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。

(2)风能发电。风电场由于单机容量小，分散建设，资金较易筹集，基建周期短，所以风能资源利用的最好方式是风能发电。我国拥有丰富的风能资源，以距地面10米处的风速来计算，陆地风能资源理论储量为32．26亿千瓦，可开发的风能资源储量为2．53亿千瓦，扩展到50米高空，是20亿一25亿千瓦，近海风能资源约为内陆的3倍，即近海可开发的风能资源储量约为10亿千瓦。我国风能丰富地区主要分布在西北、华北的草原或戈壁，以及东部和东南沿海及岛屿等地区。风能发电有利于我国的能源安全，还能解决边疆、海岛、偏远地区和少数民族地区的用电问题，有效遏制温室效应、沙尘暴灾害和抑制荒漠化。由此可见，风能发电不仅能创造巨大的生态价值和经济价值，也能创造巨大的社会价值。

(3)核能发电。核电是一种清洁、安全、经济、技术成熟、供应能力强的发电方式，已经成为继火电、水电之后中国电力工业的重要支柱。核电站只需消耗很少的核燃料，就可以产生大量的电能，每千瓦小时电能的成本比火电站要低20％以上。我国拥有良好的核电站厂址资源，绝大部分厂址分布在沿海，目前建成和在建的核电站总装机容量为870万千瓦，预计到2010年中国核电装机容量约为2000万千瓦。作为一个具有巨大能源需求的大国，我国必须立足于自主发展核电事业。

(4)生物质能发电。生物质能是可再生能源，在整个能源系统中占有重要的地位。我国农村的生物质能主要包括农作物秸秆、人畜粪便、农产品加工副产品和能源作物等。运营一台2．5万千瓦的生物质发电机组，与同功率火电机组相比，每年可减少二氧化碳排放约10万吨。秸秆含硫量为煤炭的10％左右，这样生物发电还可大大减少二氧化硫等污染气体的排放。另外，传统火电厂燃煤后大约有30％的废渣产生，生物发电仅产生2％左右的灰粉，灰粉中富含钾等矿物质元素，适当加工可制成高效肥料。

可见，生物发电把垃圾变废为宝，可以解决垃圾堆放占居空间和污染环境的问题。另外，我国还拥有丰富的地热、海洋等资源可以用来发电，我们要因地制宜地开发多样化新能源进行发电，这将是电力行业发展的必然趋势，也是实现我国能源可持续发展的出路之一[10]。

3.5．发展循环经济。循环经济是以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，其基本特征是低消耗、低排放、高效率，符合可持续发展的理念。循环经济应用到电力行业的各个环节，可以促进企业降低能耗，提高资源利用效率。推行清洁生产，促进污染防治从源头治理，产业废弃物综合利用和再生资源回收的利用，可以提高能源的利用率，降低成本，达到节约能源、保护环境、实现低成本电力服务的目的，从根本上消除长期以来困扰人们的经济发展与环境制约之间的尖锐冲突。

3.6．政策支持。政府要制定可行的政策，促进水电的开发，对于新能源的开发政府也需要制定激励政策和优惠政策，如减免税、补贴、低利息贷款、帮助开拓市场等一系列的扶持措施。政府在制定电价政策时，要考虑到电力部门自我发展的能力。