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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(jì)高速增長,預(yù)計在21世紀(jì)中葉達(dá)到中等發(fā)達(dá)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(jìn)程使我國對電力需求不斷增 加.按照人均1 kW的目標(biāo),2050年我國發(fā)電裝機容量需達(dá)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(dá)到這個目標(biāo),因此需要尋求新的發(fā)展途徑.到21世紀(jì),可 再生能源和新型發(fā)電技術(shù)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(shù)、環(huán)保兼容的能源技術(shù)將廣泛利用,發(fā)展新型的輸配電技術(shù)及電能質(zhì)量控制 技術(shù)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(dāng) 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(jì),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(fù)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(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的繁榮,在火電技術(shù)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(shù)勢在必行.鍋爐設(shè)計煤種應(yīng)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(yīng)緊張,同時也要進(jìn)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(shù)(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(dá)350~400 GW,仍占全國裝機容量的65%左右.隨著現(xiàn)代化技術(shù)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(jì)我國的水電開發(fā)將出現(xiàn)新的曙光.預(yù)計到2000年底,我國的水電裝機容 量將達(dá)80 GW,而到2010年,水電裝機容量應(yīng)達(dá)150~160 GW的水平,使我國水電占全國裝機 容量的比重達(dá)到30%[5].屆時我國將大力開發(fā)西部的水能資源,建設(shè)西南、西北水電基地,實 現(xiàn)西電東送,達(dá)到東西優(yōu)勢互補,縮小我國東西部的經(jīng)濟(jì)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(shè)一批抽水蓄能電站.可見,到21世紀(jì)我國的水電開發(fā)工程規(guī)模大,技術(shù) 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(shù)的不斷發(fā)展、核電設(shè)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(yīng)的適當(dāng)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(yù)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(yù)計到2010年,我國的核電 裝機容量將達(dá)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(hù)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(jìn)行,應(yīng)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(dá)65 MW,而且保持著 較快的增長速度.隨著太陽能發(fā)電技術(shù)的飛速發(fā)展,發(fā)電成本亦會不斷下降.預(yù)計到21世紀(jì), 太陽能發(fā)電將廣泛應(yīng)用于交通、通信、電視、氣象、石油、國防以及人民生活中.PV技術(shù),即用太 陽能電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿募夹g(shù),預(yù)計在2000年后便可與常規(guī)發(fā)電技術(shù)競爭,同 時,光伏電池與建筑材料集合成復(fù)合材料用于敷設(shè)屋頂和墻體是21世紀(jì)PV技術(shù)的一個重要 發(fā)展方向;光熱發(fā)電技術(shù)也將在21世紀(jì)得到長足的開發(fā)和利用.預(yù)計到2000年底,光伏發(fā)電 總?cè)萘繉⑦_(dá)70 MW,同時在西藏拉薩將建設(shè)30 MW的太陽能光熱發(fā)電站. 2.4.2　風(fēng)能發(fā)電　目前,我國的風(fēng)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(fēng)力發(fā) 電技術(shù)的研究開發(fā)以及生產(chǎn)均落后于風(fēng)電場建設(shè)的步伐,且國外的風(fēng)電機組已占據(jù)我國的風(fēng) 電市場.到21世紀(jì),我國將建立風(fēng)力發(fā)電的市場化機制,改變相應(yīng)的政策,認(rèn)真研究國外先進(jìn) 技術(shù)及引進(jìn)外資,大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電,同時在正確評估風(fēng)能資源的情況下,加大科研開發(fā)投資 力度,加速風(fēng)電設(shè)備的國產(chǎn)化進(jìn)程,進(jìn)一步降低風(fēng)電成本.預(yù)計到2010年,我國的風(fēng)電場累積 裝機容量將達(dá)19 000 MW,并成為我國電力的一支方面軍[6]. 2.4.3　地?zé)崮馨l(fā)電　地?zé)崮茉谖覈偰茉粗兴急壤苄?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?zé)豳Y源,對加速邊遠(yuǎn)地區(qū)的文化、經(jīng)濟(jì)建設(shè)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?zé)崽锛霸颇向v沖縣熱海地?zé)崽?3處 的井底溫度分別達(dá)到262℃、202℃、260℃)將得到開發(fā).上述高溫?zé)崽锏拈_發(fā),將使我國建成 單機容量為5~10 MW的地?zé)犭娬?從而推動我國地?zé)岚l(fā)電技術(shù)的發(fā)展達(dá)到新的水平.同時, 除已開發(fā)的水熱型地?zé)豳Y源外,其它3種類型(地質(zhì)型、干熱巖型、巖漿型)的地?zé)豳Y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(jì)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(jì)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(dāng)深度的前期論證和可行 性研究工作,計劃建設(shè)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(shù)也將進(jìn)一步發(fā)展利用.預(yù)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(jì)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(jì)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(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建 設(shè)、提高人民生活水平等都將具有直接的經(jīng)濟(jì)效益. 2.5　電網(wǎng)及輸變電技術(shù)　隨著國家電力裝機容量的增加,預(yù)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(dá)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(shè)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(shù),緊湊性輸電技術(shù),電 力電子技術(shù),應(yīng)用于輸電電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運行技術(shù),電網(wǎng)高度與自動化技術(shù)等,都是我國21世紀(jì) 電力進(jìn)一步的研究方向.到2000年底,全國220 kV及以上輸電線路達(dá)到17.12×104km,變電 容量398 GVA,其中500 kV線路達(dá)到2.72×104km[7].到2010年,全國的發(fā)電裝機容量預(yù)計達(dá) 到0.5~0.55 TW.因此,各大區(qū)電網(wǎng)建設(shè)堅強的500 kV主網(wǎng)架至關(guān)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(shè)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(jì)建設(shè)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(jì)高速 發(fā)展,電力需求不斷增加的態(tài)勢下,必然相應(yīng)出現(xiàn)一個新的電壓等級以適應(yīng)電力系統(tǒng)的發(fā)展. 我國能源與負(fù)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(fù)荷中心則側(cè)重在華東、華中和華南.隨著跨世紀(jì)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(dá)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(dá)2萬MW以上.據(jù)幾個 大區(qū)電網(wǎng)預(yù)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(rèn)為,國家有關(guān)部門應(yīng)組織專家學(xué)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(shù),研制特高壓輸電設(shè) 備,并在技術(shù)成熟的時候,建設(shè)我國第一條特高壓輸電線路. 另外,從當(dāng)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(jìn)各自的技術(shù).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(dān)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(jì)相當(dāng)長的時間里仍是我國電力生產(chǎn)的主角,但應(yīng)降 低煤耗和大力推廣潔凈煤技術(shù). 2)水電和核電是21世紀(jì)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(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉窗l(fā)電在我國邊遠(yuǎn)地區(qū)將得到充分發(fā)展,并將促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng) 濟(jì)的高速增長. 4)海洋能將是21世紀(jì)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(jì)效益. 5)從我國電力工業(yè)需求的長遠(yuǎn)規(guī)劃和發(fā)展來看,在21世紀(jì),我國將采用特高壓輸電. 6)能源的高效利用技術(shù)及環(huán)境保護(hù)兼容的發(fā)電技術(shù)在21世紀(jì)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(dān)任重要角 色. 參考文獻(xiàn): [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(xué)出版社, 1998. 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