2015年11月初在微信圈及网络上一篇名为《发电企业高管自爆内幕：煤耗造假成潜规则 统计数据成儿戏》引起了不少业内外人士的普遍关注。该文提到，“煤耗数据造假所造成的后果非常严重”，其中包括 “假数据对政府、公众以及后续的建设项目产生了严重的误导和误判”。对此判断深有同感！因为，这影响真的来了。
2015年12月2日国务院常务会议，决定全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造，大幅降低发电煤耗和污染排放。会议决定，在2020年前，对燃煤机组全面实施超低排放和节能改造，使所有现役电厂每千瓦时平均煤耗低于310克、新建电厂平均煤耗低于300克，对落后产能和不符合相关强制性标准要求的坚决淘汰关停，东、中部地区要提前至2017年和2018年达标。
其中在媒体上就看到报道了某专家对此的评价，“‘首先，技术上没有问题。’，中国很大一部分电厂已经实现了‘现役电厂每千瓦时平均煤耗低于310克’的指标。据他估算，至少有50%以上的燃煤电厂已达平均煤耗指标，下一步推广技术上不存在阻力”。
目前中国煤电现状果真如此？不同等级的机组构成如何？各等级机组的能效实际情况又如何？让我们下面从技术角度还原中国煤电的真实情况吧。
1. 煤电装机容量及结构分析
根据中电联统计的信息，至2014年底，中国电力总装机达13.6亿kW,装机类型结构如下图如示，其中火电占比约为67.3%，煤电机组则占总装机的比例约63.2%。
另据2015年电力可靠性中心发布的统计数据，2014年参加可靠性评价不同等级的煤电机组比例大致如下（虽然不是所有机组都参与了统计，但很有代表性）：
机组等级
统计台数
台数比例
总容量
容量比例
1000MW
60
3.7%
60392
9.6%
600~699MW
429
26.2%
265876
42.2%
300~399MW
748
45.6%
237182
37.6%
200~299MW
184
11.2%
37894.5
6.0%
100~199MW
218
13.3%
29337.92
4.7%
在煤电机组中，300MW等级以下的机组数量占了总数的约70%，容量也占了约49%。
2. 不同等级机组的能效分析
下表给出了不同等级的使用汽动给泵的纯凝机组典型的设计指标，其中管道效率统一按99%取。
机组类型
汽机主汽参数
锅炉效率
汽机热耗率
(kJ/kWh)
厂用
电率
发电煤耗
（g/kWh）
供电煤耗
（g/kWh）
135MW
h亚临界
13.24/535/535
90.99%
8250
8.50%
312.9
341.9
200MW
亚临界
12.7/535/535
91.08%
8150
8.10%
308.8
336.0
300MW
亚临界
16.7/537/537
92.50%
7870
6.50%
293.6
314.0
350MW
超临界
24.2/566/566
92.50%
7700
6.5%
287.2
307.2
600MW
亚临界
16.7/538/538
92.84%
7850
6.20%
291.8
311.0
超临界
24.2/566/566
93.19%
7700
6.2%
285.1
304.0
超超临界
25/600/600
93.63%
7365
6.00%
271.4
288.8
100MW
超超临界
25/600/600
93.80%
7340
4.50%
270.0
282.7
从上表可得出初步结论：600MW及以下纯凝亚临界机组，采用目前节能技术根本无法达到310g/kWh供电煤耗的要求。
对于目前供热的亚临界机组，其供电煤耗还要取决于其供热时间及热电比大小，否则也不能达标。
如果真的按新的规定严格执行，估计50%的发电机组台数得关停。
上表展示的仅是设计煤耗值，实际运行中，机组的负荷率对机组效率影响非常大。根据文献《燃煤发电机组负荷率影响供电煤耗的研究》，负荷率对不同类型机组锅炉负荷率、汽机热耗率及厂用电率的影响如以下图所示：
当机组负荷率低于70%时，汽机热耗率即明显大幅上升。当机组负荷率低于50%时，汽机热耗率上升了近5%~8%，亚临界机组受影响更大。这是一个什么概念，假定机组供电煤耗为310g/kWh, 50%负荷下由于汽机热耗率上升，造成供电煤耗增加15~25g.
设计锅炉效率主要受设计煤种特性的影响，对于不同类型的锅炉，设计锅炉效率与负荷之间没有一致的规律性。在分析中我们假定它变化不大。
从上图可以看出，当机组在80%、70%、60%和50%额定负荷运行时，厂用电率大约是额定负荷下的1.1倍、1.2倍、1.35倍和1.55倍。所以负荷率对厂用电影响也很大，在同样负荷率下，由于基数关系，亚临界机组煤耗受影响程度更大。在50%负荷下，增加的厂用电率对煤耗影响从7g~18g不等。
对于300MW等级的亚临界锅炉，半负荷运行时供电煤耗比额定负荷时增加约40g/kWh，而对于1000 等级的超超临界机组，这一数值约在20g/kWh 左右。
在年份较好时，机组年平均负荷率能达到70%~80%, 在此工况下，机组供电煤耗要比设计值增加约6g~10g，各类型机组在正常运行时的供电煤耗如下表示;象2015年利用小时较低的年份，很多煤电厂带的负荷都极低，有些1000MW机组只带了40%左右的负荷。机组无论大小，这样低的负荷率，能耗更是大大增加了。
机组类型
供电煤耗（g/kWh）
设计值
75%~80%负荷率
135MW
亚临界
342
360
200MW
亚临界336
353
300MW
亚临界
314
326
350MW
超临界
307
319
600MW
亚临界
311
323
超临界
304
315
超超临界
289
299
100MW
超超临界
283
290
所以在正常运行工况下，只有超超临界机组才可能达到310g/kWh以下。如果再考虑上设备老化（如汽机老化，特别由于氧化皮问题，SPE引起汽机性能严重劣化）、检修质量（阀门内漏，特别是高旁泄漏）、外部环境（如环境温度带来真空方面的影响）、锅炉燃烧及管理方面等影响，实际煤耗会进一步升高。另外在上超低排放项目后，厂用电率会进一步提高。
喜欢钻牛角尖的人可能会说，现在1000MW超超临界机组设计供电煤耗可达到273g/kWh,咱们不辩这个，只看在运百万机组整体实际情况。实在要辩，先请细读2009年张建中先生的《我国超（超）临界机组实际投运水平评述》,以下两表很有参考价值。
在很多超（超）临界机组研讨会上，来自电科院的专家对于现在机组实际性能都是欲言又止。因为他们给电厂做性能试验，给电厂做节能潜力分析，实际情况怎么样，他们最清楚，但不方便明说罢了。
3. 缘何煤耗速降？
记得在2008年左右，某600MW超临界电厂，其正常运行供电煤耗约315g/kWh,当时觉得这是挺正常的值。
后面，全国性节能运动来了，央企都分有节能目标，为实现政治任务，集团把节能目标层层分解，最终落到各电厂总经理头上。
厂里也进行了一些节能改造，但很常规，无非是上变频、低温省煤器、轴封改造、冷端优化等。然后，然后报表上的供电煤耗大幅度的下来了，2010年实际供电煤耗变成了310g/kWh, 然后后面每年煤耗都在逐年下降(虽然没有再实施节能项目，低温省煤器也是一年之中只有约一半时间能投用，轴封改造效果不好又换回原轴封，汽机热耗率从调试到现在从来就没达到过设计值)，到2015年在负荷率这么低的情况下竟也能降低到了307g/kWh，快接近设计值了。
同样的，全国的其他电厂也是要在节能上不能比人家差呀，也得达到集团下达的节能目标要求呀。上节能项目，不管实际效果如何，报表上必须要反映出效果，不行就在煤耗数据上下功夫，调整煤场损耗，调整燃料单价，调整库存，在厂用电率上偷换概念，供电煤耗也不是原来意义上的供电煤耗了，“供电煤耗”也就下来了。
预算都这么做的，经营分析上报的也得往这靠呀，这是政治任务呀，不完成任务还能坐在总经理位置上么？从上到下，集团、分公司、电厂，一级压一级，降煤耗任务必需得完成。只是把真正搞技术的看得一楞一楞的。
4.节能政策的技术可行性
开展节能工作是对的，也是必需的，也有很多厂的节能工作是取得明显效果的，如外三很多创新性的节能技术应用效果还是有口皆碑的。节能改造重要的是要实事求是，不管怎样，没有颠覆性创新技术，性能测试能达到原设计水平也就很不错了。只是，确实太多厂的煤耗数据已经脱离机组能达到的技术水平，经不起推敲了。这华丽数据掩盖了事实真相，误导了政策制定者，影响了决策。
这一年多来出台了两个重要的政策及决定：
1) 2014年9月发布的《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》要求“到2020年，现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310克/千瓦时，其中现役60万千瓦及以上机组（除空冷机组外）改造后平均供电煤耗低于300克/千瓦时。”
2) 2015年12月2日，国务院常务会议决定对燃煤机组全面实施超低排放和节能改造，“要求每个现役燃煤电厂平均煤耗低于310g/kWh,东部地区要提前在2017年全部达到超低排放和煤耗标准，对不符合相关强制性标准要求的，要坚决关停”。在此决定后不久，很多省份也很快出台了报送节能减排计划的通知，同样要求各发电企业要制订节能减排计划，以响应中央决定。“对于不实施改造的煤电机组要列入关停计划，坚决予以淘汰关停。”
这310g/kWh是指性能测试值呢还是全年运行实际值呢？对于去年9月文，要求是相对明晰的，但也是可以推敲的。今年12月国务院常务会议决定所说的“平均煤耗”很模糊，如是发电煤耗且是性能测试值，那基本上没什么问题。但如果是供电煤耗，问题大了去了。
即使说是性能测试值，根据第2节中的分析，亚临界纯凝机组即使是设计值也基本达不到（进口机组除外），这意味着，约50%的机组数量（假定占70%数量的300MW及以下机组有1/3为供热机组）得强制关停啊！虽然600MW及以上机组容量占了50%,但数量只占约30%。要关停，要影响到多少厂？
如果是实际运行供电煤耗值，问题更大了，除了超超临界机组和供热机组，其他机组都得淘汰关停啊？
有人说，你可以改造啊！咋改？真的如”专家”所说的技术上没问题了？过去几年能上的节能项目都上了，本来是恢复性能的技改也算上是能效的新突破了。《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》所附的26项节能技术，对于现有机组改造，只有最后两项技术路线可走了：
1） 600MW及300MW亚临界机组锅炉、汽机全部扒掉改为超临界机组。
于是乎，去年末今年初开始，很多30万和60万的厂就开始张罗把亚临界机组改超临界机组的事情，600MW亚临界机组，才10多年运行时间，锅炉要全部拆掉，汽机换掉，主再热汽管道得换掉，辅机系统也就相应改造，这不是要新建一个厂的节奏么？确定不是为了劳民伤财创造高GDP？欧美用了30多年的机组现在还想着去延寿，我们就这么败家？但，这仅是设计值低于310g/kWh而已。
从机组实际运行能耗的角度来说，如果政府能够通过合理控制和引导电力投资，让机组利用小时数平衡在5500左右的水平，再加上电厂精细化的管理，机组实际能效也能处于不错的水平。即使是1000MW超超临界机组，如果只带了不到50%的负荷，这能效高么？改成超临界或超超临界就能真正解决问题了么？
朋友讲过一个例子，很值得深思。说得是某型火箭发射，第一次失败了，发现主要原因是开始阶段火箭推进速度不够，于是进行改进，增加了燃料装载量，想增大初速度，试了几次，结果还是失败了，直至最后有人提出把燃料量在原基础上减少若干比例，减轻火箭整体重量，最后发射成功了。
2) 曲线救“机”，进行供热改造
这对大量亚临界机组来说供热改造并不是想改就能改的，特别对于南方地区，没有供热需求及需求很小，就没有可行性。
末了，我想说，我们的煤耗不掺水份，会影响我们节能减排的努力么？不会，相反我们的节能工作可以作得更加扎实、更加有效；我们真实的煤耗数据会影响我们国家煤电在国际上的先进性不？不会，国际上的专家反而会更加尊敬我们电力科技工作者、更加认可我国在节能减排方面所付出的努力；可我们的煤耗水平不造假，会影响各级管理者的仕途不？这个嘛.......
有道是，谎言说上一千遍就成了真理。如今，一个美丽的光环笼罩下的规则又出台了，各级省政府已经或准备下文要求各电厂实施310g/kWh的节能及超低排放的减排计划，你们准备好了么？看来谎言开始了继续圆谎就得付出代价。
这是一个美丽的肥皂泡，正在越吹越大，终有破灭的一天。谁是低煤耗的始作俑者已经不重要了，现在是绳索已靠在脖子边上了，各发电集团还愿意继续把头往里套不？
在观看皇帝的新衣的人群里又多出了一个“不懂事”的小孩......
电厂运营分析之
