水泥工業余熱發電是一項非常有效的節能減排途徑，2005年也已被列入我國十大節能工程之一。國家已經給予政策上的大力支持，但在并網運行實際工作中業界還有許多概念不清及糊里糊涂的問題，造成了不應有的極具“中國特色的”所謂并網難的尷尬局面，需要重新認識與探討。本文力求本著實事求是的態度，通過當前水泥工業配套余熱發電系統并網運行難的客觀現狀，從技術層面分析清楚水泥余熱利用發電系統并網運行的技術特點，站在科學發展觀的立場，進行了系統思考，提出了建議與對策，供同行參考。
引言
改革開放三十年來，我國水泥工業取得了舉世矚目的成績。新型干法水泥技術裝備進入世界先進行列；水泥結構調整成績斐然，截止2009年底，全國已有1113條新型干法水泥生產線在運行；與此同時，“十一五”是我國全面加速現代化建設的關鍵時期,今年又是“十一五”的最后一年，能源對經濟發展的約束越來越明顯和重要，科學發展、技術創新、節能減排成為水泥工業全行業的實際行動，在這期間水泥純低溫余熱發電，亦實現了跨越式發展，截止2009年已有498條新型干法熟料生產線配套裝有余熱利用發電系統，裝機總容量超過3316MW。余熱利用發電系統絕大多數采取了所謂的“并網不上網”的并網運行方式，本著實事求是的態度，筆者針對該并網運行方式從技術層面上科學分析其特點，不僅具有理論價值，而且更具有現實意義
水泥余熱利用發電系統并網運行難的客觀現狀
雖然被列為中國十大節能工程之一，利用水泥窯原本排放到大氣中的余熱來發電的項目非常符合世界“低碳經濟”潮流與節能減排的要求，但由于涉及水泥和電力兩個行業的利益之爭，水泥余熱發電項目并網仍是老大難問題，水泥行業往往受到當地電力行業的嚴重不公平待遇和刁難，甚至“敲詐”，只要并網，有許多地區的電力行業（電網企業）還要按余熱發電系統發電量的多少收取極不合理的“上網費、并網費或管理費”“系統備用費”等，余熱發電機組機組的啟、停機還要受到電網企業電力系統調度部門的嚴格控制，絕大多數水泥余熱利用發電系統并網接入方案均是由當地電力部門的設計院進行設計的，個別省市的水泥廠余熱發電并網仍然是老大難問題，余熱發電系統具備發電條件后往往確因并網問題得不到合理解決而遲遲不能正常發電運行，有的能拖半年之久，有的水泥企業甚至將并網問題反映到省長那里，依然得不到合理公平解決，也有的企業被逼無奈只好偷偷私自并網（在目前的情況下雖然感覺有點不合法但也合情合理）。該問題基本上可以定性為中國普遍存在的問題，大大侵蝕了中國水泥企業的利潤空間，一定程度上也影響了新上水泥余熱發電項目的積極性，阻礙了國家節能減排計劃的有效實施，據《每日經濟新聞》調查了解，在遼寧、山東等地，類似余熱發電項目建成后卻無法及時公平并網發電的水泥企業不在少數，由此帶來的經濟損失應引起人們更大關注。
水泥余熱利用發電系統并網運行的技術含義
余熱發電系統的基本原理是將工業生產中排出的大量廢氣通過余熱回收裝置——余熱鍋爐將廢熱進行熱交換回收，產生過熱蒸汽推動汽輪機實現熱能向機械能的轉換，從而帶動發電機進行發電。在水泥熟料生產過程中，水泥窯的窯頭和窯尾產生大量廢氣(廢熱)，在廢氣排出的地方安裝余熱鍋爐，分別稱為AQC鍋爐(窯頭爐)和SP鍋爐(窯尾爐)。在余熱鍋爐內，廢氣與水進行熱交換，使水產生一定溫度和壓力的過熱蒸汽，過熱蒸汽進入汽輪發電機組進行發電。主要設備有凝汽式汽輪機、發電機、SP余熱鍋爐和AQC余熱鍋爐，目前，我國水泥工業純低溫余熱發電技術的核心內容是熱力循環系統，熱力循環方式主要有單壓系統、閃蒸系統、雙壓系統三種基本模式，以及由此衍生的復合系統構成。理論和實踐表明，以上三種熱力系統的選擇，應依據企業的具體情況來選擇合適的系統，采用哪種熱力循環方式最合理，應依據熱平衡計算、生產線規模、企業管理水平、投資高低等實際情況，進行綜合比較分析論證。而且無論何種模式的余熱利用發電系統相對于外部常規供配電網絕大多數采取“并網不上網”的并網運行方式，一般意義上的所謂并網運行是指發電機組在正常運行狀態下，與外部常規配電網在主回路上存在電氣連接，連接點一般稱為“公共連接點”(簡稱PCC)．電氣連接包括電纜直接連接、經過變壓器連接、經過逆變器連接等方式．在我國，目前并網運行按照電能功率交換方式可分為普通并網和并網不上網2種．前者發電機組可以向外部電網輸送多余電能功率，而后者則嚴格禁止發電機組的電能功率外送，即PCC處功率流向只能是從外部電網流向電力用戶 ，而水泥余熱利用發電系統的“并網不上網” 實質上是一種“內部并網”，純粹技術上的并網連接點（PCC）也都在水泥企業的內部供配電網線路上通過電纜直接連接，與外部電網（電力部門的）都有空間上的一定距離,技術上的“外部常規供配電網”實際上就是水泥企業的內部常規供配電網，其所發電量由水泥工廠全部自用，即所發電能并不傳輸到電力部門管理的外部電網使用，并且水泥行業一般地處城市偏遠地區，其配套余熱利用發電系統的發電機組均是布置在水泥工廠內部，發電機組容量占水泥工廠全廠總變壓器容量的比例一般不超過25%，說明其內部并網對外部電網的影響是很小的，理論上和實踐上也都充分證明了這一點。通俗一點講，“并網”也可理解為技術方面，一般指的是“設備”，是發電機及發電設備與電力系統間存在物理連接。“上網”則是市場交易方面，一般指的是“電”，是電能，電量要通過電力系統向用戶傳送及銷售。
【作者：張金營】