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摘 要:国家经济发展进入“新常态”,电力市场供应和需求形成倒挂之势,发电企业经营业绩大幅下滑,尤其是浙江省燃气发电企业,在2015年试行两部制电价政策后,大面积步入政策性亏损状况,且两部制电价政策近年内将延续执行,固定成本弥补比例无法提升,生产运营面临着严峻考验和巨大压力。为此,公司按照“精准管理、务实高效、稳健经营,持续提升企业市场竞争力和价值创造力”的年度工作要求,切实加大增收节支工作力度,深入挖掘燃料成本管控措施。
关键词:燃机运营电厂;燃料成本;管控探索
一、燃机公司发电成本分析
(一)燃机市场现状分析
2017年浙江省可再生能源装机容量增加(预计投产机组89台,总容量363.4万KW,主要包括三门核电一台机组,容量125万千瓦,风光共计47座,容量共计193万千瓦),并拥有优先发电权,挤占了存量市场空间;外购电量持续增加,挤占了省内机组电量计划,综上从短期看省内燃机依然存在较大压力。
(二)发电燃料成本控制必要性
随着机组装机容量不断增加,未来市场容量将越来越小,产品同质化情况下参与竞争,是发电企业必然面临的现实,因此对企业来讲,运营公司首要关注的不是消费,而是竞争对手。强化企业成本控制,用最低的成本获取最大利润是企业进行市场竞争的目的,对于依靠燃气为原料的发电企业来说,成本控制不仅是企业管理水平的体现,也是决定企业效益、抵御风险的重要保障。
燃料成本是燃机发电企业最大的成本项目,占有举足轻重的地位,约在发电成本70%以上。受近年两部制电价政策影响,浙江省内燃机发电行业大面积处于亏损状态,生存危机与压力迫使发电企业经营管理战略转向成本领先战略,高度重视降本增效工作,燃料成本管理与控制已上升到第一重要位置,因此燃料成本各影响因素将是我们研究的关键。
(三)边际贡献敏感性分析
边际贡献是管理会计中一个经常使用的十分重要的概念,它是指销售收入减去变动成本后的余额,边际贡献是运用盈亏分析原理,进行产品生产决策的一个十分重要指标。
假设一定条件下燃料成本除外固定成本保持不变情况下,边际贡献大小主要受电价、气价、气耗、厂用电率的影响。
近几年余姚公司仍将执行两部制电价政策,且随着电力体制改革不断深化及天然气价格定价机制逐步放开,未来度电获利能力将受以上4个因素不同程度影响,现根据现行电气价政策及机组年度平均气耗参数下边际贡献设定为目标值,将各参数变化对边际贡献的敏感系数分析如下,从而得知电价对边际贡献影响值最大,气价、气耗次之。但从目前情况看,电气价政策变动受政府主导,为此气耗波动是决定企业生存的主旋律。
二、气耗影响因素分析
余姚公司780MW燃气蒸汽联合循环机组配置两台GE公司PG9351FA燃气轮机和一台D11型汽轮机,可运行一台燃机带汽轮机的一拖一运行方式和两台燃机带汽轮机的二拖一运行方式;目前机组主要以一拖一每日启停调峰运行方式为主,日可用气量仅65-80万立方,单次启停发电量不足400万KWH,经济性较差。
对发电气耗影响的因素主要有:天然气热值、机组负荷率、环境温度、单次启停用气量;为对发电气耗指标偏差进行量化分析,财务部会同运行部组织对历年数据进行梳理分析,绘制出相同边界条件下影响气耗的某个因素和发电气耗之间的对应曲线关系。除了上述影响因素外,其余如启动状态、压气机入口滤网差压、压气机脏污程度、天然气外漏等几个因素难以进行量化,但影响权重也较小。
(一)环境温度对气耗的影响
以8月份为例,环境温度在15℃的ISO工况下,热值37.4MJ/NM3时,发电气耗约0.19NM3/KWh;而超过25℃后气耗上升较快,这也是夏季气耗指标较差的主要原因。
(二)天然气热值对气耗的影响
在环境温度8℃,#1、3机联合循环总负荷380MW下,根据不同天然气热值所对应的发电气耗可知热值每降低1MJ/NM3,气耗升高0.005NM3/KWh。
(三)机组负荷对气耗的影响
在环境温度26℃,天然气热值36.6MJ/NM3的条件下,单台燃机不同负荷对应的气耗,对于二拖一工况,燃机总负荷为乘以2后的负荷。一拖一工况下,燃机负荷每降低10MW,气耗上升约0.0024NM3/KWh;二拖一工况下,燃机总负荷每降低20MW(每台10MW),气耗上升约0.0005NM3/KWh。
(四)日可用气量对日平均发电气耗的影响
在环境温度31℃左右,天然气热值分别为37和37.7MJ下的日可用气量和平均发电气耗之间的关系,并考虑到了当天机组的启动方式,启动耗气量基本接近;同样条件下热值相差0.7MJ,气耗差0.0035NM3/KWh,折算为每MJ变化约0.005NM3/KWh;由此推算,可用气量每增加10万方,气耗降低约0.0015NM3/KWh。
三、降低燃料成本管控措施
在深入了解燃气发电工作原理及运行规律基础上,结合公司实际情况,加强发电精益化管理,以最优发电气耗为目标,充分挖掘经济发电潛力,实现最优运行方式,主要从以下几方面予以实施:
(1)有效协调,积极争取计划外日可用气量,提高单次启停发电量,减少启停次数;通过集中发电、双机运行发电,提高单次启停发电量。
(2)密切跟踪天然气发电市场前沿信息,保持有效沟通,确保高热值供气时多发电。
(3)加强运行管理。开展班组间小指标竞赛活动,促使运行人员主动思考优化运行方式,根据对比分析结果给予先进班组进行奖励,激励运行人员积极投身节能降耗工作;重视内部专业交流,设立燃机技术月刊,通过内部发刊提高运行团队专业技术水平并不断总结推广先进实践经验。
(4)统筹规划检修策略,一方面避免检修期间某些设备多次反复调试投运,造成不必要的资源浪费及机会电量损失;同时筹划好机组检修时间,充分利用环境温度低,机组性能指标可以提升优势,尽可能平衡发电气耗与检修进度之间的关系。 (5)提高机组负荷率,尽可能缩短低负荷调峰运行时间,保证机组负荷尽量接近额定值;另外从技术上不断深入研究如何使燃机负荷带到额定值同时又能满足一次调频合格率。
(6)对天然气系统进行泄漏检查,尤其是排空阀、安全阀、过滤器底部疏水阀等是否存在内漏情况,及时处理。
(7)做好日常对标工作和节能分析,对影响机组运行经济性的一点一滴都予以消除,使机组在最佳最经济条件下运行。
随着我国能源需求的不断增加和环境保护的日益加强,天然气作为重要的清洁能源消费量不断攀升,但省内燃气机组仍作为调峰机组,无法有效发挥产能,建议从国家层面充分协调明确天然气发电政策,建立合理电气价机制,具体如下:
①尽快落实推进天然气公开透明交易。鼓励天然气生产经营企业和用户积极进入天然气交易平台交易,所有进入交易平台公开交易的天然气价格由市场形成。交易平台要秉持公开、公平、公正的原则,规范运作,严格管理,不断创新,及时发布交易数量和价格信息,形成公允的天然气市场价格,为推进价格市场化奠定基础。②保障天然气市场平稳运行。天然气生产经营企业要加强生产组织和供需衔接,加大上游勘探开发力度,提早确定冬季进口资源,加快推进储运设施建设,解决管输能力瓶颈问题,保障资源稳定供应和市场平稳运行;并要认真落实非居民用气降价政策。各级价格主管部门要加大价格检查和巡查力度,依法查处通过改变计价方式、增设环节、强制服务等方式提高或变相提高价格以及串通价格等违法违规行为,切实维护天然气市场秩序。
四、燃料成本管理设想
随着科学技术飞速发展,越来越多的智能设备逐步替代原先单一功能设备,信息化系统的应用及普及不断冲击着传统电力生产行业。电力生产管理为了适应时代的发展,必将迎来从依托人为基础的管理模式向智能设备、智能控制、智能管理、智能决策管理模式的重大变革,为此我公司在国华电力公司建设“智能国华”顶层设计的指导下,继续进行燃机公司智能化运营模式下的组织机构以及流程研究工作,旨在建立一个科学高效的数字化生产、流程化管理、智能化决策的独立燃机公司管理体系。
预计未来可通过集成红外热成像、高清在线监测、热值测算等功能,从而量化燃料成本影响因素,并快速反應影响设备安全正常运行的科学依据,从而缩短维修时间。按此推测,未来公司可通过进气口不同热值数据转换为标准热值下单位价格,从而提高各公司在燃气采购中的话语权,不仅有利于形成公平的竞争环境,且有助于提升公司的数字化管理水平,提高企业竞争力。
作者简介:
赵哲,浙江国华余姚燃气发电有限责任公司。
关键词:燃机运营电厂;燃料成本;管控探索
一、燃机公司发电成本分析
(一)燃机市场现状分析
2017年浙江省可再生能源装机容量增加(预计投产机组89台,总容量363.4万KW,主要包括三门核电一台机组,容量125万千瓦,风光共计47座,容量共计193万千瓦),并拥有优先发电权,挤占了存量市场空间;外购电量持续增加,挤占了省内机组电量计划,综上从短期看省内燃机依然存在较大压力。
(二)发电燃料成本控制必要性
随着机组装机容量不断增加,未来市场容量将越来越小,产品同质化情况下参与竞争,是发电企业必然面临的现实,因此对企业来讲,运营公司首要关注的不是消费,而是竞争对手。强化企业成本控制,用最低的成本获取最大利润是企业进行市场竞争的目的,对于依靠燃气为原料的发电企业来说,成本控制不仅是企业管理水平的体现,也是决定企业效益、抵御风险的重要保障。
燃料成本是燃机发电企业最大的成本项目,占有举足轻重的地位,约在发电成本70%以上。受近年两部制电价政策影响,浙江省内燃机发电行业大面积处于亏损状态,生存危机与压力迫使发电企业经营管理战略转向成本领先战略,高度重视降本增效工作,燃料成本管理与控制已上升到第一重要位置,因此燃料成本各影响因素将是我们研究的关键。
(三)边际贡献敏感性分析
边际贡献是管理会计中一个经常使用的十分重要的概念,它是指销售收入减去变动成本后的余额,边际贡献是运用盈亏分析原理,进行产品生产决策的一个十分重要指标。
假设一定条件下燃料成本除外固定成本保持不变情况下,边际贡献大小主要受电价、气价、气耗、厂用电率的影响。
近几年余姚公司仍将执行两部制电价政策,且随着电力体制改革不断深化及天然气价格定价机制逐步放开,未来度电获利能力将受以上4个因素不同程度影响,现根据现行电气价政策及机组年度平均气耗参数下边际贡献设定为目标值,将各参数变化对边际贡献的敏感系数分析如下,从而得知电价对边际贡献影响值最大,气价、气耗次之。但从目前情况看,电气价政策变动受政府主导,为此气耗波动是决定企业生存的主旋律。
二、气耗影响因素分析
余姚公司780MW燃气蒸汽联合循环机组配置两台GE公司PG9351FA燃气轮机和一台D11型汽轮机,可运行一台燃机带汽轮机的一拖一运行方式和两台燃机带汽轮机的二拖一运行方式;目前机组主要以一拖一每日启停调峰运行方式为主,日可用气量仅65-80万立方,单次启停发电量不足400万KWH,经济性较差。
对发电气耗影响的因素主要有:天然气热值、机组负荷率、环境温度、单次启停用气量;为对发电气耗指标偏差进行量化分析,财务部会同运行部组织对历年数据进行梳理分析,绘制出相同边界条件下影响气耗的某个因素和发电气耗之间的对应曲线关系。除了上述影响因素外,其余如启动状态、压气机入口滤网差压、压气机脏污程度、天然气外漏等几个因素难以进行量化,但影响权重也较小。
(一)环境温度对气耗的影响
以8月份为例,环境温度在15℃的ISO工况下,热值37.4MJ/NM3时,发电气耗约0.19NM3/KWh;而超过25℃后气耗上升较快,这也是夏季气耗指标较差的主要原因。
(二)天然气热值对气耗的影响
在环境温度8℃,#1、3机联合循环总负荷380MW下,根据不同天然气热值所对应的发电气耗可知热值每降低1MJ/NM3,气耗升高0.005NM3/KWh。
(三)机组负荷对气耗的影响
在环境温度26℃,天然气热值36.6MJ/NM3的条件下,单台燃机不同负荷对应的气耗,对于二拖一工况,燃机总负荷为乘以2后的负荷。一拖一工况下,燃机负荷每降低10MW,气耗上升约0.0024NM3/KWh;二拖一工况下,燃机总负荷每降低20MW(每台10MW),气耗上升约0.0005NM3/KWh。
(四)日可用气量对日平均发电气耗的影响
在环境温度31℃左右,天然气热值分别为37和37.7MJ下的日可用气量和平均发电气耗之间的关系,并考虑到了当天机组的启动方式,启动耗气量基本接近;同样条件下热值相差0.7MJ,气耗差0.0035NM3/KWh,折算为每MJ变化约0.005NM3/KWh;由此推算,可用气量每增加10万方,气耗降低约0.0015NM3/KWh。
三、降低燃料成本管控措施
在深入了解燃气发电工作原理及运行规律基础上,结合公司实际情况,加强发电精益化管理,以最优发电气耗为目标,充分挖掘经济发电潛力,实现最优运行方式,主要从以下几方面予以实施:
(1)有效协调,积极争取计划外日可用气量,提高单次启停发电量,减少启停次数;通过集中发电、双机运行发电,提高单次启停发电量。
(2)密切跟踪天然气发电市场前沿信息,保持有效沟通,确保高热值供气时多发电。
(3)加强运行管理。开展班组间小指标竞赛活动,促使运行人员主动思考优化运行方式,根据对比分析结果给予先进班组进行奖励,激励运行人员积极投身节能降耗工作;重视内部专业交流,设立燃机技术月刊,通过内部发刊提高运行团队专业技术水平并不断总结推广先进实践经验。
(4)统筹规划检修策略,一方面避免检修期间某些设备多次反复调试投运,造成不必要的资源浪费及机会电量损失;同时筹划好机组检修时间,充分利用环境温度低,机组性能指标可以提升优势,尽可能平衡发电气耗与检修进度之间的关系。 (5)提高机组负荷率,尽可能缩短低负荷调峰运行时间,保证机组负荷尽量接近额定值;另外从技术上不断深入研究如何使燃机负荷带到额定值同时又能满足一次调频合格率。
(6)对天然气系统进行泄漏检查,尤其是排空阀、安全阀、过滤器底部疏水阀等是否存在内漏情况,及时处理。
(7)做好日常对标工作和节能分析,对影响机组运行经济性的一点一滴都予以消除,使机组在最佳最经济条件下运行。
随着我国能源需求的不断增加和环境保护的日益加强,天然气作为重要的清洁能源消费量不断攀升,但省内燃气机组仍作为调峰机组,无法有效发挥产能,建议从国家层面充分协调明确天然气发电政策,建立合理电气价机制,具体如下:
①尽快落实推进天然气公开透明交易。鼓励天然气生产经营企业和用户积极进入天然气交易平台交易,所有进入交易平台公开交易的天然气价格由市场形成。交易平台要秉持公开、公平、公正的原则,规范运作,严格管理,不断创新,及时发布交易数量和价格信息,形成公允的天然气市场价格,为推进价格市场化奠定基础。②保障天然气市场平稳运行。天然气生产经营企业要加强生产组织和供需衔接,加大上游勘探开发力度,提早确定冬季进口资源,加快推进储运设施建设,解决管输能力瓶颈问题,保障资源稳定供应和市场平稳运行;并要认真落实非居民用气降价政策。各级价格主管部门要加大价格检查和巡查力度,依法查处通过改变计价方式、增设环节、强制服务等方式提高或变相提高价格以及串通价格等违法违规行为,切实维护天然气市场秩序。
四、燃料成本管理设想
随着科学技术飞速发展,越来越多的智能设备逐步替代原先单一功能设备,信息化系统的应用及普及不断冲击着传统电力生产行业。电力生产管理为了适应时代的发展,必将迎来从依托人为基础的管理模式向智能设备、智能控制、智能管理、智能决策管理模式的重大变革,为此我公司在国华电力公司建设“智能国华”顶层设计的指导下,继续进行燃机公司智能化运营模式下的组织机构以及流程研究工作,旨在建立一个科学高效的数字化生产、流程化管理、智能化决策的独立燃机公司管理体系。
预计未来可通过集成红外热成像、高清在线监测、热值测算等功能,从而量化燃料成本影响因素,并快速反應影响设备安全正常运行的科学依据,从而缩短维修时间。按此推测,未来公司可通过进气口不同热值数据转换为标准热值下单位价格,从而提高各公司在燃气采购中的话语权,不仅有利于形成公平的竞争环境,且有助于提升公司的数字化管理水平,提高企业竞争力。
作者简介:
赵哲,浙江国华余姚燃气发电有限责任公司。