在市经济信息化委指导下，市节能中心自2012年开展单位产品能耗限额标准专项检查以来，经过多年贯标培训和节能监察，有力推进企业节能管理水平提高、能效水平显著提升，助力高效、清洁、低碳、循环的绿色产业体系的形成。“十四五”是实现碳达峰目标的关键期和窗口期，需要工业和通信业绿色发展持续发力，为进一步加强节能监察工作，建立常态化节能监察机制，突出抓好重点领域、重点单位、重点项目的监督管理，按照国家和本市2022年度节能监察工作任务，市节能中心开展了2022年度单位产品能耗限额标准专项检查工作，挖掘出一批在能效水平和节能管理方面具有代表性、引领性、先进性的单位。我们将专题分享2022年度工业和通信业达到行业先进水平的单位案例，促进全市相关领域企业加强交流互鉴，推进节能降碳，加快节能新工艺、新技术的应用，推动全行业“比、学、赶、超”行业先进者的经验方法，提升产业绿色低碳化水平。

企业基本情况

        上海外高桥第三发电有限责任公司（以下简称“外三发电”）成立于2005年，是一家在传统火电领域从事煤电清洁化利用的国有企业。公司主要业务包括发电业务、热力生产和供应、固体废物治理。2022年完成发电量104.68亿千瓦时，占上海公用燃煤机组总发电量的17%，公司先后荣获世界“顶级燃煤电厂”、全球清洁煤领导者奖、上海能效领跑者金奖、上海节能30周年十件大事、首届中国工业碳达峰“领跑者”奖等荣誉，并且是目前唯一的“国家煤电节能减排示范基地”。

案例简介

        外三发电已建立质量管理体系、环境管理体系、职业健康安全管理体系及能源管理体系，企业组建了以总经理为组长的节能领导小组，以及以副总经理为组长的节能工作小组。2022年在行业内率先开展碳管理系统认证，参与起草《火力发电企业碳管理体系实施指南》标准，在全国发电行业内率先形成了囊括“碳排放、碳交易、碳资产、碳中和”+“碳信用评级”（4+1模块）的系统性碳管理体系。外三发电2019年～2022年发电煤耗及供电煤耗数值均低于上海市平均水平，综合厂用电率均低于上海市平均水平，并通过2022年度上海市清洁生产的审核。

图1：企业近三年发电量、负荷率与供电煤耗

图2：企业近三年年能耗总量与单位产值综合能耗

图3：企业近三年碳排放量与碳排放强度

企业节能实践

        近年来，外三发电开展了多项提高能效和工艺绿色化低碳化改进项目。

1、新型电能转换技术研究与应用项目

        该技术在现有集中变频供电系统与工频系统之间，基于现有电力电子变频技术和产品，研发新型电能转换技术及控制技术，充分发挥变频发电机组的性能，减少了厂用电率并增加上网电量，提高系统整体效率，以及经济性和灵活性。新型电能转换技术2020-2022年年均送入工频系统净电量1700万kWh，年节约标煤1552吨，减少排放3859吨CO2、109吨SO2、10吨NOX。新型电能转换系统为首创技术及应用，已申报4项国家专利。

图4：新型电能转换系统

2、1000MW机组引增合一改造项目

        引增合一改造主要是将原有的引风机和增压风机拆除，安装新的大容量引风机，并对后部烟道布置进行优化。通过改造，提高了风机的运行效率，减少烟道阻力，全年节约标煤1206吨，同时也扩展机组燃煤适应性。每年还可以节约风机的检修维护费用约25万元，该改造项目竣工决算约1950万元，静态投资回收期约为6.7年。

 

图5：引增合一风机改造项目

3、基于弹性回热的机组启动脱硝技术

        基于采用弹性回热技术，在机组启动阶段(并网前)提高给水温度，使得机组并网初期省煤器出口烟温满足脱硝系统投用条件，使初始负荷的上升不违背原有升负荷特性，从而在原有“全天候脱硝”的基础上，实现“全负荷脱硝”，不仅提升机组环保性能，同时降低启动煤耗，达到环保和经济协同发展双赢的目的。采用该项技术后，机组400 MW负荷以下的等待时间缩短约200分钟，节约启动燃煤约144吨/次。机组启动6次即可收回投资，该项技术具有投资小、回收周期短、效果明显等特点。

图6：基于弹性回热的机组运行效果

4、#8机主机抽真空系统改造

        每台主机凝汽器抽真空系统安装有四台水环式真空泵。在实际机组正常运行时，两用两备，单台真空泵运行功率接近130 kW。改造方案为在原真空系统中分别增设1台高效真空泵组，保留原系统大真空泵，当机组启动阶段建立真空时使用大真空泵，在机组正常运行时使用高效真空泵组维持真空，所配的高效真空泵组单台功率在50 kW以下，2台共可节能160 kW以上，每年可节约标准煤约350吨。同时自2019年投运以来每年节约厂用电135.1万kWh，年节约生产成本约54万元。

图7：高效真空泵机组

5、脱硫氧化风机节能提效

        #7、#8机组脱硫系统配置的氧化风机为罗茨鼓风机。由于罗茨鼓风机在长期运行时存在高电耗，且风机运行故障率高、日常维护保养和检修成本高、噪音污染严重等问题，罗茨鼓风机的运行可靠性和经济性都较差。随着企业对节能环保的要求进一步提高，选用具有运行效率高、噪音低、节能效果好、运行可靠和维修保养较少等优点的空气悬浮式离心风机替代罗茨鼓风机运行，在保证原有风机出力的前提下达到节约能耗、降低维护检修成本的目的，进一步提高氧化风机的运行可靠性和经济性，每年可节约标准煤约241.92吨。

6、火储联合运行项目

        火储联合运行项目是华东首家火电耦合电储能联合运行电力创新示范项目。配套储能系统容量为10 MW/10 MWh，结合多种辅助调频技术和多系统解耦的电网智能侦测调频控制技术，智能高效、高精度并且安全可靠地响应电网调频指令，获得实用新型专利6项，申请发明专利7项。

        通过电储能与煤电机组的深度耦合和联合运行，大幅提升燃煤机组的灵活性及整体调频性能。运行数据显示，企业火储系统投运后提升机组一次调频性能约50%、提升机组一次调频正确率约50%，其总体运行效率约80%。

图8：火储联合运行项目

企业未来在节能上的打算

        按照双碳目标要求，企业将找准定位，发挥高效清洁煤电的优势，积极探索、研究煤电低碳技术使用，包括燃煤机组的各类耦合研究和技术储备，逐步向低碳甚至零碳发展。下一步将加快转型升级，积极探索，拟建设CO2制甲醇万吨级中试和30万吨工程示范工艺包项目，结合外三发电多级低品位热能梯级利用，实现燃煤电厂锅炉烟气高效二氧化碳捕集和制甲醇，助力燃煤发电企业碳中和技术创新。