規(guī)范與項目管理普遍執(zhí)行英國國家標(biāo)準(zhǔn)和美國機械工程師協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)，市場門檻較高。

“一帶一路”為中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級帶來機遇，越來越多的中國EPC企業(yè)參與沿線國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，這需要中國EPC企業(yè)在一個跨越地域和文化的國際平臺上運作。曼絨四期是GE發(fā)電與中國EPC在海外的第一個總承包項目，GE與中機公司組成聯(lián)合體參與競標(biāo)向馬來西亞傳統(tǒng)市場進(jìn)軍，為中國企業(yè)邁向海外打開通道。

GE蒸汽發(fā)電中國EPC業(yè)務(wù)商務(wù)總經(jīng)理胡景淼表示：“中國EPC在成本控制上、工期控制上，都很有優(yōu)勢。而GE的優(yōu)勢是在技術(shù)、全球的資源、以及設(shè)備的燃料適應(yīng)性等方面，其與中國EPC合作是比較完美的結(jié)合。”

自2010年，中國EPC企業(yè)與GE開啟合作，到現(xiàn)在GE發(fā)電已經(jīng)向海外市場提供了50余臺蒸汽輪機以及其它基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)和解決方案，為超過70個海外市場提供全球化的技術(shù)支持與服務(wù)，保障了超過一千萬人的電力供應(yīng)。

時至今日，煤炭仍在全世界的發(fā)電行業(yè)扮演重要的角色，“一帶一路”沿線發(fā)展中國家想要發(fā)展電力推動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)，燃煤電廠依然是這些國家的首選，短期內(nèi)擺脫煤炭并不現(xiàn)實，對中國而言亦是如此。

根據(jù)“十三五”的規(guī)劃目標(biāo)，2020年之前，我國計劃要完成4.2億千瓦超低排放改造、3.4億千瓦節(jié)能改造、2.2億千瓦靈活性改造。新建燃煤發(fā)電機組平均供電煤耗需低于300克標(biāo)煤每千瓦時，現(xiàn)役燃煤發(fā)電機組經(jīng)改造平均供電煤耗需低于310克。這意味著，中國的現(xiàn)有燃煤電廠需要對硬件設(shè)備進(jìn)行改造升級，充分利用技術(shù)。

2017年，我國6000千瓦及以上火電廠供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗為309克/千瓦時，與1978年的471克/千瓦時相比，降幅達(dá)到34.4%。

基于中國燃煤電廠的生存現(xiàn)狀，中國電力企業(yè)聯(lián)合會專職副理事長王志軒認(rèn)為：“煤電作為主體能源仍需要較長時期，未來中國電力需求呈持續(xù)增長趨勢，但煤電發(fā)展除了能源戰(zhàn)略布局和電力系統(tǒng)安全上的需要以及局部地區(qū)還有一定的增長外，總體上不再是增量型發(fā)展，而是由優(yōu)化型逐步向減量型發(fā)展?！?/p>

新建燃煤電廠，技術(shù)一定更加突出。去年11月，GE宣布將為平山電廠二期項目提供全球首臺1350MW超超臨界二次再熱燃煤鍋爐，這將是截至目前全球已建和在建燃煤電廠項目中單機容量最大的機組。

據(jù)了解，該電廠采用SteamH技術(shù)，預(yù)估可幫助電廠每度電煤耗由目前的265-275克標(biāo)煤優(yōu)化到每度電249-251克標(biāo)煤，可為燃煤電廠提升15%的效率，使燃煤電廠效率有望接近50%。最新媒體消息稱，今年7月，安徽平山二期項目第一根鍋爐鋼架順利吊裝就位，該機組將全面進(jìn)入安裝建設(shè)階段。