我国电力行业的可持续发展

我国电力行业的可持续发展

摘要：所谓可持续发展就是“既满足当代人的需求，又不对后代人满足其自身需

求的能力构成危害的发展”。众所周知，电力行业在能源体系中有着举足轻重的作用，但同时也是是资源消耗和环境污染的大户，对社会可持续发展有重大影响。作为发展中国家，我国电力行业业的蓬勃发展，在促进国民经济发展和提高我国人民生活水平的同时，也带来了对资源消耗和污染、破坏环境等一系列问题。本文立足我国的国情，探求适合我国电力行业可持续发展之路。

关键词：电力工业、可持续发展

1.前言

改革开放以来，中国电力工业快速发展，全国发电装机容量从1996年底开始一直稳居世界第2位[1]。截至2006年底，全国发电装机容量达到62200万千瓦。其中，火电48405万千瓦，占77.82%；水电12857万千瓦，占总容量的20.67%；核电685万千瓦，占总容量的1．1%；风力发电187万千瓦，占0.30%；生物质能等其他发电66万千瓦，占0.11%。我国发电结构以火电为主，全国供电标准煤耗366克/千瓦小时，但是比国际先进水平高40～50克/千瓦小时，相当于一年多消耗1．6亿吨原煤，节能潜力很大。全国用煤的近50%用于发电，电力行业排放的二氧化硫占全国排放量的一半以上[2]。这说明我国粗放型增长方式和能源利用方式尚未得到根本改观，电力行业还存在一系列的问题，如电源结构不合理，电源电网建设不协调，资源浪费，利用率低，环境污染问题日渐严重等等。随着社会生产规模的扩大和国民经济整体水平的提高，对电力的需求将不断增加，在今后较长的时间里，电力工业还要保持较高的增长速度，传统的粗放型经济增长方式在未来只能进一步加剧这些现存的问题，只有走可持续发展之路，才能解决资源与环境、资源与经济的冲突等重大现实课题。

2.制约我国电力行业可持续发展的因素

2.1资源条件制约发展。我国水能、煤炭较丰富，油、气资源不足，且分布很不均衡。水能资源居世界首位，但3/4以上的水能资源分布在西部。我国煤炭探明保有储量居世界第三位，人均储量为世界平均水平的55%。我国天然气和石油人均储量仅为世界平均水平的11%和4.5%[3]。风能和太阳能等新能源发电受技术因素限制，多为间歇性能源，短期内所占比重不可能太高，需要引导积极开发。

2.2电力发展与资源、环境矛盾日益突出。可持续发展认为经济发展与环境保护相互联系，不可分割，并强调把环境保护作为发展进程的一个重要组成部分，作为衡量发展质量、发展水平和发展程度的客观标准之一[4]。但我国电力生产高度依赖煤炭，大量开发和燃烧煤炭引发环境生态问题，包括地面沉陷、地下水系遭到破坏，酸雨危害的地理面积逐年扩大，温室气体和固体废料的大量排放等。火

力发电需要耗用大量的淡水资源，而我国淡水资源短缺，人均占有量为世界平均水平的1/4，且分布不均，其中华北和西北属严重缺水地区。同时，我国也是世界上水土流失、土地荒漠化和环境污染严重的国家之一。以我国的发展阶段分析，未来若干年，是大量消耗资源、人与自然之间冲突极为激烈的时期。目前的能源消耗方式，是我国能源、水资源和环境容量无法支撑的。

2.3电源结构有待优化。一是煤电比重很高，近几年又增长较快，所占比重进一步提高，水电开发率较低，清洁发电装机总容量所占比例较小；二是20万千瓦及以下机组超过1亿千瓦（4403台），其中10万千瓦及以下有6570万千瓦（3993台），加之目前各地小机组关停步伐明显放缓、企业自备燃油机组增多，燃煤和燃油小机组仍占有过高比重，投入运行的60万千瓦及以上火电机组仅55台，大型机组为数较少；三是在运行空冷机组容量约500万千瓦，与三北缺水地区装机容量相比，所占比例低，其节水优势没有体现出来；四是热电联产机组少，城市集中供热普及率为27％；五是电源调峰能力不足，主要依靠燃煤火电机组降负荷运行，调峰经济性较差[5]。

2.4 电网建设与电源建设不协调。随着中国电源建设和投产速度的加快，电网建设与电源建设不协调，电网建设严重滞后于电源建设的矛盾日趋突出，电网优化配置资源的能力不足，主网架薄弱，抵御事故能力不强，已经成为影响和制约中国电力持续健康协调发展的一个重大问题。

2.5电力生产主要技术指标与国际水平还有一定差距。可持续发展呼吁人们改变传统的生产方式和消费方式，要求人们在生产时要尽量地少投入、多产出，在消费时要尽可能地多利用、少排放[4]。但我国火电机组参数等级不够先进，亚临界及以上参数机组占40％，高压、超高压参数机组占29％，高压及以下参数机组占31％；超临界机组仅960万千瓦，占火电装机总量的2.95%。国产大机组的经济性落后于相应进口机组，30万千瓦容量等级，国产亚临界机组的供电煤耗比进口机组高4～12g/kWh；60万千瓦容量等级，国产亚临界机组的供电煤耗比进口机组高20～23g/kWh，比进口超临界机组高28～39.5g/kWh。在30万千瓦、60万千瓦亚临界机组主、辅机引进消化过程中，由于主、辅机出力、可靠性等因素影响，形成从标准上、设计和管理上要求增大辅机配备裕度，直接导致辅机运行偏离经济工况，厂用电升高，机组经济性下降。电网的平均损失率为7.71%,尚有进一步降低的空间。清洁煤发电技术、核电技术的进步较慢，大型超(超)临界机组、大型燃气轮机、大型抽水蓄能设备及高压直流输电设备等本地化水平还比较低，自主开发和设计制造能力不强，不能满足电力工业产业升级和技术进步的需要[6]。

3.我国电力行业可持续发展的对策

3.1．加强电网建设。电网是电力市场的动脉，重点加强电网建设是我国电力发展长期坚持的一个重要战略方针。目前，要加强城乡电网建设，逐步在重点城市实现电网的双环网结构，不断提高电缆的比例，加强中低压配电网络的改造。西电东送是西部大开发战略的重要内容，因此要加快建设西电东送的通道。电网互联可以优化资源配置，要积极推进电网的全国互联，加强统一管理和各级调度工作的协调配合，充分发挥大电网优势[7]。

3.2．优化火电结构。当前我国火力发电及供热用煤占全国煤炭总产量的51％，产生的废渣约占全国总量的70％，火电用水量占工业用水总量的40％，烟尘排放占工业排放的33％，二氧化硫排放占工业排放的56％，可见，电力在我国资源环境工作中占有关键地位。目前，全国l0万千瓦及以下小火电机组占火电装机比重达到29．4％，小火电机组供电煤耗比大型机组多耗30％50％，同时，小火电机组排放二氧化硫和烟尘分别占电力行业总排放量的35％和50％。因此，火电结构亟待优化。

(1)关停小火电，建设高参数机组。目前，全国13．5万千瓦及以下的中小型发电机组容量高达1．5亿千瓦，10万千瓦及以下小火电机组占火电装机比重的29．4％。电力行业二氧化硫排放占全国50％，而小火电产生的二氧化硫和烟尘却占整个电力工业的30％和50％。全国平均煤耗降低的速度缓慢，关键是小型机组没有停下来，因此，要严格限制小火电发展，鼓励建设大容量、高参数、低消耗、低排放、调峰性能好的大型高效环保机组和其他清洁能源发电机组，提高大型机组的比重，优化火电结构，要积极推进火电机组“上大压小、上煤压油”工程，限制低效率、高污染的小火电发展，减少二氧化硫排放量，缓解火电对大气环境的压力。这对于电力行业转变经济增长方式具有重大意义。

(2)大力发展清洁生产技术。整体煤气化联合循环发电系统是高效率的发电技术，将高效的煤气化和联合循环发电技术有机地结合起来，实现了能量的梯级利用，提高了发电机组的效率，整体煤气化联合循环发电系统脱硫、脱硝和粉尘净化的效率较高，脱硫效率可达99％，采用燃气轮机氮气回注方式，NOx排放浓度控制在约为50毫克／立方米；经过除尘后的粉尘排放浓度可以达到10毫克／立方米。另外，整体煤气化联合循环发电系统适应于褐煤、烟煤、贫煤、低硫煤、高硫煤。整体煤气化联合循环发电系统是我国洁净煤发电的主要发展方向[8]。3.3.加大水电开发力度。煤炭在我国一次能源消费中的比重高达2／3以上，能源消费过度依赖煤炭，已造成了严重的环境问题，是不可持续的能源消费方式。水电是清洁再生能源，没有污染，运行费用低，便于进行电力调峰，有利于提高资源利用率。常规水电站水能利用率达80％左右，而火力发电的热效率只有30％～50％。我国的水能资源丰富，理论蕴藏量6．76亿千瓦，技术可开发容量4．93亿千瓦，经济可开发容量3．78亿千瓦，位居世界第一。目前，水力发电仅占总容量的20．67％，水资源开发利用程度较低。我国西南地区水力资源非常丰富，约占全国可开发总量的68％，开发利用不到10％。开发西南水电可以带动西部大开发战略。重点开发黄河上游、长江中下游及其干支流、红河水、澜沧江中下游和乌江等流域，这些河流水力资源集中，有利于实现流域梯级滚动开发，建成大型的水电基地，充分发挥水力资源的规模效益，实施“西电东送”[9]。

3.4．鼓励开发新能源。新能源发电就是将太阳能、风能、生物质能、地热与煤层气等能源转化成电能，这对于保护生态环境，实现我国能源、经济与环境的相互协调发展具有重要意义。沿海和西部地区具有新能源和可再生能源的资源优势，要加大宣传力度，提高对新能源的认识，推动沿海西部地区的新能源和可再生能源产业化建设。

(1)太阳能发电。太阳能不会减少地球资源，不造成污染，它以光辐射的形式每秒钟向太空发射约3．8 X 1020兆瓦能量，其中有22亿分之一投射到地球上。据统计，我国的太阳能年辐照总量大于502万千焦／平方米，年日照时数在2200小时以上的地区约占我国国土面积的三分之二以上，具有良好的开发条件和应用价值。