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【專家解說】：2　我國電力發(fā)展的趨勢 目前,我國電力裝機容量居世界第三,年發(fā)電量居世界第二,但我國的人均電力占有量只 居世界第80位.我國的國民經(jīng)濟高速增長,預計在21世紀中葉達到中等發(fā)達國家的水平,故 人均用電水平的增加是不可避免的.人口的不斷增長和現(xiàn)代化進程使我國對電力需求不斷增 加.按照人均1 kW的目標,2050年我國發(fā)電裝機容量需達1 500 GW左右,比現(xiàn)在凈增1 300 GW,按常規(guī)的發(fā)展模式幾乎不可能達到這個目標,因此需要尋求新的發(fā)展途徑.到21世紀,可 再生能源和新型發(fā)電技術將成為電力發(fā)展的主要潮流,以彌補一次能源的不斷減少,同時,能 源的高效利用技術、環(huán)保兼容的能源技術將廣泛利用,發(fā)展新型的輸配電技術及電能質(zhì)量控制 技術也是必然趨勢. 2.1　火電方面　我國的能源資源特點決定了火電要繼續(xù)發(fā)展.我國的石油和天然氣儲量有 限,探明程度低,資源寶貴,作為重要的工業(yè)原料不能用于發(fā)電,故以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在相當 長的時期內(nèi)難以改變,但由于我國的煤炭資源分布不均而造成了長期的北煤南運,西煤東調(diào)的 局面.隨著我國火電的不斷增長,所需煤炭亦不斷增加,這就給全國的運輸系統(tǒng)帶來很大的壓 力.到21世紀,將實行輸煤與輸電并舉,大力發(fā)展坑口電廠,減輕運輸壓力及負荷中心地區(qū)的 環(huán)境污染,并以電力輸出為主,帶動其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進當?shù)亟?jīng)濟的繁榮,在火電技術上,火 電機組向著大容量、低煤耗、低污染的方向發(fā)展.隨著我國電網(wǎng)容量的不斷增大,對600 MW、 1 000 MW的大機組需求將日益增多. 采用超臨界技術勢在必行.鍋爐設計煤種應考慮劣質(zhì)煤,并降低煤耗,以緩解電力高速發(fā) 展帶來的煤炭供應緊張,同時也要進一步降低發(fā)電成本.大量的煤煙是我國空氣污染的主要污 染源,為了更好地減少火電廠對大氣所造成的污染,潔凈煤技術(clean coal Technology)是惟一 的選擇,并將會得到長足的發(fā)展. 2000-2010年期間,國家規(guī)劃每年新增火電機組15 GW以上.到2010年,火電裝機容量將 達350~400 GW,仍占全國裝機容量的65%左右.隨著現(xiàn)代化技術的發(fā)展,火電仍會繼續(xù)增加, 但所占比重會逐漸降低. 2.2　水電方面　我國具有豐富的水能資源,開發(fā)水電可作為緩解能源緊張,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),解 決缺電及實現(xiàn)電力可持續(xù)發(fā)展的基本戰(zhàn)略,同時世界上電力發(fā)展水平較高的國家都是優(yōu)先發(fā) 展水電,所以,21世紀我國的水電開發(fā)將出現(xiàn)新的曙光.預計到2000年底,我國的水電裝機容 量將達80 GW,而到2010年,水電裝機容量應達150~160 GW的水平,使我國水電占全國裝機 容量的比重達到30%[5].屆時我國將大力開發(fā)西部的水能資源,建設西南、西北水電基地,實 現(xiàn)西電東送,達到東西優(yōu)勢互補,縮小我國東西部的經(jīng)濟差距,其中西南部的紅水部、瀾滄江、 烏江等水電基地向華南、華中送電;中南的長江三峽,金沙江水電基地向華東、華中送電;西北 的黃河上游和北干流水電基地向西北、華北送電.此外,從電網(wǎng)發(fā)展需要在東部的天荒坪、羊 湖、張河灣等地將建設一批抽水蓄能電站.可見,到21世紀我國的水電開發(fā)工程規(guī)模大,技術 難度高,而且水電機組要向高水頭、大容量、多機型的方向發(fā)展. 2.3　核電方面　2000-2010年期間,隨著核電技術的不斷發(fā)展、核電設備的國產(chǎn)化,我國的核 電將步入一個高速發(fā)展的時期,成為電力供應的適當補充;到2020年,核電將初具規(guī)模,并與 火電、水電共同成為我國發(fā)電構(gòu)成中重要的組成部分.據(jù)悉,我國秦山核電二期工程預計在 2003年建成投產(chǎn);廣東嶺澳2×100 MW壓水堆核電站和遼寧2×1 000 MW壓水堆核電站,以 及秦山三期2×600 MW重水堆核電站將在2010年前后建成投產(chǎn).預計到2010年,我國的核電 裝機容量將達20 GW,其中,整個大亞灣核電站的發(fā)電能力將為3 600 MW.到2020年,高速發(fā) 展的核電將占全國總發(fā)電能力的5%. 2.4　新能源方面 2.4.1　太陽能發(fā)電　太陽能發(fā)電由于無污染,無噪聲,運行維護簡單,使用壽命長,規(guī)模靈活, 既可一家一戶地分散供電,又可大規(guī)模地集中供電或并網(wǎng)進行,應用幾乎不受地域條件限制, 資源量又非常豐富,因而始終受到青睞.目前,全世界太陽能的使用量已達65 MW,而且保持著 較快的增長速度.隨著太陽能發(fā)電技術的飛速發(fā)展,發(fā)電成本亦會不斷下降.預計到21世紀, 太陽能發(fā)電將廣泛應用于交通、通信、電視、氣象、石油、國防以及人民生活中.PV技術,即用太 陽能電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿募夹g,預計在2000年后便可與常規(guī)發(fā)電技術競爭,同 時,光伏電池與建筑材料集合成復合材料用于敷設屋頂和墻體是21世紀PV技術的一個重要 發(fā)展方向;光熱發(fā)電技術也將在21世紀得到長足的開發(fā)和利用.預計到2000年底,光伏發(fā)電 總?cè)萘繉⑦_70 MW,同時在西藏拉薩將建設30 MW的太陽能光熱發(fā)電站. 2.4.2　風能發(fā)電　目前,我國的風力發(fā)電處于一個大規(guī)模發(fā)展的前期,但我國的并網(wǎng)風力發(fā) 電技術的研究開發(fā)以及生產(chǎn)均落后于風電場建設的步伐,且國外的風電機組已占據(jù)我國的風 電市場.到21世紀,我國將建立風力發(fā)電的市場化機制,改變相應的政策,認真研究國外先進 技術及引進外資,大力發(fā)展風力發(fā)電,同時在正確評估風能資源的情況下,加大科研開發(fā)投資 力度,加速風電設備的國產(chǎn)化進程,進一步降低風電成本.預計到2010年,我國的風電場累積 裝機容量將達19 000 MW,并成為我國電力的一支方面軍[6]. 2.4.3　地熱能發(fā)電　地熱能在我國總能源中所占比例很小,目前只是一種輔助能源,但在局 部地區(qū)卻是主要能源.充分開發(fā)地熱資源,對加速邊遠地區(qū)的文化、經(jīng)濟建設將起很大的作用. 未來的5~10年,我國西藏羊八井熱田北部深層和羊易地熱田及云南騰沖縣熱海地熱田(3處 的井底溫度分別達到262℃、202℃、260℃)將得到開發(fā).上述高溫熱田的開發(fā),將使我國建成 單機容量為5~10 MW的地熱電站,從而推動我國地熱發(fā)電技術的發(fā)展達到新的水平.同時, 除已開發(fā)的水熱型地熱資源外,其它3種類型(地質(zhì)型、干熱巖型、巖漿型)的地熱資源也將開 始研究和開發(fā)利用. 2.4.4　海洋能發(fā)電　海洋能發(fā)電具有很大的經(jīng)濟效益.由于海洋能發(fā)電站建在沿岸和海上, 不占有土地資源,不需遷移人口,而且還具有圍墾土地、水產(chǎn)養(yǎng)殖和旅游觀光等綜合利益,故海 洋能發(fā)電將是21世紀主要發(fā)電形式之一.目前,世界上最大的潮汐電站是法國的240 MW朗 斯電站,我國已在浙江三門縣健跳港、福建福鼎縣八尺門站址做了相當深度的前期論證和可行 性研究工作,計劃建設1~2座1萬kW級的潮汐電站.此外,波浪能、潮流能、溫差能和鹽差能 發(fā)電技術也將進一步發(fā)展利用.預計到2020年,各種形式的海洋能發(fā)電站出現(xiàn)在我國的沿海、 河口及海灣上. 2.4.5　生物質(zhì)能發(fā)電　我國國民經(jīng)濟的高效發(fā)展,將帶動我國的農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,隨 之也會給我們帶來大量的生物質(zhì)能資源:如薪材、秸材、稻殼等;人民生活水平的提高亦會產(chǎn)生 大量的生活垃圾;工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展也會帶來大量的污水和廢水,所以,下世紀的生物質(zhì)能開 發(fā)將是大規(guī)模的.這些廢物不僅得到最大限度的合理利用,而且對保護生態(tài)環(huán)境、促進經(jīng)濟建 設、提高人民生活水平等都將具有直接的經(jīng)濟效益. 2.5　電網(wǎng)及輸變電技術　隨著國家電力裝機容量的增加,預計到2000年底,華北、華東、華中 等電網(wǎng)裝機容量將超過4萬MW,到2010年,上述電網(wǎng)的裝機容量要達5萬MW以上.到那時, 一個全國性大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)的格局將隨著三峽工程的西電東送,北電南送的建設發(fā)展而逐步形 成.因此,全國性的大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)方式,輸電線路更高一級電壓輸電技術,緊湊性輸電技術,電 力電子技術,應用于輸電電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行技術,電網(wǎng)高度與自動化技術等,都是我國21世紀 電力進一步的研究方向.到2000年底,全國220 kV及以上輸電線路達到17.12×104km,變電 容量398 GVA,其中500 kV線路達到2.72×104km[7].到2010年,全國的發(fā)電裝機容量預計達 到0.5~0.55 TW.因此,各大區(qū)電網(wǎng)建設堅強的500 kV主網(wǎng)架至關重要.屆時三峽水電站將向 華中、華東、四川送電;西南水電基地向兩廣電網(wǎng)送電;晉、陜、蒙、寧的火電基地的建設也初具 規(guī)模,并向京、津、冀、魯及華中地區(qū)送電.我國的電網(wǎng)將基本形成北、中、南3個跨大區(qū)互聯(lián)電 網(wǎng),并將取得巨大的送電效益和聯(lián)網(wǎng)效益,為我國的經(jīng)濟建設提供強大的電力后盾. 2.6　交流特高壓輸電　交流特高壓是指比500 kV更高的交流電壓.在我國的國民經(jīng)濟高速 發(fā)展,電力需求不斷增加的態(tài)勢下,必然相應出現(xiàn)一個新的電壓等級以適應電力系統(tǒng)的發(fā)展. 我國能源與負荷中心的分布很不均衡,煤炭資源主要集中在華北和西北,水力資源2/3集中在 西南,而負荷中心則側(cè)重在華東、華中和華南.隨著跨世紀的三峽電站和長江流域的水力的開 發(fā),華北、西北坑口火電廠的興建,總的電力流向?qū)⑹情L距離、大容量的“西電東送”和“北電南 送”,輸送容量估計可達5 000~20 000MW,輸送距離估計為600~2 000 km,從而形成全國各大 區(qū)電網(wǎng)的互聯(lián).其實,三峽水電站一投運,僅湖北的水容量用以發(fā)電即達2萬MW以上.據(jù)幾個 大區(qū)電網(wǎng)預測,大區(qū)電網(wǎng)內(nèi)裝機容量將急劇增加,中距離大容量輸電在今后15年內(nèi)也將超過 5 000 MW,如仍采用500 kV電壓等級,短路電流將超過63 kA.對于這些全國電網(wǎng)互聯(lián)所需的 長距離、大容量輸電以及網(wǎng)內(nèi)的中距離、大容量輸電,交流500 kV無論在傳輸長度、傳輸容量 和限制短路電流方面都不能勝任,因此必將出現(xiàn)輸電能力高于交流500 kV的交流高壓輸 電[8,9].鑒此,筆者認為,國家有關部門應組織專家學者盡早開展特高壓輸電前期科研工作,借 鑒國外現(xiàn)有的特高壓輸電經(jīng)驗,結(jié)合我國實際情況,掌握特高壓輸電技術,研制特高壓輸電設 備,并在技術成熟的時候,建設我國第一條特高壓輸電線路. 另外,從當前世界電力運行來看,交流特高壓和高壓直流(一般為800 kV)各有優(yōu)缺點,各 電力公司都競相改進各自的技術.因此,世界范圍內(nèi)交流特高壓和高壓直流將并行存在.在我 國,已經(jīng)把直流輸電作為一種非常重要的電能傳輸方式,并在全國聯(lián)網(wǎng)中擔任重要角色. 3　結(jié)　論 1)以煤炭發(fā)電為主的火電在21世紀相當長的時間里仍是我國電力生產(chǎn)的主角,但應降 低煤耗和大力推廣潔凈煤技術. 2)水電和核電是21世紀我國電力發(fā)展的一個重要組成部分.到2020年水電將占30%, 核電占5%. 3)太陽能、風能、地熱能等新能源發(fā)電在我國邊遠地區(qū)將得到充分發(fā)展,并將促進當?shù)亟?jīng) 濟的高速增長. 4)海洋能將是21世紀的主要能源利用形式之一,充分開發(fā)海洋能將給我們帶來巨大的 經(jīng)濟效益. 5)從我國電力工業(yè)需求的長遠規(guī)劃和發(fā)展來看,在21世紀,我國將采用特高壓輸電. 6)能源的高效利用技術及環(huán)境保護兼容的發(fā)電技術在21世紀將重點研究和廣泛利用. 7)高壓直流輸電作為一種非常重要的電能傳輸方式,將繼續(xù)在我國電網(wǎng)中擔任重要角 色. 參考文獻: [1]黃艷.世界電力發(fā)展現(xiàn)狀及其趨勢[A].夏軍.水利水電工程研究與實踐[C].武漢:武漢工業(yè)大學出版社, 1998. 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