余熱發電系統并網運行的技術特點、政策落實及存在問題

山東省冶金設計院股份有限公司 山東 271104

摘要：目前我國在余熱發電項目上還在不斷完善，主要是由于余熱發電存在一定的弱點，首先是發電量在一定程度上受到限制，其次在成本上也不同程度受到約束。關于余熱發電系統并網運行的技術特點及相關政策問題的探討，目前還在處在摸索的過程中。國家在余熱發電方面有著一定的政策，主要是對余熱發電的發電量以及煙氣排放上進行控制。一般余熱發電的機組較小，導致發電量不能維持電網的需要，在并網技術上還有一定的缺陷，所以一般只是并網但不上網。本文主要針對余熱發電系統并網的技術特點以及相關政策進行分析，并找出存在的問題，提出相應的解決方案。

關鍵詞：余熱發電；并網運行；技術特點

前言：余熱發電一般都是工業的剩余熱力通過熱力循環來完成發電，在熱力循環的方式上一般分為三種模式：一是雙壓系統；二是單壓系統；三是閃蒸系統。在了解熱力循環的同時，還要對余熱發電的總體發電系統有所了解，其設備主要組成部分為：一是水處理設備；二是加熱設備；三是運行設備；四是發電機。通常企業都會選擇一套與自身相匹配的余熱發電方案，主要是根據企業的實際情況進行選擇，雖然發電但是一般都是采用“并網不上網”的方式。

并網與上網的不同

并網

并網主要是指發電機在正常情況下運行，保持一定的運轉狀態，并且與外部電網的主路保持電氣連接。電氣連接的形式一般都是電纜直接連接，并網運行根據電功率交換分為兩種狀態，既正常并網狀態和并網不上網狀態。在余熱發電方面一般都是將剩余電力通過并網的方式為企業本身提供電力保障，而不是將剩余電力向電網輸送出售給用戶。

上網

上網是指一般的發電企業通過電網公共點連接將發出來的電通過電網賣給用戶，用來獲取利潤。上網是屬于一種市場行為，是將“電”作為一種商品，提供給使用者，在經濟學上講，存在一種買賣關系。而在余熱發電項目上一般都不具備向用戶輸送電力的能力。

一般情況下的并網條件

余熱發電并網的基本要求

許多工業性質的企業都具備余熱發電的能力，國家關于企業采用余熱發電技術方面是支持的，主要原因是工業余熱具有很高的熱量，而工業本身的用電量較大，在用電高峰期時給電網造成了很大的壓力，通過對企業自給自足的形式就緩解了這一問題，既降低了企業成本，又能對資源進行再利用，工業廢熱在一定程度上會對環境造成污染，通過脫硫設備進行脫硫就減少了煙氣的排放量，也相對降低了污染[1]。在余熱發電系統中一般是用于汽輪機轉速一致的同步發電機，然而同步發電機并網時必須滿足幾個條件：發電機電壓等級與電網保持一致；二是頻率相同；三是發電機的相序與電網的相序相同。設立以上三點條件主要是為了保證并網時電網的安全，一般在并網時會出現電壓差、相位差及頻率差存在差異的情況，只有找到相對的平衡點才是并網的最佳時機。

并網的主要方法

并網的主要方法一般為準同步法和自同步法。目前在余熱發電企業的發電機均采用準同步的方法，準同步就是要在準確的時機進行并網，通過調節電壓、頻率及相位角，保持與電網一致的狀態，并滿足余熱發電的三個條件，就相對形成了一個理想的準同步狀態[2]。

國家在余熱發電方面的相關政策

根據國家能源法的相關規定及條款，余熱發電必須要有針對性的進行技術改進，在煙氣排放及節約能源上應按照國家的具體規定執行。例如：第十六條、第二十九條和第三十條之規定：國家對落后的耗能過高的用能產品、設備和生產工藝實行淘汰制度。淘汰的用能產品、設備、生產工藝的目錄和實施辦法，由國務院管理節能工作的部門會同國務院有關部門制定并公布。生產過程中耗能高的產品的生產單位，應當執行單位產品能耗限額標準。對超過單位產品能耗限額標準用能的生產單位，由管理節能工作的部門按照國務院規定的權限責令限期治理。國務院和省、自治區、直轄市人民政府推進能源資源優化開發利用和合理配置，推進有利于節能的行業結構調整，優化用能結構和企業布局。國務院管理節能工作的部門會同國務院有關部門制定電力、鋼鐵、有色金屬、建材、石油加工、化工、煤炭等主要耗能行業的節能技術政策，推動企業節能技術改造。在這兩條政策規定上可以看出，國家對余熱發電在政策上的支持，同時相對提出的技能技術及行業結構調整也是一種硬性要求。只有企業在響應政策的前提下才能保證長期穩定的發展；根據第三十二條和五十三條之規定：電網企業應當按照國務院有關部門制定的節能發電調度管理的規定，安排清潔、高效和符合規定的熱電聯產、利用余熱余壓發電的機組以及其他符合資源綜合利用規定的發電機組與電網并網運行，上網電價執行國家有關規定。重點用能單位應當每年向管理節能工作的部門報送上年度的能源利用狀況報告。能源利用狀況包括能源消費情況、能源利用效率、節能目標完成情況和節能效益分析、節能措施等內容。在一定意義上說明國家在相關政策方面對余熱發電企業的要求是必須達到環保標準，減少煙氣的排放，在技術上要采取措施，保證空氣質量。同時要盡量節約能源，做好能源分配工作，保證在環保標準上達到國家要求，不斷開拓創新。如果余熱發電企業不安照節能法的規定執行，在并網的同時向用戶供電，一旦被監督部門發現就要對其進行停業整改，并依法承擔一定的法律責任。

實際政策落實上存在的問題

在許多余熱發電企業，主要的生產方向不是電力。例如：某些鋼廠，其主要生產的是鋼材，由于設備的耗電量較大，而且本身鋼廠具備一定的熱源，所以采用余熱發電能夠幫助企業減少成本，也在一定程度上節約了資源；水泥制造業也是同樣的原理，因為其生產經營的需要，所以采取了余熱發電自給自足的模式[3]。從更本原因來講，由于企業要長期穩定發展，電力是保障生產的前提，沒有足夠的電力供應就很難實現企業的生產價值。某些地區根據電價的不同在工業用電上大肆加價，導致市場的惡性競爭。企業為了降低成本，在設備改造上得過且過，就使得環境在不同程度上受到污染，由于監管力度不嚴，加上執法困難，就放任了一些企業不負責任的行為。根據政策條款規定，余熱發電機組的啟、停機還要受到電網公司電力系統調度部門的嚴格控制。所以某些地區余熱發電項目的并網工作十分困難，相關手續得不到審批，而且周期較長，不利于企業的發展。由于國家在政策上具有絕對的控制權，在某些層面就與企業產生了沖突。

結論：目前許多企業在發展的過程中都相應遇到余熱發電并網困難的現象，主要是由于自身條件不足，加之政策上的限制。余熱發電系統也是國家節能減排的主要技術措施之一，具有較強的代表性，能夠充分利用剩余能源進行再生產，保障了資源的合理利用。余熱發電必定會成為今后大型企業的主要電力來源，通過不斷的自給自足，減輕成本壓力。在余熱發電系統并網的問題上也會逐步得到解決，政策上的束縛也會不斷的放寬，只有技術上與政策上相互配合才能確保企業的正常發展。在不影響外部電網的情況下，余熱發電的并網相對比較容得到審批。因此，我國應該盡快形成關于余熱發電并網的相關政策，盡快解決現階段余熱發電并網的不合理現象，均衡市場競爭力，保證各大企業的良好發展前景。從而促進我國的節能減排項目向著更好的方向發展。

參考文獻：

[1]李碧君，方勇杰，楊衛東，徐泰山.光伏發電并網大電網面臨的問題與對策[J].電網與清潔能源，2010，（04）：52-59.

[2]于光民，楊名計.水泥窯余熱發電運行問題分析[J].21世紀建筑材料，2010，（05）：25-30.

[3]王成山，李鵬.分布式發電系統仿真理論與方法[J].電力科學與技術學報，2008，（01）：8-12.