出品 | 网易新闻
作者 | 须臾千秋,清华大学土木工程博士
你可能没听说过普特拉姆,但你一定听过斯里兰卡。
斯里兰卡原本是印度洋上的一个小小的岛国,面积六万多平方公里,人口2200万。但这个网红旅游国家却成功地吸引了全世界数千万游客前来打卡,人们无不陶醉于这里优雅的海滨美景。
不过,再美丽的国家也无法用爱发电,享受斯里兰卡美妙夜景的时候,你有没有想过,这些电都是哪里来的呢?
(一)曾经的斯里兰卡,每天8个小时以上无电可用
其实,就在短短十年前,斯里兰卡还在饱受缺电困扰。
这里虽然风景秀美,但毕竟是个岛国,岛上既没有先进的发电设施,也很难布设高压线,从外部输送电能上岛,只能靠污染高、效率低、价格昂贵的原油发电来勉强维持。此外,岛上还有一些小型的风力和水力发电设施,不仅装机容量很小,而且依赖自然条件,发电很不稳定。
因此,斯里兰卡的用电曾经一度十分昂贵,而且时常遭遇短缺,许多地方每天电力中断的时间超过8小时,这极大地限制了斯里兰卡各行各业,尤其是旅游业的发展。
早在20世纪70年代,斯里兰卡就开始规划一座大型电站,但由于资金问题一直没有动工,直到21世纪,在中国投资全球布局的东风下,中国为斯里兰卡锡兰电力局提供了优惠信贷,这才解决了资金困难。
从2007年8月开始,斯里兰卡开展了与中国最大的合作项目——普特拉姆燃煤电站的建设。它的总装机容量高达900兆瓦,单独一个电站就将供应斯里兰卡全国50%的电力,可以说是斯里兰卡的举国工程。
因此,普特拉姆电站被誉为“斯里兰卡的三峡工程”,还被印在了斯里兰卡的100元卢比钞面上,可它对于斯里兰卡的意义,甚至比三峡工程之于中国还要更大。
(二)烟囱里看不到烟,这样的燃煤电站是怎么做到的?
普特拉姆电站位于首都科伦坡以北130公里处的一座不知名小城,这里远离旅游风景区,电站修在这里,可以最大限度地降低电站运转对人们生活的影响。
可是,即便是离近了看,你也根本看不到传统火力发电站那幅黑烟滚滚、遮天蔽日的景象。相反,这座目前负荷着整个斯里兰卡45%发电量的煤电站,不要说浓烟滚滚,烟囱口甚至连一丝烟雾都看不到。
很多人因为从烟囱里看不到烟,就以为电厂停止运行了,其实这只是因为电站在环保上有极高的标准。
(正在运行中的普特拉姆电站)
说出来你可能不信,燃煤电站并不像我们想的那样污染巨大,它其实可以很环保,前提是要将煤“狠狠地烧”。
燃煤产生的黑烟,实际上是由于煤炭燃烧不充分而产生的炭黑粉尘。在煤的燃烧阶段,现代化的燃烧室可以将煤炭彻底烧成无机物残渣和废气,这些废气再经过下一步无害化处理和吸收后,排放出的都是无毒无害的二氧化碳和水蒸气,相当于一个巨人的呼吸。
先进的燃煤电站不仅处理了废气,而且同时生产了许多工业副产物。
燃煤尾气处理后产生的粉煤灰,是生产混凝土、水泥砖等建筑材料的重要原料,在过去,斯里兰卡建筑行业所使用的粉煤灰都需要从印度进口,不仅价格高昂,而且海运过程还会造成氯离子的引入,引起腐蚀。
普特拉姆电站投入运行后,当地的水泥公司不出国门就可以买到质优价廉的粉煤灰,价格仅为进口价格的三分之一,这同时也为电站带来了一笔可观的收入。普特拉姆电站以它一己之力,扩大了当地化工产品的供应,促进了多个行业的繁荣。
像普特拉姆这样优质的电站,虽然初始投资很高,建设总价格超过13亿美元,但它的后期收益更高。
普特拉姆电站每发一度电的成本只有8卢比(合人民币4毛钱),而原来的燃油机组则为每度电25卢比(合人民币1.3元),所以,尽管2011年普特拉姆发电后,斯里兰卡全国的电价直降了25%,但国家电力公司却一下子扭亏为盈,高额的电力补贴彻底成为了历史。
短短3年过去,电站第一期投资的4.55亿美元投资就已经全部收回了,未来还会以每天150万美元的速度持续盈利。
一座电站建成,斯里兰卡的百姓用上了廉价电,国家电力公司扭亏为盈,而且中国的投资方也获得了盈利,一举三得。
(三)燃煤电站需要的循环冷却水,如何通过海水获得?
别看火电站靠的是烧火供能,其实它的运转离不开水。
燃煤电站的运转需要有持续不断的循环水来进行冷却,然而,普特拉姆电站靠近海边,周围缺少淡水,只能用海水来充当冷却水。
(火电站水循环系统)
斯里兰卡地处热带海洋气候,常年高温湿热,海水中存在大量的海洋生物,如贝类、海草和藻菌等。
海生物及其孢子或卵容易进入循环水系统和凝汽器冷却系统,在管壁上极易附着和滋生,一方面严重影响凝汽器的换热效果,另一方面容易产生堵塞使循环水滤网超负荷运转甚至停运,最终影响机组的负荷稳定和安全运行。
为此,电站循环水加药系统设计采用了电解海水制氯加氯系统,通过电解海水,在海水中形成次氯酸钠来杀灭海水中的浮游生物。在采集海水后,海水先经过一次滤网和自动反冲洗过滤器二次过滤装置,将直径超过0.5mm的杂质过滤掉,之后进入次氯酸钠发生装置——电解槽中进行电解,进而形成杀毒液。
将这种处理过的海水掺入普通海水中,就可以用作开放式的冷却水了,用这种方法处理冷却水,没有加入新的污染源,可以将电站对自然环境的危害降到最小。
考虑到热带海水的腐蚀性,高温、高湿、高盐雾环境也会严重威胁设备寿命和系统安全稳定运行,电站冷却系统的设备及配件设计选型都采用了防腐等级高的材质,在设备安装、使用的过程中也严格控制室内的温、湿度,并提前配置大量关键配件,保障电站正常运行不受影响。
(四)电站运行需要的人员从哪里来?
普特拉姆燃煤电站是一座技术标准很高的电站,其正常的生产运行十分依赖于高素质的运营和维护人员。然而,普特拉姆电站是斯里兰卡的第一座燃煤电站,当地技术工人严重缺乏,后期运营人才更是匮乏。
为此,普特拉姆电站的承建单位边建设,边培训,让当地人学会管理和运营电站。根据长期运行维护指导协议,公司还在长期培养斯里兰卡的技术人员,确保业主方熟练掌握电站的管理运营技术。
到目前为止,已经有超过600名斯里兰卡当地员工长期工作在普特拉姆电站。随着技术培训的进行,未来还会继续解决至少400人的就业,并带动整个斯里兰卡国家电力从业人员的技术水平提高。
培训不仅仅针对普通技术人员,还针对高层管理人员和高级工程师。除了将技术人员带到中国学习外,公司还自行采购机组仿真机,在现场建立业主培训基地,安排当地技术人员进行仿真机操作培训。
此外,承建单位还在现场留下了一支运维队伍,为当地技术人员提供指导,在工作中采用“一带一”的培训模式,包教包会。
事实上,这些接受了中国技术、中国标准的斯里兰卡技术人员,才是中国标准走向海外的最大支柱,有了他们,中国的工程才能越来越多地走向海外。
(中斯技术人员在电站控制室进行业务交流)
结语
普特拉姆电站的建设完全采用了中国标准,这在海外工程项目中是十分罕见的,作为斯里兰卡的第一座大型电站,这意味着斯里兰卡未来的大量工业建设都会逐渐与之对标,在越来越多的项目中铺开中
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