我国电力工业的发展——Development of China#39;s Power lndustry，本文主要内容关键词为：电力工业论文,我国论文,Development论文,China论文,Power论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、我国电力工业的状况
我国电力工业40多年来发展很快，一直保持年均增长11%以上，进入90年代建设规模更加巨大，1990～1994年每年新增装机容量都在1450万千瓦左右。到1994年底，全国发电量9090亿千瓦时，其中水电1704亿千瓦时，火电7240亿千瓦时，核电139亿千瓦时；全国装机容量达到1.99亿千瓦，其中水电4850万千瓦，火电14800万千瓦，核电210万千瓦。与此同时，我国电网建设也发展很快。现在，全国已有六个跨省区电网，其中华东电网装机容量达到3100万千瓦，华北电网已接近3000万千瓦，华中电网为2760万千瓦，东北电网为2600多万千瓦，南方四省区（广东、广西、贵州、云南）联营电网装机在3000万千瓦以上，西北电网为1100万千瓦，广东和山东两省的电网装机容量分别达到1960和1152万千瓦。全国现有110千伏及以上输电线路24.4万多公里，变电设备近2.9亿千伏安，其中500千伏线路10821公里，变电设备3780万千伏安；330千伏线路4936公里，变电设备780万千伏安；220千伏线路9.1万多公里，变电设备近1.6亿千伏安。
我国火力发电设备研制从50年代中期6000千瓦中压机组起步，现在已经发展到设计制造60万千瓦亚临界压力的成套设备，500千伏输变电设备国内也能成套生产。随着电力装备技术的发展，再加上改革开放、引进设备、引进技术，使我国电力工业的技术装备和运行水平也不断提高，已经掌握了先进的30万、50万和60万千瓦超临界火电机组、100万千瓦级核电机组和500千伏交直流输变电工程的设计、施工、调试和运行技术；掌握了180米级的各类大坝的筑坝技术，大型抽水蓄能电站的施工技术；大型水、火电厂的控制方面已开发了先进的分散控制系统，各大电网的计算机监控调度系统已进入实用化阶段，使电网运行和调度开始走上了自动化、现代化的管理。
我国电力工业虽以较高的速度发展，但是电力短缺仍是当前的主要矛盾。再有，我国电气化程度还很低，用电水平，特别是人均占有电力、电量水平仍然很低，电力技术水平、技术经济指标从总体来说也比较低。
当前我国电力发展的主要问题是：
1、不能完全适应国民经济发展的需要，缺电长期困扰经济的发展
世界各国在工业化阶段，电力弹性系数（即电力增长速度与国内生产总值增长速度之比）都大于1，我国从“一五”到“五五”，也都大于1，达1.2～1.3。但“六五”开始，绝大多数年份电力弹性系数都小于1，1980～1992年平均只有0.95，而同期世界各国平均电力弹性系数为1.27。由于电力发展速度比经济发展速度和生活需求提高速度低，相应地也表现在发电设备容量与用电设备容量比例上的失调。原因是多方面的，主要是电力投资强度不足，电力投资占GNP的比例明显偏低。据初步调查分析，全国电力缺口约在20%左右。
2、电力供应水平低
由于电力供应不足，再加上人口众多，我国人均占有电力装机容量和发电量及生活用电量都很低。到1994年，人均装机容量仅0.16千瓦，人均发电量仅750千瓦时，人均生活用电量不到70千瓦时，人均占有发电量仅为世界平均水平的25%。目前，全国尚有26个无电县，约1亿农民未用上电。即使用上电的，保证率也很低。不仅农村，就是城市居民和工业用电可靠性也很低，与国外供电可靠性达到99.99%相比，差距还很大。
3、电源结构不合理，火电比重大，水电开发利用率低，核电刚起步
目前我国电源结构中，火电占74%（发电量占80%），水电占25%（发电量占19%），核电只有210万千瓦，约占1%。我国水利资源居世界第一位，可开发容量3.78亿千瓦，年可发电量1.92万亿千瓦时，以1994年水力发电量1704亿千瓦时计，开发率仅8.8%，远低于世界平均开发率20%的水平。
4、电网建设落后于电源建设，供电可靠性差
长期以来在电力建设中，由于资金短缺，使电网建设欠帐较多，且电网建设技术标准较低，电网结构不强，电网稳定上容易造成大事故，电网损失亦较大；电网无功补偿容量和电压调整手段均欠缺，电压偏差较大，影响供电质量。此外，城市电网和农村电网设备陈旧老化，结构不合理，改造工作量大；电网通信和调度自动化建设起步较晚，总体自动化水平低；设备有效备用容量小，调节性能差，难以适应电力系统负荷变化峰谷差大的需要。
5、电力的技术装备整体水平低，经济性差
我国大容量、高参数的火电机组在总发电设备容量中的比重小，整个火力发电能耗高。1993年20万千瓦以上机组容量仅占6000千瓦以上机组总容量的45.3%，全国平均单机容量只有4.45万千瓦；超期服役的中低压中小机组超过3600万千瓦。这些机组煤耗高、效率低、机组老化；火电厂供电煤耗1994年为每千瓦时413克标准煤，比国外先进国家高80～90克；机组可用率较低，如30万千瓦机组1992年平均等效可用系数只有76.8%，而引进的35万千瓦机组为84.4%，国产60万千瓦机组只有68.3%；电厂的水耗也比较高，一般二次循环电厂每百万千瓦耗水为1立方米／秒，而国外先进的只有0.6～0.7立方米／秒；此外，电网线损较大，近几年一直在8.5%左右，比国外高1～2个百分点。电力使用中的损失和浪费较大，据调查，全国输、变、配、用电的总合电能损失达16%左右。
6、环境污染严重
火电厂SO[,2]排放量约占全国的1/3，NO[,x]烟尘排放等也占全国的约1/4，其它如热污染、噪音污染也都未得到很好的处理。
二、我国电力工业发展展望
本世纪最后几年是我国经济发展的关键时期。电力是国民经济的基础，关系国民经济的全局，因此电力工业的布局、电力的生产结构、消费结构和地区分布，必须结合经济布局、运输条件、用能方式、环保要求、可能达到的技术水平进行综合优化。
从当前的宏观经济条件来分析，在2000年前如不能加强电力需求端的宏观控制，要使电力紧张局面明显缓和十分困难。根据有关研究部门使用分行业预测法、产值单耗法、数量经济模型和电力弹性系数法等多种手段进行预测，“九五”期间即使国民经济按8～9%的速度增长，相应的2000年所需装机容量和发电量须分别达到3.1～3.23亿千瓦和14500～15200亿千瓦时，也就是说要求“九五”期间每年分别新增2000～2260万千瓦、920～1060亿千瓦时，其相应的建设规模和投资规模都将非常巨大，设备、燃料、运输等外部支撑条件也将难以达到。从当前分析，到2000年全国发电装机容量达到3亿千瓦，其中水电6500万千瓦，火电23200万千瓦，核电210万千瓦，地热、风能等新能源约100万千瓦；全国发电量约13500亿千瓦时，其中水电1900亿千瓦时，火电11470亿千瓦时，核电130亿千瓦时。这是必要的，也是有一定可能的。然而，届时我国电力供应还很难说有进一步的缓解，如果需求端未能有效控制，如果节能、节电工作没有长足进展，电力供应完全可能仍然十分紧缺。
在电力发展中，要根据我国资源特点，因地制宜，继续发展火电，努力发展水电，适当发展核电，积极发展新能源发电，同步建设电网，并在建设中注意节煤、节电、节水、节地，提高资源利用率，减轻环境污染，最后实现电力与经济、社会、环境等协调发展的总目标。
当前电力工业面临的首要任务是发展。电力的发展同样包括内涵和外延的扩大再生产，要把开发和节约摆到同等重要的位置。在发展电力工业的同时，要充分注意和高度重视保护环境。只有这样，才能保证社会经济实现长期、持续、健康地发展。
电力工业的布局应按照合理配置资源取得电力投资的最大效益，开发中西部能源资源以逐步缩小东、中、西的地区差别的原则，并根据我国能源资源分布特点和交通网建设的具体情况以及我国电力负荷分布特点，确定我国的电源布局。大体是在煤炭基地和负荷中心的路口、港口建设火电；在西南、西北积极开发水电；在经济发达而缺能的东部先建一些核电，并进口油气，建设燃气蒸汽联合循环电站；在新疆、三北及沿海风力带多建设风力发电，实现电力资源多样化。
1.继续发展火电
这是根据我国目前已探明的能源资源构成与分布特点提出来的。在火电发展中，要积极采用高参数、大容量、高效率和高调节性能的设备，研究开发清洁燃煤技术，鼓励热电联产和热电冷技术的推广，适当发展燃气蒸汽联合循环电站，以逐步改善电源结构，提高发电效率。在火电布局上首先要考虑煤、电、运的平衡及负荷分布，以及减轻对运输和环境的压力，要考虑在有条件的煤炭基地建设一批坑口电厂；本世纪还要建设5000万千瓦的电厂，以争取向负荷中心地区送电3000万千瓦。在东南沿海、沿江地区要建设一批燃煤的港口电厂，2000年前要建成约2300万千瓦；适当发展燃气蒸汽联合循环电厂，2000年前在广东、福建、浙江、江苏、上海等地拟进口一些油气燃料，建成约500万千瓦，根据电网要求，充分发挥铁路运输潜力，适当建设一批路口电厂和负荷中心电厂；在“三北”地区和大中小型城市要积极推广热电联产，替代分散的小锅炉房。
2.努力开发水电
优先加快水电的发展有利于改善我国电力工业的结构，降低能源消耗，减轻环境污染。在发展水电时，要贯彻“因地制宜，大、中、小并举”的方针，以及实行流域梯级滚动综合开发的方针，将水能资源和负荷分布密切结合，与电网建设密切配合，以进一步促进水电的开发。我国水电开发的重点仍然是黄河中上游和长江中上游的干支流，红水河、澜沧江中下游，乌江等水电基地。长江三峡工程、红水河龙滩水电站，以及澜沧江的小湾，鸦砻江二滩、锦屏，大渡河的瀑布沟等水电站是我国水电建设工程的重点。在煤炭资源短缺、水能资源丰富的地区，如华中、福建、淅江、四川等，将挑选一批调节性能好、电能质量高的中小河流，进行梯级连续开发。初步统计，每年可以建设100多万千瓦的中小水电。在调峰能力弱、系统峰谷差大的电网，要加强抽水蓄能电站。各电网都有很大积极性，初步统计将有约500万千瓦在2000年前建成。
3.适当发展核电
核电是我国电力发展的重要补充。可以预见，在下个世纪，我国的核电将大力发展，在能源平衡中的比例将逐步增加。发展核电要坚持“以我为主，中外合作”的方针，以压水堆为基本堆型，从现有的60万千瓦开始，中外合作，尽快掌握100万千瓦级核电成套设备的制造技术，并提高国产化程度，实现标准化和批量化，为21世纪更快发展创造条件。目前除秦山二期两台60万千瓦压水堆正准备开工建设外，广东、辽宁、浙江、福建、山东等沿海经济发达地区都准备利用外资引进100万千瓦级的核电设备，争取在本世纪约有800～1000万千瓦开工建设，其规划容量在2000万千瓦左右。
4.积极发展新能源
在全球环境日益引起广泛注意和高度重视的条件下，新能源发电发展很快。发展新能源，2000年前除重点搞好风力发电场的建设外，还要积极促进和扶持太阳能、地热能、潮汐能和生物质能的发电试点和研究工作。新疆、内蒙、东北和东南沿海地区具有较好的风力资源，而且也已开始相当规模的风电场建设，须进一步扩大建设规模，本世纪内建成风力发电场100万千瓦。太阳能、地热能和潮汐能发电要继续搞好试点，争取分别达到7万千瓦、10万千瓦、4万千瓦，并力争在西藏拉萨开始建设3万千瓦的太阳能发电站和高温地热电站，在西藏一些边远无电县开发光电池发电，解决无电县供电问题。在东南沿海要建设10万千瓦级潮汐能电站。
5.同步建设电网
根据我国能源资源和电力负荷分布不均，以及地域广大的特点，必须加强和加快电网建设。2000年前要加强各区域的500千伏电网网架建设，主要是加强主网架建设和提高输电线路的输电容量，形成坚强的网络，以保证电网经济安全运行，并逐步开始区域电网之间互联，支持跨省送电工程的建设。预计到2000年前后，除已建成的华中—华东正负500千伏直流联网工程外，重点将以三峡电网工程为契机，推进四川、华中、华东电网的联网，并进一步促进全国联网工程的进程。与此同时，还要建设相应的火电基地的送电工程，如陕西宝鸡到四川成都、山西阳城到江苏淮阴，以及内蒙西部到京津唐的电网，山西王曲到山东的送电工程，都将建成投入运行。
我国12亿人口中，近10亿人生活在农村，农村电气化状况在一定意义上将决定国家电气化程度和现代化水平。农村电气化建设是农村实现小康生活的重要支撑条件。农村电气化建设要国家扶持和农村集资办电相结合，要集中供电和分散小型化供电相结合，要不断提高大电网供电范围和供电比例，同时要积极扩大利用当地可再生资源发电，重点开发小型水电站和各种新能源，解决当地用电需要。要加快农村电网建设和改造，逐步建成布局合理、结构协调、运行可靠的优质高效农村输电网络。1993年，全国县级以下用电量为2940亿千瓦时，尚有28个县约1.2亿人口未用上电，即使用上电的农村，也只有62%的行政村晚上生活用电保证率能达到80%。我国农村供电水平还很低，而且农村电网的结构不合理，损失很大。目标是到2000年全国消灭无电县，使农户通电率达到95%，并使全国县及县以下年人均用电量达到500千瓦时，农村人均生活用电量达到50千瓦时；同时建成1000个农村电气化试点县，其中以小水电供电为主的600个县达到初级电气化县标准。
6.节煤、节电、节水、节地，提高资源利用率
节能、节电是电力资源平衡中一项重要资源，在资源优化配置中，应当放在重要位置。节电工作既是电力部门的工作也是全社会的工作。电力部门主要应抓好技术改造，继续实行“以大代小”政策，顶替超期服役和低效小凝汽机组；要提高现有12.5万、20万、30万千瓦机组及一些小水电站设备、电网和调度设施的自动化水平，降低煤耗、厂用电和线损，提高供电可靠性。要加强需求端管理，加强用电单耗管理、计划用电管理、调荷节电管理，鼓励蓄能、蓄热技术和转换高峰负荷和技术限电措施等。
根据经济研究单位的预测，21世纪开始头十年的经济年增长率约7.4～8%，按7.5%的速度安排电力建设，并考虑技术进步和加强节电及需求端负荷管理，即电力弹性系数按0.8～0.85考虑，到2010年全国电力装机仍要求达到5.4～5.5亿千瓦以上，也就是要求十年内平均每年新增电力装机容量2400～2500万千瓦。即使如此，到2010年我国人口要达到13.8亿人以上，人均占有装机容量还不到0.4千瓦，电力供应水平仍然比较低。根据我国煤炭规划产量，火电只能按4.05亿千瓦左右考虑，而水电可按1.1～1.2亿千瓦安排，要求核电容量达到2000万千瓦，新能源发电达到500多万千瓦。这些任务是十分艰巨的。另外在电网建设上要初步形成以三峡为中心的全国联合电网，最高电压等级预计仍是500千伏。农村要初步实现电气化。电力管理和电力技术经济指标要基本上达到国际先进水平。对于管理一个亿千瓦级的电网、兆千瓦级机组的电厂，处理高度自动化的技术，必须有高级的电力管理人才，因此要把科研和教育放到一个非常重要的位置。
作为一项非常迫切的任务，真正把节电和需求端管理作为一种资源来安排落实，并保证相应的投入，才能从管理中获得相当于3500～4800万千瓦装机的产出。
在2010年的装机中，火电装机达到4亿千瓦以上，在电力结构中仍超过75%。要求山西、陕西、内蒙等煤炭基地和电站群的建设及早规划，抓紧实施，形成强大的火电基础。大的煤炭消耗所带来环境问题将是十分严峻的，煤的清洁燃烧技术必须有新的突破，以质量高、效率高而清洁的天然气等为燃料的燃气蒸汽联合循环机组要有所发展。从电力结构平衡来看，到2010年要求核电容量达到2000万千瓦左右。到2010年水电要达到1.1～1.2亿千瓦，即十年内平均每年要新增水电容量400～500万千瓦。主要依靠三峡，但同时要加快西南金沙江、雅砻江、大渡河和云南澜沧江、贵州乌江、广西龙滩等的开发。新能源发电要从试点推向扩大建设规模。有条件的地方要鼓励和支持风电场、太阳能、地热、生物能发电，既要有一定规模的风电场和太阳能发电场，又要在全国范围内推开，积少成多，到2010年达到500万千瓦左右的规模。到2010年全国联网将初步形成，而相应的联网规划设计技术、装备技术、管理技术、通信调度技术都要能与之相适应。
三、电力工业发展的支撑条件
电力工业的发展面临四大问题：资金筹措，燃料供应，环境影响，设备供应。
电力工业是资金密集和技术密集工业，必须有巨大的资金供应，这是当前我国电力工业发展主要矛盾之一。应按照国际通用的电力投入占国民总产值2～3%来安排资金供应规模，并允许电力企业借贷和利用外资。按照这些原则，只要电力发展与国民经济、社会发展是相适应的、成比例的，资金问题应能够解决。
燃料供应，特别是煤炭供应，总体上说是逐步趋于紧张的，在电力能源构成中，比重也难以下降。因此，首先要进一步加快煤炭（特别是大型煤矿）的开发，并相应地规划大型电站群的建设，以形成几个上千万瓦的煤电基地；二是要提高电力设备效率，节约燃料使用；三是要提高电力使用煤炭比例，以提高能源使用效率，电煤占煤炭生产总量从30%上升到60～70%，与发达国家的电煤比例接近；四是电力能源要多样化，一方面积极、充分利用太阳能，特别是大力开发水能、风能等再生能源，减轻对煤炭的压力。此外，还要适当进口一些高质量的能源用于发电。
关于环境问题，由于电力是能源消耗大户，因而电力对环境影响是很大的，反过来环境对电力发展的制约和压力也很大。为使电力和环境能协调发展，首先电力工业发展要考虑如下几个方面。一是对新建电厂工程都要进行严格的环境评价工作，做到电厂工程建设与环境治理工程同时设计、同时施工、同时投入，使新建工程在水、气、固体及其他有害物的排放量方面控制在国家许可的排放标准内。对于老电厂不合乎排放标准的也要进行改造，使之合乎国家标准要求。二是在火电厂燃料选用上，要尽可能用经过洗选处理的精煤，特别是在大城市和人口密集、环境容量较低的地区。另外，要适当进口一部分天然气、油等能量密度高、相对清洁一些的燃料供电厂使用。三是大力发展新能源、再生能源发电，积极发展核能发电。四是逐步在火电厂推广脱硫、除氧化氮的装置。五是积极开展煤的清洁燃烧的研究。六是大力植树绿化，保证电厂拥有规定的绿化面积。
充分的以及高质量、高性能、低价格的电力设备供应是确保电力工业发展和提高电力装备技术水平的重要前提和基础，必须不断加强。
据测算，1994～2000年需要新增发电设备容量约1.4亿千瓦，平均每年要新增2000万千瓦发电设备。其中，单机容量在10万千瓦及以上的水电机组和容量在30万千瓦及以上的火电机组设备需求量约1亿千瓦，60万千瓦级火电机组要40多台，30万千瓦级火电机组要140多台，年均需求量1700万千瓦。目前国内设备制造能力还达不到这样的供应规模。一方面须进一步提高国内供应能力，并支持国内制造厂与国外合作办厂，尽快提高大型发电设备制造能力和水平，增加品种；另一方面也要进口一部分国外设备以补不足。
目前，在电力设备供应方面，在品种、质量和性能上与国外先进水平相比还存在较大的差距。我国目前电力技术装备水平低，能耗高、可用率低、调峰性能差、大气污染物排放量大、水耗高等，除设计、建设、运行水平低外，更主要的是设备技术供应水平低。为了逐步缩小差距，电力工业发展的总目标是要尽快实现高效（高效益、高效率）、清洁、成本低。为此在电力技术装备上要求发展高参数、大容量、高效率和具有高调节性能和调峰性能的火电设备，例如容量在60万到100万千瓦级，发电煤耗在300克标准煤左右，厂用电在4～5%左右，调峰能力可降低到30%不投油稳定燃烧带负荷运行，等效可用率要达到85%以上，具有低NO[,x]燃烧装置，热工控制整体化等。在大电网覆盖范围内的凝汽式火电设备从目前以30万千瓦级设备为主，过渡到21世纪后的以60万千瓦级设备为主，并逐步采用100万千瓦级设备。对在沿海经济发达而能源短缺的地区要优先采用超临界参数设备机组和燃用天然气或液化天然气的大型燃气蒸汽联合循环设备，因此对于大型燃气轮机的供应及相应的液化、气化技术供应也提出要求。在水力发电设备方面，随西南水电的大规模开发，随着电网调峰容量需求的增大，都要求大力开发大容量高水头机组，如开发50～70万千瓦级的混流式水轮发电机组，20～30万千瓦级的大型抽水蓄能机组。此外，我国还有一大批径流式电站需提供3～6万千瓦的灯泡贯流式机组。在核电设备上，在目前生产60万千瓦压水堆的基础上，要尽快掌握、发展核电设备制造技术，早日实现100万千瓦级核电设备的国产化、标准化和批量化生产。在新能源发电设备上，要早日批量生产300～500千瓦级的风力发电设备，并尽可能提高国产化的比例，以及10兆瓦级的潮汐电站设备、太阳能电站设备和光电池的生产制造。
为了减少环境污染，要加强对洁净燃煤技术的研究。当前一是抓紧建设一个容量约20万千瓦的IGCC的中间实验电站，作为2000年或2010年后的整体化燃气蒸汽联合循环发电装置，以较完整地解决除硫、除NO[，x]和提高效率的问题。此外要加强循环流化床锅炉的研究，并尽快提高其容量到30万千瓦级，以推广扩大，特别在四川、贵州等燃高硫煤的地区。另外，还要进行压力循环流化床与燃气蒸汽联合循环的研究；还要发展湿法脱硫和干法脱硫设备，在2000年前就应当有一批在酸雨严重的地区和使用含硫量高的煤炭的电站采用脱硫装置，并且在30万千瓦级以上机组的电厂中逐步推广采用低NO[，x]的燃烧，以减少NO[,x]的排放量。
另外大型电站锅炉还要与我国煤种多样性的特点相适应。在2000年左右，在我国电力发展中要有一批烧高水分褐煤的电站锅炉，如云南的昭通、阳宗海电厂；要有一批烧无烟煤的单机30～60万千瓦级的电厂锅炉，如山西阳城、阳泉，河南沁北，河北上按，贵州安顺电厂等；还要有一批需安排烧低灰熔点的锅炉，如神木、上海、广东等地的一些大型电站。为了在缺水地区建设电厂，还须发展60万千瓦级的空冷机组。为了适应推广热电联供，也要求发展小型和10～20万千瓦级的供热机组。
在电网建设方面，2000年前，要加强各大电网500千伏网架的建设；2000年后，随着三峡电网的建设，逐步实现全国各大区的联网。对于500千伏的交流变压器、直接换流站，以及相应的开关、电网调度自动化等电气通信设备需求量也很大，并且要求大大提高500千伏交流变压器的质量和可用率，要大力发展高质量、大容量的组合电气，以减少变电站的占地，并提高其供电可靠性。