熱電聯產和火力發電的區別
產業趨勢 2023-10-25 06:17:58 中金普華產業研究院
熱電聯產和火力發電是兩種不同的能源生產方式，它們都利用燃料的化學能轉化為電能，但有著不同的定義、內容和特點。本文將從以下幾個方面對它們進行比較和分析。
1. 定義
熱電聯產（Combined Heat and Power，CHP），是指發電廠既生產電能，又利用汽輪發電機做過功的蒸汽對用戶供熱的生產方式，即同時生產電、熱能的工藝過程，較之分別生產電、熱能方式節約燃料。對外供熱的蒸汽源是抽汽式汽輪機的調整抽汽或背式汽輪機的排汽，壓力通常分為0.78～1.28兆帕 (MPa)和0.12～0.25MPa兩等。前者供工業生產，后者供民用采暖。
火力發電（Thermal Power Generation），是指利用煤、石油、天然氣等燃料生產電能的工廠，它的基本生產過程是：燃料在鍋爐中燃燒加熱水使成蒸汽，將燃料的化學能轉變成熱能，蒸汽壓力推動汽輪機旋轉，熱能轉換成機械能，然后汽輪機帶動發電機旋轉，將機械能轉變成電能，最終將電傳送出去。一般采用凝汽式機組，只生產電能向用戶供電。工業生產和人們生活用熱則由特設的工業鍋爐及采暖鍋爐房單獨供應。這種能量生產方式稱為熱電分產。
2. 內容
熱電聯產涵蓋了多種類型和規模的設備和應用，包括小型微型CHP（1-50千瓦）、中型CHP（50-500千瓦）、大型CHP（500-3000千瓦）以及超大型CHP（3000千瓦以上）。根據不同的技術和需求，可以采用不同的發動機或渦輪機作為主要設備，如內燃機、蒸汽輪機、氣體輪機、微型氣體輪機、斯特林發動機等。根據不同的供暖方式，可以分為集中式CHP和分散式CHP。集中式CHP是指在一個或多個地點集中安裝CHP設備，并通過供暖管網向周圍區域提供供暖服務。分散式CHP是指在各個用戶處就地安裝CHP設備，并根據自身需求進行供暖或制冷。
- 燃氣火力發電：是指使用天然氣或其他氣態碳氫化合物作為主要或唯一的原料進行發電的過程。主要包括開放式燃氣輪機、燃氣輪機聯合循環、燃氣輪機-蒸汽輪機聯合循環等技術。
- 燃油火力發電：是指使用液態碳氫化合物作為主要或唯一的原料進行發電的過程。主要包括柴油機、重油機、燃油輪機等技術。
- 垃圾火力發電：是指利用城市生活垃圾、工業廢棄物、農業廢棄物等固體廢物作為主要或唯一的原料進行發電的過程。主要包括焚燒發電、垃圾氣化發電、垃圾厭氧發酵發電等技術。
3. 特點
熱電聯產的特點是能源利用效率高、節能減排效果顯著、供能可靠性高。根據國際能源署（IEA）的統計，全球平均的熱電聯產效率為75%，而單獨生產電能和熱能的效率僅為40%左右。這意味著熱電聯產可以節省約35%的原始能源消耗，從而減少相應的二氧化碳排放和其他污染物排放。此外，由于熱電聯產可以在用戶附近或就地進行，可以減少對遠距離輸電和供熱管網的依賴，提高供能可靠性和安全性，同時也降低了線損和熱損。
火力發電的特點是規模化、標準化、成本低。火力發電的規模效應使其成本相對較低，而且可以根據市場需求靈活調節發電量，滿足不同用戶和時段的用電需求。
火力發電是一種成熟的傳統產業，具有穩定的發展基礎和市場需求。根據IEA的統計，2019年全球火力發電裝機容量達到21.5億千瓦，占總裝機容量的64%，發電量達到1.3萬億千瓦時，占總發電量的62%。火力發電是目前全球最主要的電力來源，也是保障電力供應的基礎。隨著全球經濟社會的發展和人民生活水平的提高，火力發電的規模和水平將繼續保持增長態勢，預計到2030年，全球火力發電裝機容量將達到25.5億千瓦，發電量將達到1.6萬億千瓦時。但是，火力發電也面臨著資源消耗、環境污染、氣候變化等挑戰，需要不斷提高能源利用效率、降低碳排放強度、推進清潔能源替代等措施。
總之，熱電聯產和火力發電是兩種不同但又相互補充的能源生產方式，它們都是能源系統的重要組成部分，也都是國家經濟社會發展的重要支撐力量。了解它們之間的區別和聯系，有助于我們更好地認識和利用能源資源，促進能源事業的發展和進步。
1. 定義
熱電聯產（Combined Heat and Power，CHP），是指發電廠既生產電能，又利用汽輪發電機做過功的蒸汽對用戶供熱的生產方式，即同時生產電、熱能的工藝過程，較之分別生產電、熱能方式節約燃料。對外供熱的蒸汽源是抽汽式汽輪機的調整抽汽或背式汽輪機的排汽，壓力通常分為0.78～1.28兆帕 (MPa)和0.12～0.25MPa兩等。前者供工業生產，后者供民用采暖。
火力發電（Thermal Power Generation），是指利用煤、石油、天然氣等燃料生產電能的工廠，它的基本生產過程是：燃料在鍋爐中燃燒加熱水使成蒸汽，將燃料的化學能轉變成熱能，蒸汽壓力推動汽輪機旋轉，熱能轉換成機械能，然后汽輪機帶動發電機旋轉，將機械能轉變成電能，最終將電傳送出去。一般采用凝汽式機組，只生產電能向用戶供電。工業生產和人們生活用熱則由特設的工業鍋爐及采暖鍋爐房單獨供應。這種能量生產方式稱為熱電分產。
2. 內容
熱電聯產涵蓋了多種類型和規模的設備和應用，包括小型微型CHP（1-50千瓦）、中型CHP（50-500千瓦）、大型CHP（500-3000千瓦）以及超大型CHP（3000千瓦以上）。根據不同的技術和需求，可以采用不同的發動機或渦輪機作為主要設備，如內燃機、蒸汽輪機、氣體輪機、微型氣體輪機、斯特林發動機等。根據不同的供暖方式，可以分為集中式CHP和分散式CHP。集中式CHP是指在一個或多個地點集中安裝CHP設備，并通過供暖管網向周圍區域提供供暖服務。分散式CHP是指在各個用戶處就地安裝CHP設備，并根據自身需求進行供暖或制冷。
火力發電主要包括以下幾種類型：
- 燃氣火力發電：是指使用天然氣或其他氣態碳氫化合物作為主要或唯一的原料進行發電的過程。主要包括開放式燃氣輪機、燃氣輪機聯合循環、燃氣輪機-蒸汽輪機聯合循環等技術。
- 燃油火力發電：是指使用液態碳氫化合物作為主要或唯一的原料進行發電的過程。主要包括柴油機、重油機、燃油輪機等技術。
- 垃圾火力發電：是指利用城市生活垃圾、工業廢棄物、農業廢棄物等固體廢物作為主要或唯一的原料進行發電的過程。主要包括焚燒發電、垃圾氣化發電、垃圾厭氧發酵發電等技術。
3. 特點
熱電聯產的特點是能源利用效率高、節能減排效果顯著、供能可靠性高。根據國際能源署（IEA）的統計，全球平均的熱電聯產效率為75%，而單獨生產電能和熱能的效率僅為40%左右。這意味著熱電聯產可以節省約35%的原始能源消耗，從而減少相應的二氧化碳排放和其他污染物排放。此外，由于熱電聯產可以在用戶附近或就地進行，可以減少對遠距離輸電和供熱管網的依賴，提高供能可靠性和安全性，同時也降低了線損和熱損。
火力發電的特點是規模化、標準化、成本低。火力發電的規模效應使其成本相對較低，而且可以根據市場需求靈活調節發電量，滿足不同用戶和時段的用電需求。
4. 發展
火力發電是一種成熟的傳統產業，具有穩定的發展基礎和市場需求。根據IEA的統計，2019年全球火力發電裝機容量達到21.5億千瓦，占總裝機容量的64%，發電量達到1.3萬億千瓦時，占總發電量的62%。火力發電是目前全球最主要的電力來源，也是保障電力供應的基礎。隨著全球經濟社會的發展和人民生活水平的提高，火力發電的規模和水平將繼續保持增長態勢，預計到2030年，全球火力發電裝機容量將達到25.5億千瓦，發電量將達到1.6萬億千瓦時。但是，火力發電也面臨著資源消耗、環境污染、氣候變化等挑戰，需要不斷提高能源利用效率、降低碳排放強度、推進清潔能源替代等措施。
總之，熱電聯產和火力發電是兩種不同但又相互補充的能源生產方式，它們都是能源系統的重要組成部分，也都是國家經濟社會發展的重要支撐力量。了解它們之間的區別和聯系，有助于我們更好地認識和利用能源資源，促進能源事業的發展和進步。
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