论我国当前电源结构的优化

　1　火力电厂对我国生态环境的影响

  在火力电厂的生产过程中，必然要消耗大量的燃料和水，将燃料的化学能转换为电能．据测算，一座1.0×10^６ ｋW 燃煤电厂日耗原煤约为11000 ～13000ｔ，燃煤发电会排放出大量的粉尘，ＣＯ_２ ，ＳＯ_２ ，ＮＯ_２ 等有害气体以及灰渣．国家环保总局于2005 年8 月12 日提供的数据表明，中国ＳＯ_２ 的排放总量已居世界第一位，超出大气环境容量的８０％以上．与2002 年相比，2003 年的酸雨污染加重，未出现酸雨的城市比例下降，酸雨频率超过４０％的城市所占的比例上升了７．２％．酸雨和ＳＯ２ 污染所带来的经济损失逐年上升．据统计，我国2.5 ×10⁸ｋW 火力发电的总装机容量对空气、水资源的污染带来的损失每年约为2000亿元，占我国污染总量的４０％左右．由此可以看出优化电源结构的紧迫性。

 随着我国社会经济发展步伐的加快，对电力需求必将呈现出持续增长的势头．我国2003 年的发电量和装机容量均居世界第二位，而人均装机容量只有0.303 ｋW，为世界平均水平的１／２，仅为发达国家的１／１０ ～１／５．预计到２０２０ 年，全国的发电装机容量将达９．６ ×１０^８ ｋW，人均装机容量也仅达到目前世界人均装机容量０．６ ｋW 的水平，而２０１０ 年的燃煤电厂发电量将达到１．８７５ ×１０^１２ ｋW· ｈ，到２０２０ 年将达２．８３６ ×１０^１２ ｋW· ｈ．目前我国火电厂中的燃油、燃气电厂仅占火电厂总装机容量的５％左右．可见，目前我国火电ＳＯ_２ 的排放量主要来自燃煤电厂．在燃煤电厂发电量持续增长的情况下，要在２０２０ 年把全国ＳＯ_２ 的排放总量稳定在１．２ ×１０^７ ｔ 的水平上，难度是相当大的．２００３ 年我国火电ＳＯ_２ 排放总量为９．０ ×１０^６ ｔ．如果２０２０ 年全国ＳＯ_２ 排放总量为１．２ ×１０^７ ｔ，按火电ＳＯ２ 排放量占当年全国ＳＯ２ 排放总量的６０％计算，火电ＳＯ２ 的排放量也只能是７．２ ×１０^６ｔ．要实现上述环保目标，一是要强化火电燃煤机组的脱硫措施，不仅需要从现在起就对所有新增的燃煤机组进行脱硫，而且还要对原来无脱硫装置的燃煤机组进行脱硫改造．这样，全国需要增加烟气脱硫的装机容量在４．０ ×１０^８ ｋW 以上．按烟气脱硫投资３００ 元／ｋW 计算，就需要投资１ ２００亿元．二是要加大对电力行业的科技投入，进一步提高煤耗低、脱硫效益高的大机组在总装机容量中的比重，提高我国火电脱硫的整体水平．就整个电力部门来说，更有必要从优化电源构成着手，大力提高水电、核电，以及风力、太阳能、潮汐等清洁能源在电力能源中的比重．

2　新型能源的开发和利用

2．1　水力发电

 我国河流众多，水系分布庞大而复杂．在全国可开发的水力资源中，东部的东北、华北、华东３个地区仅占６．８％，西南地区占到６７．８％．西部地区水力资源十分丰富，有着相当广阔的开发前景．实践证明，像三峡水电站那样的巨型水电站的建成和投产，对于实现我国社会经济的快速发展有着至关重要的作用．长江三角洲地区是我国经济最为发达的地区，我国经济实力最强的３５ 个城市中有１０ 个在长江三角洲，全国综合实力百强县（市）长江三角洲占了５０％．２００３ 年长江三角洲地区的ＧＤＰ 为２．２８ 万亿元，占全国ＧＤＰ 总量的１９．５％．预计到２０１０ 年长江三角洲地区的用电量将由２００２ 年的２．３１５ ×１０^１１ ｋW· ｈ 上升至５．１３０×１０^１１ ｋW· ｈ，华东电网当年就需要从三峡水电站输入７．２ ×１０^６ ｋW．随着我国社会经济发展步伐的加快，水电建设所产生的重大作用必将越来越明显地凸现出来．

 从我国加快发展中西部地区的战略高度出发，有必要在大力建设大型水电站的同时，相应发展符合内陆特点的中小型水电站．由于中小型水电工程的建设周期短、基建投资小，水库的淹没损失、移民、环境和生态等方面的综合影响小，可以在较短的时间内，在众多偏僻而分散的区域缓解由于社会经济的快速发展而形成的用电压力，使中西部地区的资源优势转化为经济优势，推动我国区域经济的协调发展。

2．2　核能发电

 由于核电的清洁性，国家规划到２０２０ 年，将要再建成４．０ ×１０^７ ｋW 的核电站．即使这样，我国的核电在全国电力总量中的比重也只能由目前的２．３％上升到４％的水平，依然远远低于目前１６％的国际平均水平．当今发达国家的核电比例为：法国７８％，瑞典５０％，德国２８％．随着核电的快速发展，必然使严重污染环境的煤电所占的比重下降，目前全世界的煤电仅占３９％，而我国依然高达７１．１％．

 核电的清洁性所带来的环境效应非常明显，以我国广东核电集团为例，自投产以来所生产的电量，相当于为国家节约了煤炭７．１５ ×１０^７ ｔ，少向大气排放ＣＯ２ 达１．８３ ×１０^８ ｔ．实践证明，当前大力提升我国核电规模的条件已经具备，具体表现在：一是随着煤炭价格的攀升，特别是由于煤电对环境的污染有加重的趋势，各地都在积极规划自己的核电项目，广东核电集团至２０２０ 年计划建成２．０ ×１０^７ ｋW 的核电站，相当于再建１０ 个大亚湾核电站，辽宁、福建等省的核电建设也取得了很大进展；二是核电价格竞争优势明显提高，从１９９４ 年至今，由于广东核电集团经济效益持续上升，净资产从３２．６ 亿元猛增到２２６ 亿元，核电企业所具有的人才优势、管理优势和科技优势，使其在与煤电的竞争中已经处于有利位置；三是我国核电技术装备国产化率越来越高，大亚湾核电站建设的所有技术人员和绝大部分的施工人员都来自英法等发达国家，而在岭澳核电站的二期工地上，几乎看不到几个外国人．

 因此，以较快的步伐提高我国的核电比重，既是必要的，也是可能的．

2．3　风力发电

 我国位于亚洲大陆的东南，濒临太平洋西岸，季风强盛．据测算，全国每年风力资源的总储备量为１．６ ×１０^９ ｋW，近期可开发约１．６ ×１０^８ ｋW．风力发电是目前利用风能的主要形式，具有规模开发的广阔前景．据悉，近年来内蒙古的风电建设已经成为电力投资领域中的热点．加拿大的埃伏隆电力公司最近与二连浩特市签约，投资１２ 亿美元，计划在２００８ 年前建成一个总装机容量为１．０×１０^６ ｋW 的亚洲最大的风电场．我国风力资源丰富，分布区域辽阔，可以在更大范围内合理利用风电资源．以浙江省为例，该省鹤顶山和括苍山地区的风能资源丰富，年平均风速在６．０ ｍ／ｓ 以上，有效风能密度在３１０ W ／ｍ２ 以上，年有效风速（４ ～２５ ｍ／ｓ）的时间在６ ０００ ｈ 以上．截止２００４ 年底，浙江风电的总装机容量仅为３．４５ ×１０^４ ｋW，居全国第９ 位．有关部门的预测数据显示，浙江省２０００ 年的用电量为７．３８ ×１０^１０ ｋW· ｈ，即使按最保守的方案测算，２０１０ 年的用电量也将达到２．１１７ ×１０^１１ ｋW· ｈ，年均增长１１．１ ％．就目前浙江的科技水平和经济实力而言，加大对风电的科技投入、降低风电成本、改善环境条件是具备的．

 最近，国家发改委要求凡是具备条件的地区都必须加快风力发电的步伐．中国资源利用协会的研究报告认为，我国有能力在２０２０ 年实现４ ０００ ｋW 的风力发电装机容量，风电装机容量２０３０ 年可达１．０ ×１０^８ ｋW，２０５０ 年将达４．０ ×１０^８ｋW，相当于２００４ 年的全国装机容量．

2．4　太阳能发电

 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程中所产生的能量．太阳照于地球所产生的能量每秒相当５．０ ×１０^６ ｔ 煤．因此，太阳能是用之不竭的可再生能源．

 中国是太阳能源丰富的国家之一．我国的荒漠面积为１．０８ ×１０^６ （ｋｍ）２ ，主要分布在光照资源丰富的西北地区．按１（ｋｍ）２ 可安装１００ ＭW 光伏列阵计算，每年可发１．５ ×１０^１４ ｋW· ｈ；如果将１％的荒漠用于太阳能发电，就可以发出相当于全国２００３ 年的耗电量，而我国目前的太阳能开发还仅处于用于洗澡的初始阶段，发电、供暖、空调等方面的使用几乎为零．近年来，太阳能的开发和利用已经引起有关部门的重视．最近南京的部分院士向省政府提出了开发太阳能的议案，已经得到了相关部门的支持．

3　优化电力构成的建议

3．1　降低煤炭消耗　确保火力发电持续发展

 尽管我国优化电力结构的步伐已经明显加快，但由于受到当前国力和整体科技水平的制约，在近期内难以改变煤电在电力结构中的主体地位．据国家电网公司对２０２０ 年的全国发电装机容量的预测，煤电依然要占到６４．５％．因此．我们必须把降低煤耗和提高煤炭的使用效率作为稳定煤电发展的大事来对待．建议今后批准新建的燃煤电厂的供电煤耗应在３００ ｇ 标煤／ｋW· ｈ 以内，采用超超临界压力等高参数、大容量、高效率、高调节性的火电机组；要继续研究与开发电厂监控和优化运行技术，状态检修技术，并对主辅设备进行节能改造．地处镇江地区的谏壁发电厂是国电公司所属的大型火电企业，该厂通过不断对机组进行技术改造，供电煤耗已由１９６５ 年的５１７ ｇ／（ｋW· ｈ）降至２００２ 年的３６２．０３ ｇ／（ｋW· ｈ）．

 据估算，我国煤炭的剩余可采量是９．０ ×１０^１０ｔ，可供开采不足百年．我国的煤炭消耗已经超过美国成为世界第一的煤炭消费大国，然而我国煤炭消耗产生的经济效益却明显偏低．据日本瑞穗证券公司最近测算，目前中国与日本的钢产量大体相当，中国却要比日本多消耗４．０ ×１０^７ ｔ 标准煤．统计资料显示，中国２００３ 年的ＧＤＰ 仅占全球的４％，而我国消耗的原煤约为世界原煤消耗量的３１％．上述数据表明，提高我国煤炭使用效益的空间是相当大的．随着我国节煤技术的提高和引进技术步伐的加快，必将推动我国煤炭资源效益的快速提升．

 同时，我们必须切实提高对煤炭资源的保护意识，利用当代先进水平的技术装备，不断提高我国煤炭产出率。

3．2　加大脱硫经费投入　减轻火电企业对环境的危害

 由于我国的电力建设步伐加快，加之以煤电为主的格局还难以改变，因而在近期内由火电所产生的ＳＯ２ 排放量将难以大幅下降．在以煤电为主的西方发达国家也曾出现过这种情况．原联邦德国在１９７０ ～１９８０ 年ＳＯ２ 排放总量由３．７５ ×１０^６ｔ 降至３．２ ×１０^６ ｔ，但火电ＳＯ２ 的排放量却由１．９１×１０^６ ｔ 升至２．１５ ×１０^６ ｔ．可见随着电力的较快发展，对推动其他行业的ＳＯ２ 减排是有利的．

 江苏和安徽是华东电网的电力送出地区，上海和浙江是受电地区．华东电网所覆盖的四省一市于２００２ 年所创造的ＧＤＰ 为３．２１ 万亿元左右，约占全国的３１．３％．江苏省２００３ 年的发电量为１．３３８ ×１０^１１ ｋW· ｈ，居华东电网的首位．江苏省２００５ 年的电力装机容量中煤电要占到９０％以上，以致江苏发达地区的苏南全境都被列入酸雨的重污染区．因此，电厂的脱硫是一个关系到社会经济发展的全局性问题．谏壁发电厂的７＃ ～１０＃机组是２０ 世纪７０ 年代末、８０ 年代初建造的机组，没有脱硫设备，于２００４ 年开始逐台进行改造．在烟气脱硫装置方面采用目前普遍采用的石灰石唱石膏湿法烟气脱硫系统，一炉一塔，将石灰石作为吸收剂的强制氧化湿式脱硫．由于该工艺技术比较成熟，脱硫率可以达到９６．９％左右．但脱硫装置的运行费用高，占地面积大，系统管理复杂，这对于以小机组为主体的中小电厂而言，承受治理成本是一个尚待解决的问题．国家加大对火电脱硫经费的支持力度，减轻火电企业对环境的污染．

3．3　加强全社会的节电意识　提升电能利用率

 节约电能是一个从发电到传输到分配再到使用的系统工程．只有切实提高全社会每一个成员的节电意识，才能在每个环节上实现电力资源使用效率的不断提高．国家能源研究中心提供的数据显示：每创造１００ 万美元的国民生产总值，中国的能源消耗是美国的２．５ 倍，是欧盟的５ 倍，几乎是日本的９ 倍．为了提高我国产品的国际市场竞争力和实施我国经济持续发展的能源战略，就要把拓展新能源、保护能源和节约能源的活动深入持久地开展下去．一是由于我国目前输电技术相对落后，设备陈旧，在电力传输过程中浪费的电能就达１０％．我们必须从整体社会经济效益出发，加大经费投入，尽快用当前先进的技术装备来武装电力部门，努力提高电能的利用率．二是积极开展需求侧管理，对用户的合理用电、节约用电给予指导．通过电力需求侧管理，提高终端用电效率和电网经济运行水平，达到节约能源和保护环境的目的．政府应出台需求侧管理等政策和措施，进行市场引导，有序推进，提高能效，建设节能型社会．三是加大对高耗能企业的科技投入，提高节能水平．由于这些高耗能企业的竞争相当激烈，对担心导致成本增加而不积极采用节能技术的企业，国家有关部门有必要采取相应的强制措施，通过优惠的政策导向和必要的扶持，推广采用新设备、新技术，以实现能源效益的提升，在更高的层次上增强我国产品的国际竞争力．

 在电能分配和保证广大居民生活用电、确保科研和特殊领域用电的前提下，应坚持可能、可行和节约的原则．此外，还要积极开拓国际能源市场，广泛利用国际能源资源，走资源节约型的能源可持续发展之路．

4　结束语

 随着我国社会经济的快速发展，必然要求我国的能源产业能够以相应的步伐发展．在保证整个社会经济持续协调发展的同时，实现我国生态环境的不断优化．据预测，我国２００６ 年的ＧＤＰ 增长水平，必将加快推动我国电源结构优化进程，电源结构的优化又反过来加速整个社会经济的发展，使我国的社会经济进入相互促进的良性循环快车道．

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