正解局
史上最炎热三伏天,正在引爆用电高峰。
7月4日,我国最大电力负荷达到14.65亿千瓦,遥遥领先第二名美国,是其1.5倍。
中国电网如此之稳,占全网发电量超6成的火电绝对占据首功。
巧合的是,两天后的7月6日,国能浙江北仑电厂8号机组正式投入商业运行后,年发电量可满足200万户家庭一年电力需求,待9号机组工程建成后,北仑电厂将以总装机容量7340兆瓦,超越内蒙古的大唐托克托电厂,成为全球最大的火力发电厂。
刷新纪录的全球最大发电厂里,藏着中国发展的秘密。
内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司全景
这是目前在役的全球最大的火电厂,1995年兴建,共有12台发电机组,总装机容量达到672万千瓦,一天最多能发1亿度电,一年要烧掉1500万吨煤。
在北京,每四盏电灯里就有一盏是它来点亮。
如此厉害的火电厂,马上就要被北仑电厂超越了。
作为已经挂上号的世界第一的火电厂,北仑电厂到底有多牛?
8号和9号两台新机组投产后,北仑电厂每年可增加发电量120亿千瓦时,能覆盖400万户家庭的年用电量,同时额外提供高压供热300吨/小时。
世界银行副行长在北仑电厂考察
一期的两台600兆瓦亚临界机组相继于1991年10月和1994年11月顺利投产。
2000年,二期三台600兆瓦亚临界机组的全部建成,实现装机3000兆瓦。北仑电厂首次成为国内最大火电厂。
当时,浙江省每5盏电灯,就有1盏由北仑电厂点亮。
北仑电厂40年的发展历程,浓缩了我国火力发电的进化历史,更是我国火电不断探索实现反超的生动写照。
其一,走出一条技术自主化的道路,国产化率越来越高。
早期,北仑电厂的技术非常依赖进口。
在电厂建设的1980年代,不要说复杂的硬件,就像控制系统这样的关键软件也同样受制于人。
这种被卡脖子的感觉持续了三十年,直到2021年6号机组的改造中第一次装上百万千瓦机组控制系统的中国脑,咱们的火电才算是能长出了一口气。
刚刚投入运行的8号机组则更让人扬眉吐气。
机组采用超超临界二次再热技术,通过12级回热系统、烟气余热高效利用等10余项技术创新,发电煤耗降至257.24克/千瓦时,显著提升了能源转换效率。
这个数字不仅达到国内同类型机组最优水平,也是世界最先进的水平。
更重要的是,其控制系统、锅炉、汽轮机等核心设备均实现国产替代,国产化率超95%,打破了西门子、ABB等外资企业的长期垄断,是中国高端装备自主化的里程碑。
北仑电厂2号斗轮机
在2号斗轮机上应用的电煤进仓恒流量技术就是其中的代表。
通过自动控制、激光三维扫描和北斗卫星定位等技术升级监控设备,建立数字化堆场信息,实现现场无人值守。操作人员在煤控室,操作全自动控制系统,即可对数百米外的斗轮机进行精准操控。试运行期间,取煤效率提升49%。
已经投产30多年的火电厂,在时光的磨砺下持续进化,技术越来越国产化,发电越来越绿色,系统越来越智能。
北仑电厂的进化史,堪称中国火电技术的发展史。
风洞试验
这里仅举一个例子,最尖端风洞试验,单次耗电数百万度。我国新战斗机如此威猛,有电力的一份功劳。
说电力是国家发展的基石,一点也不为过。
国家要发展,电就得够用。
电想要够用,自然是要多发电,而且是越多越好,因为用电有低谷和峰值。
开头提到,我国迎来的用电高峰,是美国的1.5倍。
为什么一下子用了这么多电?
第一大推手自然是一段时期里的极端高温。据统计,华东地区仅空调负荷占比就达37%,江苏9天内电网负荷激增4000万千瓦。
再一个原因是经济复苏。工业复苏带来的产业用电增速超过30%,这其中,新技术新能源功不可没。
今年全国5G基站新增用电量超300亿千瓦时,全国新能源汽车保有量突破6000万辆,充换电年耗电达1020亿千瓦时。
这些数字背后,是新兴产业的崛起,是电力消费结构的重塑,更是经济发展与民生需求的共振。
为了维持用电需求,最根本的还是多发电。
根据最新数据,2024年中国发电量达100869亿千瓦时(同比增长6.8%),占全球总量的32.3%;美国发电量为46348亿千瓦时,仅为中国的45.9%。
2023年全球煤炭消费情况(大红色为中国)
美国天然气资源相当丰富。2023年,天然气产量达到1.35万亿立方米,约占全球总产量的四分之一,比排名二到五位的俄罗斯、伊朗、中国和加拿大四个国家的总和还多。
美国也是天然气的最大出口国,自身大概能消耗产量的三分之二,有三分之一用于出口,所以美国烧天然气是既经济又环保。
所以,中国的煤电技术必须要成为世界第一,最大的技术最先进的火电厂也必须是中国的。
这既是受我国能源格局所定,也是配合国情政策的发展。
这一点做到了,更难能可贵的是,我们的煤电技术不仅在转换效率上突破50%大关,并且将污染水平降低至与美国天然气发电持平。
当然,中国也没有忘记拥抱新能源。
2024年,中国新开工煤电机组总计94吉瓦,其中超临界机组占比70%。同时新增的风光装机则达到520吉瓦,是煤电的五倍多。
中国电力不仅在增长,而且将更加清洁。
同时,我们不但有了充足的电量,更有传输电力的黑科技。
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