走进电世界第4章电力工业特点与发展

电
力
生
产
过
程
示
意
图
1、发电；2、4、变电；3、送电；5、配电；6、用电
• 电力生产的特征 1、大电网。现代电网具有一个稳固的 500kV及以上电压等级系统构成的主网架， 系统的容量、跨越的区域越来越大。 2、强联系。各个电网之间有较强的联系， 而且这种联系越来越紧密。 3、多环网。以多重环形网络向城市供电，提
表4-1
中国装机容量、发电量及主要 三种发电类型的情况
装机容量 发电量 核电 ％ 总量亿 千 瓦 火电 ％ 水电 ％ 核电 ％ 火电 ％ 水电 ％
年份
总量 亿千瓦
1980
1985 1990 1993 1995 1996 1997 2000
0.6587
0.8705 1.3789 158290 2.12 2.36 2.5 3.0
• 二战期间开发的核技术还为电力提供了新能源。 1945 年 苏 联 研 制 成 功 第 一 台 5000kW 核 电 机 组 。 1973年法国试制成功120万kW核反应堆。 • 1954 年，瑞典首先建立了 380kV 线路，采用 2 分裂 导 线 ， 距 离 960km, 将 北 极 圈 内 的 哈 斯 普 朗 特 （Harspranget）水电站电力送至瑞典南部。 • 1964年，美国开始研制500kV交流输电线路。 • 1965年，加拿大建成765kV交流线路。 • 1965 年苏联建成±400kV 的 470km 高压直流架空输 电线路，送电75kW。 • 1970年美国造成±400kV的1330km高压直流输电线 路，送电144万kW。日本关西电力公司与京都大学 和神户大学合作，进行不用输电线的微波输电试 验研究。
4.2
电力工业发展概况
• 1799年意大利物理学家伏特发明第一个化学电池。 • 1870年，比利时的格拉姆制成往复式蒸汽发电机供 工厂电弧灯用电。 • 1875年，巴黎北火车站建成世界第一个火电厂，用 直流发电供附近照明。 • 1879年，旧金山建成世界第一座商用发电厂，两台 发电机供22盏电弧灯，收费10美元/灯周。同年先后 在法国和美国装设了实验性电弧路灯。
(7)、核电的发展
美国2000年核电装机13600-16500万kW， 日本5800~7800万kW； 法国8600万kW ； 德国3000~3800万kW。
(8)水电开发
• 瑞典水电开发早达100%，法国也基本开 发完毕，美国也达 30~40 ％。我国水利 资源丰富，但开发比例较小，不到10% 。 新中国成立以来近 60 年中，我国的电力 工业取得了长足的发展，电力的供应可 基本满足现代工业、现代农业、现代科 学技术和现代国防增长的要求。但中国 人均用电量才 900kwh/( 人 . 年 ) ，只相当 于世界平均水平的 1/3 ，而农村则更少， 甚至还有6000万农户用不上电。
(6)、自动化水平
• 目前世界各主要工业国家在电力系统中广泛 应用计算机控制及屏幕显示作为管理工具， 这样其自动化水平较高。 • 以运行管理人员为例：美国 1974 年对 25 个 平均容量为 118.7万kW的火电厂进行统计， 其平均职工人数为0.131人/kW；日本鹿岛电 厂装机容量为 440 万 kW ，平均职工人数为 0.114人／kW。
• 资金密集的行业
在美国、日本及很多国家、电力工业都是资本 最大的行业，在各行业中，电力的固定资产占总资 本的 92% ，其它行业如化工、制造、冶金等大约占 45%左右，因此，日本称电业为“装置性产业”。一 方面说明发展电业需要大量资金，并且初投资很大， 但在设备投产之后，产品的市场是固定的，销售比 较稳定，投资回收比较稳定；另一方面说明设备性 能是否良好对电业经营有决定性的作用。 各国的经验证明，一个电力系统如果系统坚强、 结构合理，很少发生稳定破坏、电压崩溃、电网瓦 解等大面积停电事故；反之，如果系统薄弱、结构 紊乱，即使采取其它很多具体的技术措施，也不能 免于发生这些重大的大面积停电事故。
69.2
69.7 73.9 75.4 74.9 75.0 76 6767. 5
30.8
30.3 26.1 24.2 24.1 24.0 23 30 0.33 1.0 1.0 1.0 2.53
3006
4107 6213 8374 9880 10700 11320 14000
80.6
77.5 79.8 81.6 80.0 81.9
4.3
中国电力工业发展简介
• 1879年5月上海公共租界装设的10kW直流发电机是 中国使用电照明之始。 • 1882 年英商创办的“上海电气”是在中国的第一 家公用电业公司，后改为上海电力公司，由美国 人经营。 • 1888年（清光绪14年）4月，始由中国自建电厂， 以15kW发电机供皇宫用电。 • 1911年民族资本经营电力共12275kWh。 • 1949年，全国仅装机185万kW，发电量43亿kWh。 • 1941－1942年日本在东北建成154kV和220kV输电 线路 。
高对大城市供电的可靠性，使超高压电网进入城区。 4、少变压。减少变压的次数，使电压等级简化， 提高供电电压。
5、重安全。为确保电网的安全稳定经济 运行，为提高供电可靠性，配置整套与一次 系统相适应的安全稳定抑制系统、以电子计 算机为核心的高度自动化监控系统、气象 （包括雷电）监测系统和为上述各系统和电 网运行管理服务的通信系统。 6、高素质。现代化电网具有一支雄厚的 既有理论又有丰富实际经验，素质较高的生 产、管理、科研队伍。
公用事业
作为公用事业，由相应的权利和义务。一 般来说，在一些国家都有明确的法令做出规定。 电力企业是不允许谋取超额利润，也不允许破 产的。收取电费的价格一般是采取成本电价制， 即按发、供电的实际成本加一定的资金利润率 来确定电价，而不是像一般商品那样，价格受 市场供求规律来决定的。
• 技术密集的行业
由于电力工业的产品是无形的，因此，对生产 的控制和调节必须依赖仪表和自动控制装置。即使 是早期的电力工业，为防止电气设备的过电流，也 都采用自动调整和保护装置。而现代电力系统规模 庞大，技术复杂，更不是积极加强人的劳动强度就 所能控制。必须实行高度自动化。百多年来电力工 业的发展可以说是一系列发明创造的发展。一个完 整的电力系统，其生产需要实行严格的统一调度， 系统内的各个发电厂和输变电所和地区供电所必须 接受中央调度的安排和生产分配计划，接受中央调 度所值班调度员的命令。电力系统的发、输、变、 配电容量是大致固定的，而电力系统的用电负荷却 是随时变化的，往往实际系统用电负荷小于已接入 系统的发电装置的总容量。
• • • • • •
1916年，美国建成第一条90km的132kV线路。 1922年，在加州建成200kV线路，1923年投运。 1929年，美国制成第一台20kW汽轮机组。 1934年，美国建成432km的287kV线路。 1932年，苏联建成第聂伯水电站，单机6.2万kW。 1920 年时世界装机为 3000 万 kW ，其中美国占 2000 万kW。 • 战后，美国于 1955 、 1960 、 1963 、 1970 和 1973 等 年份分别制成并投运 30 万 kW,50 万 kW,100 万 kW 、 115万kW和130万kW气轮发电机组。
清光绪八年（1882年）华东第一座上海电气公 司电厂 在南京路江西路转角处建成投产，图为该电 厂向外滩 一带供电的电弧路灯。
清光绪三十一年（1905年）江苏镇江大照电灯 有限 公司全景、发电车间。
• 到 1949 年全国解放，仅有发电设备 1848.6MW （台 湾省除外），发电量43亿kWh，分别居世界第21位 和第 25 位，每人平均有 8kWh ，而且技术水平相当 落后，唯有东北装有50MW以上的机组和220kV的高 压线路。 • 新中国成立后，政府对电力工业发展非常重视， 但年均增长速度都处于世界前列。到 1996 年百万 千瓦以上容量的电厂已有 19 座，还建设了大亚湾 和泰山两座核电站。 • 电网规模持续扩大，除了台湾和香港外，已形成 了华北、东北、华东、华中、西北和南方互联等6 个跨省大网，6个独立电网（山东、福建、海南、 新疆、西藏和台湾）和西南弱联系的跨省电网。
• 1885年，制成交流发电机和变压器，于1886年3月 用以在马萨诸塞州的大巴林顿建立了第一个单相 交流输电系统，电源侧升压至 3000V ，经 1.2km 线 路，端电压降至500V,显示了交流输电的优越性。 • 1891年，德国在劳芬电厂安装了第一台三相100kW 交流发电机，并通过第一条三相输电线路送电至 法兰克福。 • 1907 年 美 国 工 程 师 爱 德 华 （ Edward ） 和 哈 罗 德 （ Harold ）发明了悬式绝缘子，为提高输电电压 开辟了道路。
• 1880年，爱迪生发明白炽灯,开创了电照明的新时 代。 • 1882年7月，英国人利特尔（Little）在上海成立 上海电气公司，供招商码头电弧灯照明，也是中 国第一个商用发电厂。 • 1882 年，法国人德普勒（ Deprez ）在慕尼黑博览 会上表演了电压 1500V ～ 2000V 直流发电机经 57km 线路驱动电动泵（最早的直流输电）。
19.4
22.5 20.2 18.1 18.7 16.8 0.3 1.3 1.3
75-77
20
3-3.5
• 四大电网500kV超高压线路网架已经形成。全国 发电设备容量1997年达2.5亿kW，年发电量达 11320亿kWh。 • 到2000年达到全国装机容量达到3亿kW,年发电 量达14000亿kWh，均居世界第二位。 • 2009年全国装机容量达到8.74亿kW，年发电量 达36506亿kWh 。2011年10.5亿千瓦 ，其中， 水电2.3亿千瓦，火电7.6亿千瓦，核电1191 万千瓦，风电4700万千瓦。 • 电力工业已经形成了一个完整的、初步现代化 的工业体系。
4.4 国内外电力工业比较
(1)、装机容量与年发电量 以2012年为例： • 美国装机容量已达15亿kW； • 俄罗斯 1.8亿kW； • 中国 11.45亿千瓦亿kW ；
• 日本
2.2亿kW。
(2)、单机容量
• 美国于 1973 年投入单机容量为 130 万 kW 的机组； • 日本于1974年投入100万kW的机组； • 前苏联1981年投入120万kW的机组；
第 4章
引言 重点
电力工业的特点与发展
电力是工业的血液

电力工业的特点
国外电力工业的发展
中国电力工业的发展
国内外电力工业的比较
来自百度文库
中国的电力体制改革
4.1
电力工业的特点与电力生产的特征
4.1.1电力工业的特点
电力行业具有三个基本特点：一是公用事业， 二是技术密集的行业，三是资金密集的行业。
4.1.2
电力生产的特征
• 电力生产的过程 自1882年世界上出现第一个工业供电系统算 起，电力系统发展已有一百多年了。但整个电力 工业生产的过程至今仍用五个字来表示：发、送、 变、配、用。 • 电力生产的特点 电力生产有三个特点：平衡性——发电、用 电同时完成且两者平衡；瞬时性——开关一合， 电就以每秒钟300000km的速度送到用户，发电、 用电瞬间完成；功率特殊性——电力系统所特有 的无功功率。为保持电网电压在一定的水平和电 网稳定，必须保持无功功率的平衡。
(3)、人均电量
•目前发达国家人均电量有些已达 20000kW ，中国人均电量为 2021.5kWh 。
(4)、煤耗
• 目前发达国家煤耗大致在 330~360 克／ kWh ，而我国平均在 400~500 克 /kWh 。
(5).线损
• 目前线损，发达国家基本上在4~7%左 右，我国平均在7~9 % 。
• 四大电网500kV超高压线路网架已经形成，西北电 网330kV线路网架已稳步扩大和完善，葛洲坝至上 海 500k 直流输电于 1989 年投入运行，这标志着全 国联合电网的建设迈出了第一步。为了提高运行 水平，电力调度部门普遍采用了计算机技术等现 代化监控手段。电力生产的安全、经济运行水平 有了很大提高。全国发电设备容量1997年达2.5亿 kW，年发电量达11320亿kWh。 • 到 2009 年全国装机容量达到 8.74 亿 kW ，年发电量 达 36506 亿 kWh 。 2011 年 10.5 亿 千 瓦 ， 2012 年 11.45 亿千瓦， 年发电量达 ,67506 亿 kWh 。大电 网已覆盖全国的全部城市和大部分农村。电力工 业已经形成了一个完整的、初步的工业体系。