编者：为了全面建设小康社会，实现到2020年GDP翻两番的战略目标，今后20年左右，我国的交通和建筑用能将迅猛提升，石油消费和天然气需求亦将成倍增加，对外依存度加大，电力需求将增加约3倍。可见能源供应的任务十分艰巨，为了应对能源发展和供应所面临的挑战，我们必须遵循国家倡导的以煤炭为基础，电力为中心，石油、天然气、可再生能源和新能源全面发展，把节能放在突出地位的方针。有专家提出，积极鼓励和扶持燃用天然气的热、电、冷联供技术，《中华人民共和国节约能源法》有条文明确规定，鼓励发展诸如热电联产联供，及其梯级利用技术，努力提高热能综合利用率，达到有效合理地利用有限资源的目的。面对倍受关注的热、电、冷联产联供问题，本刊特约通讯员金浪近日特意走访了受国家有关部门委托，曾为我国编制发展热电联产文件和正为北京市起草小型全能量系统即分布式能源系统文件的王振铭教授。
问：王教授，您好！关于热电联产，我早有耳闻，但是最近几年这一词出现的频率逐渐增多，倍受关注，您作为中国电机工程学会热电专业委员会的资深领导和机电方面的专家，请您给我们读者介绍一下热电联产的现状和有关情况可以吗？
答：可以！国家有一部能源大法，专门谈节约能源，其中的第39条提示说，国家鼓励发展通用技术之一的是：推广热电联产、集中供热，提高热电机组的利用率，发展热电梯级利用技术，热电、冷技术和热、电、煤气三联供技术，提高热能综合利用率。为贯彻“节约能源法”，国家发改委委托中国电机工程学会热电专业委员会组织编制发展热电联产的新文件，2000年8月国家计委、国家经贸委、建设部、环保总局联合批准执行《关于发展热电联产的规定》。从此，我国热电联产的发展走上了快车道。到2003年底为止，年供热量达148421万GJ，比2002年增加6.6％。6000千瓦及以上供热机组共2121台，总容量达4369万千瓦，占同容量火电装机容量的15.69％。目前，我国运行热电厂中，规模最大的为太原第一热电厂，装机容量为138.6万千瓦。在北京、沈阳、吉林、郑州、长春、天津等特大城市有一批20万和30万千瓦的机组在运行中，区域热电厂已蔓延到了乡镇工业开发区。苏州地区一些村镇办的热电厂也在发挥着重要作用。由于市场经济的发展，一些大中城市也开始安装大型供热机组。一些私营企业家也看好投资热电联产建热电厂负责城市集中供热的热力公司中，数北京的规模最大，拥有近600公里的供热管网（其中蒸汽网有38公里），供热面积达7800万平方米，大小热力站共1317个。到2002年底，我国集中供热的能力为蒸汽83346吨／时、热水148579兆瓦／时；供热面积为155567万平方米。比2001年增长6.31％；热力管道总长达10139公里，热水管48601公里，东北、华北、西北地区，集中供热面积占全国集中供热面积的80％，热化率达30％，此间的从业者达24万人。全国总供热量中，热电联产的蒸汽占65.89％，热水占32.66％。集中供热面积中民用建筑占59％，而且增长较快，并向过渡区发展。北京市集中供热面积中，民用建筑占72.66％，河北为66.56％，辽宁、山东分别为67.5％和51.97％。
问：刚才您谈到的特大城市、大中小城市，不知是如何界定的，是以城市GDP来划分，还是以什么规定划分的？
答：按建设部以城市非农业人口的规模来分城市大小的，如200万以上人口的为超特大城市，拥有100～200万人口的为特大城市，50～100万人口的为大城市，20万以上到100万人口的为中等城市，20万及以下人口的为小城市。它们的集中供热面积所占比例，依次是29％、22％、16％、16％和17％。2000年～2002年，我国城镇集中供热年平均增加2.2亿平方米。自从天然气进京以及西气东输成功进入商业运营后，我国城市供热所用能源结构有了较大调整，因此，蒸汽供热的主力军将是热电联产，而城镇热水集中供热的重担就落在锅炉房供热上了。无论从供热能力上看，还是从供热总量上看，包括燃用天然气在内的热电联产均占全国蒸汽总供热能力和总供热量的60～70％。如2002年，全国总供热能力为83346t/h，热电联产（含燃用天然气的）为59946t/h，占72％。全国供热总量为57438万GJ，热电联产（含燃用天然气）为37847万GJ，占66％。
问：看来集中供热的热电联产正在积极发展中，从全国范围看，今后它的发展趋势如何？
答：我想从五个方面简单谈一谈。其中，重点介绍第二代能源系统或称分布式能源。第一个趋势是大容量供热机组增多，刚才您讲到集中供热已引起国家的重视，的确，对城市集中供热，由于近两年我国热电联产建设中开始注重了建设的规模，提倡搞大型两用供热机组。以前单机20万、30万千瓦的大型供热机组仅在特大城市建设，近两年在20万以上人口的大、中城市也开始建设。第二个趋势是由于陕甘宁天然气进京和国家西气东输工程的投运，已使十多个省市的燃料结构调整成为现实，燃气－蒸汽联合循环热电厂已列入一些地区的建设工程计划中，给这些地区的供电企业带来了商机。第三个趋势是以国产首台低热值燃气－蒸汽联合循环热电机组于2003年10月，在吉林通化钢铁厂投运为先导的低热值气体燃料如锅炉煤气、伴生高炉煤气（无法利用又污染环境的气体）的燃气轮机发电机的相继面世，从而拓展出国产燃气轮机的应用领域。第4个发展趋势是引起了各城市对环保更进一步的重视，体现在2002年全国471个城市中有209个城市的空气质量达到国家二级标准，占统计城市的44.4％。
我国热电联产发展的第5个趋势，我想重点介绍一下。最近这几年我国天然气的产量和消费量均呈现出快速增长走势，这方面的看点、热点也很多——西气东输工程胜利完工、陕甘宁天然气进京第二条管线的建设，以及天然气勘探开发方面捷报不断，等等。尽管如此，但是离我们对天然气的需要量还是有差距的。这里可以举一些数字，请我们的读者了解一下，这段距离有多大：2002年我国天然气的生产量仅占全国能源生产量的3.2％，消费量也只占全国能源消费量的2.7％。我国天然气的储备量仅占世界储备量的1.2％，可人口则要占到世界总人口的20％，人均天然气仅为世界平均值的13.2％。“西气东输”的年输送能力为120亿立方米，与莫斯科相比，这座城市一年用的天然气为360亿立方米，平均每天耗用1亿立方米。有句话我很欣赏：“资源是有限的，管理是无限的”。我们要有效、合理地利用大自然赋予我们的资源。
这里，就牵出了下一步我要讲的问题了，即由于科技的发展，由于油品、天然气在能源结构或说是燃料结构中位置的显赫，让我们的传统观念和常规思维方式要与时俱进。为了统一解决电、热、冷的联动供应，一种由小型燃气轮机（内燃机）、余热锅炉吸收式溴化锂制冷机组成的小型全能量系统（被称第二代能源系统或分布式电源）在国外得到迅速兴起。由于小型燃机或内燃机的供电效率为24%～35％，但是，将其联合循环后，供电效率可达到45％～50％。这便否定了人们大脑中燃煤时代那种固有的“机组小就不经济”的传统观念。在燃料结构改变的今天，即燃油、燃天然气的燃气轮机、内燃机，由于大、小机组的效率差别不大，这就凸现出“小”的各种优越性，所以被发达国家大量采用，不但1000～10000KW燃机的市场需求量大，连1000KW以下的小燃机，甚至100KW之内的微型燃机也都是销路看好。纵观西方发达国家能源产生的发展里程可以看出，它经历了从分布式供电到集中式供电后，又回归到分布式供电的演变。因此，对传统能源的利用方式，我们要重新审视，这成了未来能源发展战略的一个重要组成部分。
问：王教授，请允许我打断一下您的讲话，多年前我听说有学者预言：到本世纪末，大型发电站、热电厂将被关闭，因为更经济、更实惠、更节能的小型化燃机的发展，将得到人们的青睐，可能吗？
答：有可能，国外有研究表明，一种分散式的电力管理新概念，可能比目前很多国家采用的电力供应系统更有利于节能和更有利于环保。它通过分散式的模式建立若干小型发电站可代替少数大型发电站，从而尽可能减少了输电距离，达到降低能耗的目的。目前，中央式供电系统的能源利用效率最高，约55％，而测试表明，分散式电力供应的效率至少可达到85％。我国能源发展的前景将对燃用天然气的热、电、冷联供技术给以高度重视，这使一次能源可得到合理的梯级利用，且具有低NOx燃烧技术，可提高环境效益。很多学者提出，北京应积极发展小型全能量系统，以确保2008年的北京奥运会。目前，以天然气为燃料的分布式能源建设，已由学术研讨进入到工程开发阶段，它将作为大电力系统的补充而迅猛发展。上海在这方面已进入紧锣密鼓的运作之中，北京市已将出台相应文件的起草工作交由我们热电专业委员会承担并在积极进行中。最近公布的《中华人民共和国可再生能源法》为分布式能源提供了法律保证。
问：改革开放至今，我国电力工业发展很快，尤其是进入21世纪后，其已步入了大电网、大机组、高参数、超高压和自动化、信息化，及全国联网阶段。这一发展趋势又给热电厂提供了进一步加强自身技术改造的机会，也可称压力，是吗？
答：关于这点，是我又要着重讲的一个问题，即能源的节约。我国不但是能源生产的大国，而且还是能源消费的大国，经济的快速发展导致能源需求的急速增长。因此，从长远来看，我国面临能源资源不足，供应压力增加，环境保护矛盾突出，能源效率和技术落后，农村能源又亟待改善等诸多重大问题。在这种情况下，一方面，必须按照科学发展观的要求，转变经济增长方式，大力调整经济结构，把速度与效益、结构与质量统一起来；另一方面，要充分考虑能源的承载能力，全方位提高能源利用率，高度重视能源的节约，和走新型工业化道路，以能源的可持续发展和有效利用，支持经济、社会的可持续发展。
有研究预测，2020年， 我国能源需求总量可达到30亿吨标准煤。因此，一方面要扩大能源资源的开发利用和能源供应渠道，再方面要提高能源利用率和扩大可再生能源、废弃物资源的开发利用。我国可再生能源资源丰富，有10亿千瓦的风能源、约17000亿吨标准煤的太阳能资源、近6亿吨标准煤的生物质能资源、约1.2亿千瓦的小水电资源，还有潮汐能、地热能等资源，我国已制订出可再生能源的发展规划，到2020年，将使其生产量占到一次能源生产量的10％。目前，热电联产技术成熟，效率较高，节能显著，是最主要的分布式能源。在政府、企业和社会各界的共同努力下，我国的热电联供联产取得了很大成绩。到2003年，已建成6000千瓦以上供热机组2121台，总装机达到4370万千瓦，占电力总装机的11.2％，供热能力占全国供热总能力的22％。与热电分产相比，每年可节约能源3000多万吨标准煤，减少SO2排放量60万吨、减少CO2排放量1300多万吨。因此，它是既节能又环保的有效设施。
有研究指出，2020年，我国热、电联产可达到2亿千瓦，形成年节能2亿吨标准煤的能力，减少SO2排放360万吨、NOx130万吨、CO27800万吨。由于我国燃料供应以煤炭为主，因此，对燃煤热电联产采取了比较严格的管理措施，同时国家大力支持以天然气、生物质等为燃料的热、电联产。随着“西气东输”带来天然气管网的逐步完善，这将给分布式天然气热电联产的大力发展提供机遇，使之成为最具发展潜力的分布式能源，目前，我们正组织有关方面研究分布式天然气热电联产的相关政策和鼓励措施，并积极开展示范项目的建设。上海、北京两市正积极做这方面的工作。相信，随着电力体制改革的步步深入和电力市场的逐渐完善，天然气分布式热电联产面临的问题定将一一解决。
问：王教授，您是我国电力业界的资深学者和热电研究的专家，请您结合节能这个话题简单介绍一下国内外的近况及今后的发展方向。
答：现在人们有一个共识，即能源资源是有限的，但能源管理是无限的，与世界相比，我国人均能源占有量很低。因此，我们应该珍惜宝贵的能源资源，其基本思路是：以市场为导向，通过经济节能和技术节能两条途径，充分挖掘节能潜力；依靠管理和技术创新，采取种种有效措施合理用能和节约用能，不断提高能源效率和保护生态环境，促进能源、经济和环境的协调发展。我们要向丹麦学习，美国也在向丹麦学习。经过长时间的探索和发展，电力改革在世界上形成有两种模式，即丹麦模式和美国模式：
丹麦模式是以热电联产、提高能源利用率、降低环境代价为核心的，而美国模式是打破垄断，引入竞争为核心，采取厂网分离，竞价上网，政府（议会）定价等措施。丹麦改革进行了20年，国内产值翻了一番多，供电能力始终保持了增长态势，可消耗的资源量并没有增加，能源成本增加并不大，可是环境代价大幅度降低，据说：世界节能最好的国家就是丹麦。这个国家至今已经没有一个大电厂不供热，也没有一个工业锅炉不发电，其奥妙在于将分别生产热与电两种产品变为热电联产，靠科技生产力提高了效率。而前不久，包括美国在内及其美国模式的效仿者均出现了大面积的缺电，首先是美国改革的始发地加利福尼亚州发生大范围停电，紧接着是法国、意大利、英国、西班牙。这一世界性大停电反映出传统大电厂、大电网、超高压的模式是不安全的。
自那以后，更多的人把解决电力短缺的目光投向丹麦模式，提倡人们智慧用电，即要学会利用新技术来发电和用电，在保证有充足用电的情况下应用新技术，在使人们的生活品质不下降反而有所提高的情况下用电。目前，信息技术正在将发电、输电、供电和用电，以及发电上游的燃料（如天然气、石油、煤等）供应系统、用电下游的制冷系统进行着全面整合优化，以从根本上重新创造一个全新的能源综合供应系统。□