中国电力工业可持续发展

❖ ★节约出来的那部分电才是真正的“不排”！
❖ 1、我国节电潜力巨大 ❖ 2、应该大力发展“节电产业” ❖ 3、应该大力推行“电力需求侧管理”
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❖ 1、我国的节电潜力：
❖ 美国能源科技企业英福特公司的年度研究报告显 示，我国终端用电设备的节电潜力约为2000亿千瓦 时，相当于两个三峡电站的发电量。
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四、中国电力工业可持续发展战略
（一）练内功，节电优先
（只有节约出来的电力才是完整意义上的“绿电”）
（二）求发展，“一特三大”
（提高发电效率和输电效率）
（三）保生态，绿色电力
（发展可再生的和清洁的电力）
（四） “绿色煤电”（IGCC简介）
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（一）练内功，节电优先
❖ “节能减排”——能不能“不排”？
是指整体煤气化联合循环发电系统。
❖ IGCC技术是把高效的燃气--蒸汽联合循环发电系统与 洁净的煤气化技术结合起来，既提高发电效率，又有极 好的环保性，是一种有发展前景的洁净煤发电技术。
❖ 在目前技术水平下，IGCC发电的效率可达43～45%， 今后可望达到更高，而污染物的排放量仅为常规燃煤电 的1/10，脱硫效率可达99%，冷却用耗水水量可减少 33%；特别是可以减排90%以上的二氧化碳。
❖ （燃烧前捕获）
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❖ IGCC由两大部分组成：
❖ 1、煤的气化与净化部分——减排CO2及各种污染物
❖ 2、燃气-蒸汽联合循环发电部分——提高发电效率
❖ 3、 IGCC的工艺过程如下：
❖ 煤经过气化后，成为中低热值煤气，再经过净化
就去除了煤气中的CO2及硫化物、氮化物、粉尘等 污染物，变为清洁的气体燃料，然后送入燃气轮机 发电；燃气轮机所排的热气再进入余热锅炉加热水 而进行蒸汽轮机发电。（两级发电：效率提高）
❖ 节电产品在目前的生产和生活中已经随处可见；
❖ 节电技术：各种“节电器”、智能化电器、电脑节 电技术和模式、手机节电技术、系统节电技术 ……
❖ 节电服务管理：由懂得节电常识的专业人士告诉你 在工作中和日常生活中的节电小窍门……
❖ 节电服务管理也称“电力需求侧管理”
（如：网上常常有“节电小窍门”的页面，可以看看）
❖ 因此，IGCC被称为“绿色煤电”
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等）、地热能、垃圾热解气化发电… … …
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这个暑假去拍的
拍得不好，见谅
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“海风电”
水深10米左右
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西班牙太阳能蒸汽机发电场 12
西班牙的这座建在赛维利亚郊外的发电站，是当今欧 洲最大的太阳能发电机构。
无数道强光都射向高塔上的蒸汽机
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塔的高度 165米
这些镜板将 阳光反射到两 座高塔之上。
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三、煤电工业与生态环境
❖ 煤发电的主要有害气体排放为二氧化碳、二氧 化硫、氮氧化物、烟尘等。
❖ 据国际能源署的数据，全球发电行业所排放的 二氧化碳占总排放量的41%；而电力系统产生 的二氧化碳排放量有70%来自燃煤发电。
❖ 众所周知的是：目前我国二氧化碳的排放总量 位居世界第一。（这可不是什么光彩的事）
◇燃气发电——燃气轮机（也是内燃机）
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❖ 2、水电——利用水流的力量推动水轮机转 动，带动发电机产生电力。
❖ 说明： ❖ 小型水利工程的功能主要是防洪和灌溉； ❖ 大型水利工程则同时具有多种功能：防洪、
发电、航运、提水灌溉（南水北调）等
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水电发电原理图
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中国三峡水利工程——世界上最大的水利工程6
2008年我国电力结构图
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预计规划目标：我国2020年装机、发电量结构
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我国电力装机总容量及规划：
❖ 2007年的总装机容量7.14亿千瓦 ❖ 2010-9，总装机容量10亿千瓦，世界第二。 ❖ 2011年底，总装机容量10.5亿千瓦：水电2.3
亿千瓦，火电7.6亿千瓦，核电0.12亿千瓦， 风电0.47亿千瓦。 ❖ 规划：2020年，装机总容量16.5亿千瓦。
❖ 3、核电——指利用重元素(铀或钚等)的原 子核发生裂变时释放出来的能量、或利用轻 元素(氘和氚〉的原子核在发生聚变时释放 出来的能量，驱动汽轮机带动发电机发电。
❖ （核发电的反应堆是“受控反应”）
“一特三大”：大火电、大水电、大核电
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❖ （二）绿色电力 1、风电：风力推动风轮带动发电机发电；
万千瓦；到2020年达到180万千瓦。（与风电量比较？）
❖ ●生物质能：到2020年，生物质发电总装机容量达到
3000万千瓦。
❖ （水电：到2020年全国水电装机容量达到3亿千瓦。）
❖ （国际新能源网2011-05-18：“现在全世界达成一个共
识，即：不以粮食作物作为燃料乙醇的生产原料，所以
必须是非粮乙醇”。）
❖ 100万KW、120万KW的机组纯粹是“超超临界”，发电
效率更高，并具有煤耗很低、环保性能好、技术含量
高的特点，机组热效率能够达到45％左右。
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❖ （四）电力生产的特点 ❖ 1、电能的生产、供应、使用几乎是瞬间同时
完成的——在一定的功率上持续发电； ❖ 2、它不易储存，基本没有中间环节； ❖ 3、而用户的电能使用却是随时都在变化的；
❖ 国内也有专家指出，按照目前的节能技术，我国 仅节电这一项，每年的潜力就至少可达800亿元。
❖ 在企业成本中，除物料成本和人工成本外，电费 的支出通常是第三大项开支，节电可以从成本角度 直接提高企业的市场竞争力。
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❖ 2、“节电产业”
❖ 节电产业是对生产节电产品、利用节电技术和节电 服务管理等进行节约电力所形成一个专门的行业。
❖ 8台30万千瓦的发电机组，主要为南方电网调峰 21
二、中国的能源秉赋与电力来源
❖ 1、我国的矿产能源秉赋：富煤、贫油、少气。 ❖ 2、正规来源数据显示：截至2010年底， 我国的电源结
构为：火电占73.4%， 水电占22.2%， 核电占1.12%， 风电占3.2%。 ❖ 3、电力结构相当不合理（绿色能源太少）。 ❖ （参考数据：我国2012年整个电力装机中占比例最大 的仍然是火电，占到78%，水电占到20%。但风电、核 电、光伏等清洁能源加起来所占的比例还不到2%） 22
❖ 技术措施：扩大电力系统联网的规模，系统各部分就 有一个错峰效应，可以在系统出现高峰负荷时自动切 除一些不重要的负荷（例如有大量的电加热水的负荷、 大工厂修理车间的负荷等），将其移至其他时间用电3。2
（二）求发展，“一特三大”
❖ “变输煤为输电”——输电的运输成本要低得多。
❖ “一特”——特高压输电——电压高了，电流就小了， 输电的线损就小了。（有利于远距离输电）
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❖ “煤炭燃烧时，氮不产生热量，在高温下 转变成氮氧化合物和氨，以游离状态析出。 硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分， 其中以硫最为重要。煤碳燃烧时绝大部分的 硫被氧化成二氧化硫(SO2)，随烟气排放，污 染大气，危害动、植物生长及人类健康，腐 蚀金属设备。” ——中国投资咨询网 2011-10
质能的就有6亿吨(1亿吨秸还秆记折得合甜标高准梁煤、50冬0油0万菜吨和)。小 34 桐子树吗？也是生物质能。
2、我国《可再生能源中长期发展规划》： ❖ ●风电：到2010年，全国风电总装机容量达到500万千
瓦；到2020年达到3000万千瓦。
❖ ●太阳能发电：到2010年，太阳能发电总容量达到30
酸盐储能物质，供夜间发电。
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❖ （三）电力是二次能源，有转换效率的问题 ❖ 1、目前中国传统煤电转换效率约为30～45%； ❖ 2、燃气轮机发电效率高一些：40～55%左右；
（发电机容量越大，转换效率越高） ❖ ★提高煤电转换效率： ❖ 1、大功率机组（30万KW、60万KW、100万KW ） ❖ 2、整体煤气化联合循环发电（IGCC）
❖ “三大”——大煤电、大水电、大核电。
❖ 实施“一特三大”战略，还有利于发挥不同地区的比 较优势，促进区域经济协调发展；有利于提升我国电 力工业和电工制造行业的自主创新能力；有利于促进 我国同周边国家开展能源合作和跨国输电，进一步提 高我国能源安全保障水平。
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（三）保生态，绿色电力
❖ 1、我国绿色新能源储量和可开发能量
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❖ 2010年全球风电新增装机容量的分布
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2010年底，中国风电总装机容量跃居世界第一
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2010年全球风电装机情况
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❖ 我国原先制定的发展目标是2015年太阳能发电装 机容量达到1000万千瓦。
❖ 这次调整的主要原因是国内市场正迅速扩大和太阳
能发电技术进步和成本下降。
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❖ （四）“绿色煤电”（IGCC简介） ❖ IGCC（Integrated Gasification Combined Cycle）
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一、电力工业基本知识
（一）常规电力——火电、水电、核电等
是目前占主导地位的大容量发电站
能源密度比较高，所以装机容量大
1、火电——是指利用煤炭、石油、天然气等化石 燃料所含能量发电，将化石燃料的热能转变为 机械能带动发电机产生电力。
◇煤发电——蒸汽机（属于外燃机——效率低）
◇柴油、汽油发电——是内燃机
2、太阳能发电：
◎利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能； ◎利用太阳的热能通过蒸汽机带动发电机发电。
3、生物质能发电
◎生物质直接燃烧发电：生物质燃烧产生出的高温高压 蒸汽在蒸汽机中膨胀做功发出电能。
◎生物质能气化发电：先将生物质转换为可燃气，再送 到气体内燃机进行发电。
4：其它绿色电力：海洋能（潮汐、波浪、温差、洋流
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3、“电力需求侧管理”
（Power Demand Side Management，DSM）
❖ DSM——从管理中要效益：通过优化用电方式，移 峰填谷，提高终端用电效率等，达到科学用电、合理 用电、均衡用电和节约用电的目的。
❖ 经济措施：采用“峰谷电价”,“季节电价”,“阶梯 电价”等办法来移峰填谷,提高用电效率,促进节约用 电。
❖ ●我国风能资源丰富，发展风电潜力巨大：离地10米
高的风能资源总储量约32.26亿千瓦 ❖ “国务院发展研究中心”:目前中国可开发利用的风能
资源初步估算约为10亿KW(陆地2.5亿，海上7.5亿)。
❖ ●我国太阳能资源储量巨大，约等于上万个三峡工程
发电量。(版图大、少雨地区大，高原多……)
❖ ●我国生物质能储量：仅农作物秸秆技术可开发生物
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这两座太阳能塔 是由西班牙国王和 王后亲自揭幕的， 可见这种环保新能 源在西班牙相当受 重视。 每块镜片120平米
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24小时运行的太阳能发电厂
西班牙的Gemasolar太阳能发电厂成功解决了日夜连续发
电的问题。这种24小时发电的电厂能保证昼夜不停稳定输
出电能：有两个能够储存全天产生来自百度文库热能的熔盐罐，用硝
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❖ 1、大功率煤发电机组——60万KW、100万KW…
❖ （超临界煤发电机组和超超临界煤电机组）
❖ 所谓“超临界”：燃煤锅炉内的水的临界点的压力为 22.115MPa；温度为374.15℃。在这个压力和温度时， 水和蒸汽的密度是相同的，就叫水的临界点。
❖ 30万KW的机组是“超临界”的，可以降低煤的消耗， 提高发电效率。 60万KW的机组可以制造成“超临界”， 也可以制造成“超超临界”（温度和压力进一步提 高），其发电效率可以更高。
中国电力工业可持续发展
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本报告基本内容
❖ 一、电力工业基本知识 ❖ 二、中国矿产能源秉赋条件与电源结构 ❖ 三、煤电工业与生态环境 ❖ 四、中国电力工业可持续发展战略
❖ （一）练内功，节电优先（包括电力需求侧管理） ❖ （二）求发展，“一特三大” ❖ （三）保生态，绿色电力 ❖ （四）“绿色煤电”（IGCC简介）
（通常每天、每周和不同季节都有高峰与低谷，所以
通常大型电厂都尽量配备“抽水蓄能电站”）
❖ 4、还要对电力用户进行“移峰填谷”管理： ❖ 主要是用“峰谷电价不同”的手段进行调整
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浙江省天荒坪抽水蓄能电站（上水库）
❖ 它为华东电网进行“调峰”。
❖ 6台30万千瓦的发电机组（亚洲最大、世界第二大）20