探秘全球最大火电厂:解锁中国发展密码

07-29 07:00

史上最热三伏天,用电高峰随之而来。7月4日,我国最大电力负荷达14.65亿千瓦,是美国的1.5倍,中国电网能如此稳定,火电功不可没,其发电量占全网超6成。

7月6日,国能浙江北仑电厂8号机组投入商业运行,年发电量可满足200万户家庭一年用电。待9号机组建成,北仑电厂总装机容量将达7340兆瓦,超越内蒙古大唐托克托电厂,成为全球最大火力发电厂,这里面藏着中国发展的秘密。

为保障京津地区供电,内蒙古有总投资超280亿的大唐托克托电厂,它像一头“吞煤巨兽”。

内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司全景

托克托电厂是目前在役全球最大火电厂,1995年兴建,有12台发电机组,总装机容量672万千瓦,一天最多发1亿度电,一年烧1500万吨煤,北京每四盏电灯就有一盏由它点亮,但即将被北仑电厂超越。

那么,北仑电厂有多厉害呢?8号和9号新机组投产后,每年增加发电量120亿千瓦时,能覆盖400万户家庭年用电量,还能额外提供300吨/小时高压供热。

北仑电厂鸟瞰全景

其峰值发电续航能力大幅提升,可连续18天维持近1亿千瓦时单日发电量。自1991年首台机组投运至今年6月,已累计发电超6700亿千瓦时。北仑电厂是全球首个突破7300兆瓦的火电厂,比托克托电厂多出一台大型燃煤机组。

北仑电厂能成为全球第一,并非一蹴而就。改革开放后,浙江经济发展快,但“电荒”严重,拉闸限电常见,兴建电厂迫在眉睫。1984年,北仑电厂选址浙江宁波经开区,开启40年发展历程。

世界银行副行长在北仑电厂考察

1991年10月和1994年11月,一期两台600兆瓦亚临界机组投产。2000年,二期三台600兆瓦亚临界机组建成,装机达3000兆瓦,首次成为国内最大火电厂,当时浙江省每5盏电灯就有1盏由它点亮。

北仑电厂一二期机组全景

2009年,三期新增两台1000兆瓦超超临界一次再热机组,第二次成为国内最大火电厂,同年开始对外供热,实现能源梯级利用,走上技术升级与规模扩张之路。

2011年,完成国内首台背压机驱动引风机改造,降低厂用电率。2012 - 2021年,对前三期七台机组进行增容提效和汽轮机通流改造,提升发电效率。2022年,一期节能减排改造项目扩建8号和9号两台1000兆瓦超超临界二次再热机组。2024年,建成“火风光储”多能互补系统,整合风电6.25兆瓦、光伏47.57兆瓦,打造综合能源基地。今年7月,8号机组投产,总装机达6400兆瓦,9号机组投产后,将以7340兆瓦成为全球最大火电厂。

北仑电厂40年发展浓缩了我国火力发电进化史,体现了我国火电不断反超的历程。

一是技术自主化,国产化率提高。早期,北仑电厂技术依赖进口,关键软件也受制于人。2021年,6号机组装上“中国脑”。刚投运的8号机组采用超超临界二次再热技术,通过多项创新,发电煤耗降至257.24克/千瓦时,达世界先进水平,核心设备国产化率超95%,打破外资垄断,是中国高端装备自主化里程碑。

平山电厂二期项目远景

目前发电煤耗纪录由安徽淮北平山电厂二期工程保持。

二是煤电技术更清洁环保。8号机组采用新一代高效脱硫除尘一体化技术,配套脱硫、脱硝及烟气除尘设施,在无湿除条件下,污染物排放浓度远优于国家标准,为煤电行业树立“绿色标杆”。

三是走向智慧化。8号机组表现出色,借助“火风光储”多能互补系统,最低调峰负荷降至15%,提升并网适应性。还引入多个项目,采用国能智深EDPF - NT +系统,提升控制精度和可靠性。

北仑电厂2号斗轮机

2号斗轮机应用电煤进仓恒流量技术,实现现场无人值守,试运行取煤效率提升49%。

北仑电厂技术国产化、发电绿色化、系统智能化,其进化史就是中国火电技术发展史。

我国是工业门类最全的国家,工业发展离不开电,电力是国家发展基石。国家发展需要充足电力,而用电有峰谷,需多发电。我国用电高峰是美国1.5倍,原因一是极端高温,华东地区空调负荷占比高;二是经济复苏,工业用电增速超30%,新技术新能源贡献大。

为满足用电需求,要多发电。2024年,中国发电量占全球32.3%,美国仅为中国45.9%。中美均以火力发电为主,但中国近九成是煤电,美国主要是天然气发电。这是由两国能源现实决定的,中国“多煤少油缺气”,煤炭产量高但仍需进口,电力是第一用煤大户;美国天然气资源丰富,烧天然气经济环保。

2023年全球煤炭消费情况(大红色为中国)

所以,中国煤电技术要成为世界第一,最大最先进火电厂也得是中国的。我国煤电技术不仅转换效率突破50%,污染水平还与美国天然气发电持平。同时,中国积极发展新能源,2024年新增风光装机是煤电的五倍多,电力增长且更清洁。

此外,我国还有输电黑科技。全球45条特高压线路中42条用中国技术,蒙古国、越南等依赖中国供电。手里有电、输电不愁,这就是中国发展的密码。

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