火電空冷的機遇與困境

張慧

2014年4月，由山東電力工程咨詢院有限公司設計的新疆農六師煤電有限公司2臺110萬千瓦超超臨界空冷機組工程1號機組正式投產。這被稱為是迄今世界上單機容量最大、參數最高的空冷機組。

所謂空冷機組，即電廠的循環冷卻系統采用空冷方式進行。對于火電廠而言，循環冷卻系統是電力生產過程中至關重要的環節，用于將汽輪機排出的乏汽冷卻為凝結水。

而按照冷卻（凝）介質和換熱機理不同，可將電站冷卻系統分為濕冷式（介質為水）、空冷式（介質為空氣）和復合冷卻式。

華東電力設計院總工程師陳仁杰對記者感慨：“十年前，完成單機容量如此之大的空冷系統，在我國還是無法想象的。”

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

根據我國煤炭生產與供給的地域結構，北方地區才是煤炭儲量與產量最大所在地，但在北方尤其是“三北”地區水資源匱乏，建設火電廠受到用水量的限制。

因此，從2004年起，在國家政策的強力推動下，我國火電廠開啟大規模應用空冷系統的時代。從2004年開始發端到現今，10年時間，電站空冷市場迅速地經歷了從發端到高潮的歷程，在經歷了爆發式增長后，如今危機隱現。

市場機遇期

在全國第二屆火電空冷機組技術交流會上，有專家做過統計，與濕冷機組比，空冷機組的節水率可達到66%--84%左右。

常規濕冷火電廠全廠耗水量按設計裝機容量計，百萬千瓦機組按年運行8000小時算，年耗水量可達3000萬噸。如電廠采用空冷機組，以節約率66%計算，等容量機組的年節水量可達2000萬噸，按每噸水價1-2元，每年可節省2000-4000萬元。

但2004年之前，我國火電空冷機組的比例極低，尤其是大型電站空冷系統市場基本上由美國SPX、德國GEA兩家外資廠商壟斷?！霸谶@十年間，國內火電廠空冷市場主要經歷了由外資企業主導轉向內資企業為主的發展過程。”陳仁杰對《能源》雜志記者介紹說。

為了打破行業壟斷，降低設備價格以推廣火電空冷機組的發展，2004年9月，國家發改委將中電投集團通遼發電總廠三期工程60萬千瓦空冷機組列為國產化示范工程，拉開了空冷系統設計自主化、設備國產化的序幕。

在示范項目的帶動下，中國電力工程顧問集團公司以及其他相關單位共同承擔了發改委《大型火電空冷機組成套設備研制》重大裝備研究項目，開展了一系列課題研究，形成了具有自主知識產權的直接空冷系統設計技術。

與此同時，國家發改委能源[2004]864號文以及國務院相關文件表示，在北方缺水地區，原則上應建設大型高參數空冷機組，機組耗水指標控制在0.18立方米/秒·百萬千瓦以下。

看準電站空冷市場的發展機遇，國內空冷系統設備廠商紛紛涌現。哈爾濱空調股份有限公司（以下簡稱“哈空調”）、北京龍源冷卻技術有限公司（簡稱“龍源冷卻”）、雙良節能系統股份有限公司（簡稱“雙良節能”）、北京首航艾啟威節能技術股份有限公司（簡稱“首航節能”）等設備提供商在較短時間內就研發、組建了設備生產線，更大裝機容量的國產空冷設備系統開始進入市場。

與國外的百萬千萬機組的空冷系統相比，國產企業的空冷系統，造價可減少3000 -4000萬元，因此，國產設備得到了大規模推廣。

根據數據顯示，2008年和2009年，國內電站空冷設備廠商的合計市場份額分別為35%、49%，而到了2010年，哈空調、雙良節能、龍源冷卻和首航節能4家內資廠商在國內市場的合計份額已達67%。

“預計今年，國內廠商的市場份額基本可達到80%?！惫照{電站空冷中心負責人柳碩強對記者表示。

行業危機感

但事實上，就目前技術而言，空冷機組帶有天生不足之處。一位不愿透露姓名的電廠人士對記者坦承：“如果能滿足用水條件，電廠首先考慮采用的肯定是濕冷機組，而不會是空冷?！?/p>

發電煤耗高、廠用電率增加是空冷機組的其中一大特點。據了解，相比于濕冷機組，空冷機組的發電煤耗可增加3%-8%。以60萬千瓦機組計，空冷機組發電煤耗約高10-15g/kwh。

“此外，空冷機組的冷凝汽器裝置需要龐大的空間位置，占地面積更大，投資成本也相對較高?！标惾式軐τ浾呷绱吮硎?。

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

雖然我國火電空冷系統技術如今已達到國際先進水平，但針對發電煤耗、廠用電率高等問題，并無更好的技術解決方案以顯著降低空冷機組的成本。而根據最新出臺的《煤電節能減排升級與改造行動計劃（2014-2020年）》的通知，對火電機組的煤耗提出了更高水平的要求，這對于空冷機組來說，無疑又是一大壓力。

對于柳碩強而言，其感受到的市場危機感更大程度在于，經過了10年時間，我國火電空冷機組設備已經陷入了“供過于求”的嚴峻境地。

其所在公司——哈空調，是我國較早致力于電站空冷器等設備的設計、制造和服務商，雖然今年電站空冷的業績有所提升，但對行業的擔憂并未減少。因為市場不景氣的聲音一直都在。

尤其是2009年后，這一市場經歷了短暫的爆發式增長。目前國內市場上，除國外兩家合資企業外，國內設備市場就有首航節能、龍源冷卻、雙良節能、哈空調、華電重工等多家大型企業在競爭。

“產能過剩約超過了60%。事實上，這些廠商中，其中三家的產能就可基本滿足國內市場的需求?！绷T強對記者說。“根據哈空調的設計產能，年可生產60萬千瓦的空冷系統10套，但目前，公司的產能只能維持在40%左右?！?/p>

雖然國內生產火電空冷系統的廠商數量看似不多，但由于每家產能并不低，加上屬于細分行業，專業性強，市場容量本身較為狹窄。

由于上述幾大空冷系統設備商開工率不足，直接影響了為其配套的設備供貨商。據記者采訪了解，生產風機、電機、減速機的企業，目前已經出現大量的停產。由于這些空冷系統配套企業的產品針對性強，轉型也尤為困難，加上前期投資均不菲，目前，已經虧損頗為嚴重。

另一讓空冷系統設備商們普遍擔憂的問題是，國家關于煤電政策的把控。由于我國實行煤炭總量控制，目前對于新建電廠的審批尤為嚴格，火電新增裝機容量出現連續下降，這對于以新建電廠為客戶的空冷系統設備商而言，是最為憂慮的問題?！斑@直接決定了未來這一市場的增長空間?！?