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探析我国与国外电力工业的发展状况百纳网 2010年06月29日 访问次数 242【百纳机械资讯】我国目前电力发展状况如何？对于当前电力发展路径做出了全局性的探析。以史为鉴，以国为鉴。我国电力工业发展处于什么样的历史阶段？与西方发达国家相比究竟达到何种水平？电力发展既不能闭门造车、盲目建设，也不能裹足不前、坐失良机。要准确把握电力发展的脉搏，不但要明晰电力工业自身发展规律、电力发展与国民经济的相互影响和作用，也要了解不同经济发展阶段电力发展的不同特点。 电力消费数据是国民经济的“晴雨表”。我国当前的电力消费形势真切地反映了我国经济发展处于工业化中期后段的特征。 人均GDP和人均用电量是衡量一个国家经济发展阶段的重要指标。但是由于汇率、经济结构、国家体制、生活方式等多种因素，用人均GDP指标分析经济发展阶段具有较大的不可比性。而作为实物量的人均电力消费指标却能很好地反映一个国家经济和人民生活的实际水平。从各国一般的发展态势看，发达国家在工业化完成时，其人均用电量4500-5000千瓦时、人均装机1千瓦左右、人均生活用电量900千瓦时左右，第二产业用电比重低于65%，第三产业用电比重高于18%。 人均用电量从2000千瓦时到5000千瓦时的变化过程正是一个国家电力高速发展的过程，这一时间大致需要15年左右。为完成这一过程，美国从1951-1966年，历时15年；英国从1957-1973年，历时16年；日本从1967-1987年，历时20年；韩国从1988-1999年，历时12年。日本经历时间较长是因为期间宏观经济发生较大波动，韩国经历时间较短是因为经历了“亚洲四小龙”发展的黄金时代。 2000年以来，我国工业化发展加速，2001-2009年工业用电年均增长12.4%，人均用电量2006年超过2000千瓦时，2009年达到2729千瓦时。工业用电增速高于全社会用电量年均增速6.7%，从发达国家的经历看，我国当前的人均用电量水平，属于重化工业加速发展阶段的工业化中期后段。 考虑到一方面我国具有后发优势的特点，另一方面我国幅员辽阔、经济基础较差、各地发展水平参差不齐、重工业用电比重大等特点，预计在2020年前可达到人均消费5000千瓦时的水平。但是我国人均生活用电量比重提高和第三产业用电比重提高的任务非常艰巨，如不加快转变发展方式，很难实现真正的工业化。 从人均用电量增长态势来看，各国在工业化阶段都经历了较快增长过程，工业化后期或完成工业化之后增速大幅降低，总体呈现增长率波动下降或相对稳定的趋势。如美国在二战后到上世纪70年代初期，人均用电量增长近4倍，人均装机增长近3倍。后由于爆发石油危机和经济危机，经济进入“滞胀”阶段，加之国民节约意识增强，人均装机容量和人均用电增长较缓慢。日本上世纪50年代中期到60年代末期，是经济高速增长时期，电力需求大增，人均电力水平增速较快。70年代的两次石油危机对日本打击较大，经济增长放缓，电力需求增长放缓。英国二战后到上世纪70年代中期，人均电力消费变化趋势与美国基本相同，经济平稳增长使得人均用电量和人均装机容量不断升高。1972年到80年代末期，经济出现负增长，人均装机容量开始下滑，人均用电量也停滞不前。 90年代初到目前，经济始终低速平稳发展，人均装机容量和人均用电量小幅上升。韩国从1972年进入工业化发展时期，人均用电量和人均装机容量不断增加。1992年以后进入新经济时代，经济结构调整优化，居民和第三产业用电需求迅速增长，人均用电量和人均装机容量大大提高。 防止过低估计电力消费弹性系数 从1980-2009年的年度我国电力消费弹性系数（电力消费弹性系数是反映电力消费增长速度与国民经济增长速度之间比例关系的指标，其计算公式为：电力消费弹性系数电力消费量年平均增长速度国民经济年平均增长速度）看，由于波动幅度较大，难以做出趋势性判断，但可以用来解释当年经济结构的变化。 从该系数的5年滑动平均曲线来看，其值在0.65-1.35之间，且近似于一条正弦曲线，反映了经济发展的周期性特点，其周期大致在9-10年。从曲线最小到最大数值变化的态势看，呈现出当前经济逐步走出调整期、进入新阶段的加速发展期的特点。从10年、15年滑动平均曲线来看，其值在0.8-1.2、0.85-1.0之间，30年平均为0.97。在经济加速成长期，其电力需求增长与GDP增长基本同步，预计2010-2020年，电力弹性系数的10年滑动平均值应当在1左右。 与工业化国家相比，我国电力消费弹性系数不宜过低估计。2008年金融危机以来，耗电强度较大的重工业受冲击最严重，电力消费弹性系数自2000年开始连续7年大于1后，到2008年变为小于1。美国二战后到20世纪70年代初，延续工业化进程的电力弹性系数长期大于1、总体为2.1左右，日本1955-1967年为1.8，韩国1972-1981年的电力弹性系数为2.1。在工业化完成后，电力消费弹性系数开始变小，在经济稳定但保持缓慢增长的情况下，电力弹性系数小于1，某些情况下即使完成了工业化，其弹性系数仍可能比较高，如2000-2007年，韩国电力消费弹性系数为1.23，意大利为1.54，德国为0.96。与发达国家相比，我国2000年以来略大于1的弹性系数相对于我国当前的发展阶段来说，并不算高。对此我们应当有清醒的认识，不宜过低估计未来我国电力消费弹性系数。2020年我国电力工业发展状况预测分析2009-11-19关于2020年的电力规划，首先应对电力需求、建设规模、电力结构及其可持续发展等问题进行深人的研究。十六大提出的全面建设小康社会和到2020年要使我国国民经济再翻两番这一目标，是我们电力发展规划的依据，也是目标。电力的发展及其供应，要确保全面建设小康社会的顺利进行，要为国民经济翻两番提供电力的可靠保证。关于到2020年的电力电量需求预测及供应的规划工作，是一个复杂的系统工程。例如全面小康社会对于电力的需求分析就涉及到社会各行各业各部门各单位，需要做大量的调查研究，进行地区和国际的比较，及历史资料的分析对比研究工作，并做定性、定量的分析，其工作量是非常大的，需要进一步组织力量进行研究。但是对于2020年或更远的电力长期需求和供应的分析工作，在90年代以来政府部门、研究单位和学校以及一些公司，国内与国际组织都陆续的开展了研究工作，进行了预测分析，并且已取得相当重要的研究成果，留下大量的研究资料。根据已有的一些研究成果和资料分析，预计到2020年全国需要的发电量为4.3万亿kWh，相应的装机容量为9.5亿kW左右。这与今后20年GDP平均增长速度为7.2%基本上是相适应的。电力增长速度与国民经济增长速度的关系，根据1980年到2000年的20年的统计，其电力弹性系数约为0.82，也是基本吻合的。而且这一预测值也基本上在以前各种预测值的范围内。到2020年全国达到4.3万亿kWh的电量，相当于全国人均占有电量约为2900kWh(按预测2020年全国人口数为14.7亿人)，这只比2000年世界人均电量2500kWh略高，相当于美国50年代初，英国60年代初的水平，且比西班牙1982年人均占有电量(3100kWh)还低。而西班牙的用电水平是作为我国电力水平国际比较的参照量之一。考虑到预测时期内许多不确定的因素，因此对2020年的发电量预计值，可取在3.8万亿、4.3万亿、4.7万亿kWh的高、中、低3个方案，相应发电装机容量将在8.5亿、9.5亿、10.5亿kW之间，而把4.3万亿kWh的发电量和9.5亿kW的装机容量，作为达到全面小康社会所需要和保证20年内GDP再翻两番的基本方案。根据上述预测，今后20年内，中国电力发展的任务将是十分艰巨的。从2000年起到2020年的20年内需要增加装机容量将在6.3亿kW，平均每年要新增装机容量3000多万kW，如再考虑期间还有大量寿命期已到需要更新改造的设备，其建设规模将更为巨大。如何保证中国电力的可持续发展将是一个非常重要与迫切问题，我们必须从现在开始对其能源供应、电源结构、电网结构技术进步、环境保护等进行全面研究。关于电力可持续发展的展望实现电力可持续发展，目的在于扩大可靠的和能支付得起的电力供应，同时减少负面的健康与环境影响，重点在于优化电源结构、扩大供应范围、激励提高效率、加速再生能源的利用。推广先进技术的应用等方面。我国的电力结构将包括电源结构、电网结构、电力的产业结构和电力技术结构。而电源结构则更大程度决定于能源结构，电网结构决定于电源布局与负荷分布，产业结构则决定于企业发展战略，技术结构则随科技进步、装备水平等而变动。目前，从总体上说，我国平均的电力供应水平低，到1999年我国人均发电量979kWh，只为世界平均水平2479kWh的39%，为OECD发达国家8348kWh的12%；我国民用电比例更低，2000年我国人均生活用电为132kWh，只占总消费电量的13.7%，而发达国家达30%以上，按此推算，则相差近20倍；从电力占终端能源消费比例来看，1999年我国占10.9%，而OECD国家为19.2%，相差近1倍。从上述人均占有电量，人均生活电量和电力占终端能源消费比例3个指标，可以明显看出我国电气化处于较低水平。而电力是人类社会可持续发展的桥梁，电气化水平低也就意味着社会总体的能源转换效率低，也是造成森林砍伐、水土流失，生态破坏的重要原因之一。因此，为实现人类社会的可持续发展，加快电力的发展，提高电气化程度是一个重要的途径。而在发展电力的同时，必须重视电力自身的可持续发展。为此，要重视电力自身结构的调整。目前我国电力自身结构中突出的问题:电源与电网相比较而言，电网相对落后于电源的建设，电网结构薄弱损耗大。在电源结构中，水电及新能源发电比重较低，水电开发程度低，到2000年水电容量开发率为20%，电量开发率仅12%，远低于世界平均水电开发率20%；核电和新能源比重极小，特别是核电到2000年仅为210万kW，仅为总装机容量的0.66%,电量的1.2%，而世界平均占到16%左右，从能源投人量来看，中国核能投人只占电源的1.3%，而世界平均水平为20.2%(1999年)。发电设备技术结构不合理，调峰能力弱；技术经济指标差。在火电机组中，燃气轮机比例低，3亿kW多的机组中，燃机只有70。多万kW,燃机最大机组只有E级水平、单机17万kW。在电力能源结构中，1999年天然气只占0.4%,而世界平均水平为18.8%(1999年)；我国煤电的比重大，且机组技术装备水平较低，特别是超临界大机组，我国到2001年底只有780万kW，约占电力工业宏观管理火电机组容量的3%，加上在建容量也不到5%，而日本、俄罗斯等国超临界大机组比重大，如日本占到60%左右。至于调峰能力弱，主要由于火电机组的调节性能差，燃气轮机容量少，特别是抽水蓄能机组比例低。我国2000年统计抽水蓄能电站容量只有550万kW，占全国机组容量的1.8%，而世界平均水平达到3%左右。以上这些问题，都需要在今后20年内，根据我国能源结构及分布特点，要予以调整，并要按实现电力可持续发展目标做好相应的规划工作。2020年我国电源结构规划设想根据我国能源结构的状况，我国电源结构在相当长的时期内，直到2020年都将以煤电为主，这是难以改变的。但为了努力减少电力对大气的CO2排放及，必须要尽可能降低煤电的比例，尽可能的早开发、多开发水电，并尽快增加核电、天然气及可再生新能源发电的比例。根据世界电力发展规律并结合中国的资源和技术供应情况，对2020年的电源结构的规划设想是:在9.5亿kW中，煤电为6亿kW，占63%(电量3万亿kWh，占4.3万亿kWh的70%)；水电2亿kW，占21.1%(电量为7000亿kWh，占16%)；另有抽水蓄能电站2500万W，占2.6%；核电4000万kW，占4.2%(电量2600亿kWh，占6%)；气电7000万kW，占7.3%(电量3000亿kWh，占7%)；新能源1500万kW，占1.5%(电量400亿kWh，占1%).(1)、煤电发展。到2020年约为6亿kW，占总装机9.5亿kW的63.1%，发电址3亿kWh，占总电量的70%，比2000年火电装机的74.4%和电量的81%下降11个百分点，平均每年下降0.5个百分点；相应的发电量约3亿kWh需耗原煤约14亿t，占2020年原煤预计产旦20亿一22亿t的64%-70%左右。这种电源结构是由我国的能源结构决定的。在世界化石燃料中，随着经济技术的发展以及工业化和城市化的进程，其结构不断发生变化，其中煤炭比重在下降，油气比重在上升，世界平均从50年代初的煤占60%下降到90年代的初的30%，到1998年世界第一次出现全球天然气消耗占能源的比例超过了煤炭的比皿，到1999年煤下降到24.95%，而气上升到26%。但我国却不然，我国在化石燃料资源中，气的比重比世界平均水平低得多，因此我国能源一直以煤为基础，煤在能源中的比重一直踞高难下，1949年我国煤炭在能源中的比皿为%，随后逐年下降，但速度缓慢，到1990年煤仍占76.2%，直到2000年仍为67%，比世界平均水平高出40多个百分点。根据初步分析，即使到2020年，我国煤在能源中的比重也在55%以上，而煤主要用于发电，因此在2020年煤电在全部发电量中占70%的预计也是难以再有大幅度下降的。由于煤电的比重大，所以在进行电源规划时，特别是进行燃媒电站规划时，必须同时做好煤炭发展和运输的规划，将煤、电、运和环境保护的规划统一起来。协调发展。为了减轻电煤对运输的压力，因此要高度重视煤炭基地的煤电联合开发和外送电网的建设。特别是山西、陕西、宁夏、内蒙、贵州、东四盟等煤电基地的开发，要努力实现开发体制上的创新。这几个煤电基地可装机容量在1.5亿kW以上，如山西煤藏丰富，1997年的保有储量是2600多亿t，占全国的1/4，根据其水量可建2000万kW以上，蒙西根据其水量，规划可建6000万kW，东四盟可建2500万kW,陕北基地可建1000万kW，宁夏1000万kW,贵州规划3000万kW等等。煤电基地的电站建设规模，主要受水的制约，因此，我们要大力发展空冷机组，以节约电厂用水，现在我们已掌握20万kW空冷机组的制造技术，30万kW的空冷机组正准备实施，60万kW的空冷机组要尽快掌握，并在煤电基地推广应用。在大规模的燃煤发电站建设中，一定要高度重视技术装备的科技进步，要积极推广高效、经济、清洁、可靠并具有较好调节性能的装备的应用。要积极推广使用超临界和超超临界的发电设备，首先要在东部沿海的港口、路口电厂中推广应用，并要努力加快发电设备制造供应上的国产化、本地化。使发电热效率由目前一般亚临界机组的37%左右提高到45%左右，并要使火电设备的调峰能力达到50%以上,此外要高度重视燃煤电厂的环保问题与清洁燃烧。我国现有火电厂的单位发电量的CO2、SO2、NOx,的排放量明显高于发达国家，据有关统计资料表明，我国火电厂每发1kWh电的SO2排放比日本高出6.678,NOx高3.82g,CO2高0.93g。这涉及到发电热效率和脱硫、除氮等电力环保以及煤的清洁燃烧等技术装备的推广应用问题。目前我国火电厂中装有脱硫设备的只有500多万kW，不到火电容量的2%,而发达国家的火电厂一般都装有脱硫装置，因此今后必须严格按国家规定，对含硫量超过一定标准的(现在规定为1%)必须同时装设高效脱硫装置。逐步推广循环流化床(CFBC)和整体煤气化联合循环(IGCC)等清洁煤燃烧技术，这对于我国大规模建设燃煤电厂来说更为迫切。因此必须抓紧“十五”期间的白马30万kW的CFBC和山东烟台的30万一40万kW的IGCC的示范工程试点，尽快总结经验，并实施国产化。上述高效、清洁、节水、经济的电力技术装备的国产化和充足的供应，这是实现我国电力的可持续发展和保障电力的可靠经济供应的基础与前提。(2)水电发展。到2020年水电要达到2亿kw,占总装机容量的21.1%，电盘7000亿kWh，占总电量的16%；抽水蓄能电站装机达到2500万kW，占到总装机容量的2.6%，比2000年装机比重的24.9%下降了1个百分点，电量比重的17.8%下降1.8个百分点。但水电开发率已由2000年装机开发率的21%提高到2020的53%，电量开发率相当由12.6%提高到36%，都超过目前世界平均水平。我国水电开发速度比较慢，从1910年开始，经过90多年的开发，到2000年水电开发率只有12.6%，只为世界平均水平的一半多一点，因此优先并加快开发水电，仍然是我国电力发展的基本方针，也是西部开发、西电东送的主要内容。争取在20年内将中部水电基本开发完，西部的大型水电也得到较大程度的开发，即到2020年东部地区、中部的湘西、长江中游、红水河以及西部的乌江、澜抢江中下游和金沙江下游段、黄河上游基本开发完毕，容量在1.2亿kW左右，其中包括如红水河的龙滩、大藤峡，乌江的构皮滩、彭水，清江的水布娅，沉水的三板溪、金沙江的溪洛渡、向家坝，大渡河的瀑布沟，雅碧江的锦屏一、二级，澜沧江的小湾、糯扎渡、景洪，黄河上游的公伯峡、拉西瓦、黑山峡以及乌东德、白鹤滩、独松等等，另外还有一批中型水电站将在20多年内建成。另外为了适应系统调峰要求，我们还要建设相当规模的抽水蓄能电站。比照世界平均抽水蓄能电站占总容量的测算，我国抽水蓄能电站到2020年应达到。2500万kW以上。这就要求20年内建设抽水蓄能机组约2000万kW,约需上百台的20万kW级的抽水蓄能机组，因此水头在200.左右，20万kW级大型蓄能机组成套设备要抓紧研究并实现国产化。(3)核电发展。到2020年，规划核电容量约为4000万kW，占总装机的4.2%，发电量的6%，比2000年1.2%上升约5个百分点，使电源结构有所改善。我国核电起步不晚，发展缓慢。2000年只有210万kW，到2002年末为370万kW，加上现在在建规模也只有870万kW。在“十五”期间内计划开工600万一800万kW规模的核电，已过去两年，至今一个也没有批准开工。然而，核电是一个“安全、可靠、高效、经济、清洁”的电力，是实施电力可持续发展战略的重要方面。这也是全世界438座核电站运行近一万堆年的实践所证明了的。核能是目前世界电力技术发展水平下，技术上成熟、可以大规模用以替代矿物燃料电站。并能有效地作为减少向大气排放CO2的根本措施。我国政府已承诺了控制的Obz排放的“京都协定书”，因此今后20年内必须高度重视我国核电的发展。特别在沿海能源短缺、环境容量有限的地方，更应积极加速核电发展。现在我们，己选核电厂址在4000万kW左右，从现在开始抓紧到2020年使我国核电达到4000万kW是有可能的，但任务十分艰巨。而在进人21世纪后的世界核电复年兴的浪潮，应当是一个有力的促进。首先是要在思想认识上，上下左右要统一。同时要加快核电成套设备的国产化和设计自主化的步伐，使核电设备制造尽快实现国产化和本土化，以大大降低核电造价，并确保安全可靠性，提高运行的负荷因子，大幅度降低核电上网电价，使之具有与煤电同等的竞争力。这是完全可以做到的，现在的广东岭澳电厂和秦山二期60万kW核电我们看到了希望。在2020年以内建设的4000万kW核电站，在技术路线上建议原则上仍坚持以原定的100万级压水堆的路线，并充分吸取国际上的技术进步和改造的经验。具体堆型可在明确安全、经济及国产化率的条件下，通过国际标准来确定，并用以批量建设100万级核电站。这是充分发挥现有核电制造能力和建设、管理方面的经验，尽快实现核电设备供应和建设、管理上的国产化的重要条件之一，是使我国核电”既安全，又经济”的可行路线。与此同时，还要在核电技术上加强开发研究，跟踪国际的先进技术，努力发展有自主知识产权的新一代堆型的核电，争取在20年内建设示范堆型，为20年后批量过渡到新一代堆型做好技术供应的准备。(4)气电发展。规划到2020年燃气发电的容量达7000万kW,占总装机容量的7.3%，电量约3000亿kWh，占总电量的7%。这将使20年内燃气轮机组的比重提高6个百分点多，使电源结构得到一定程度的改善。由于我国天然气资源相对贫乏，再加燃气轮机制造技术落后，所以在世界各国燃气轮机快速发展，在电力比例中很快上升时，我国仍处于很低水平。随着我国“西部开发”“西气东输”及海洋气和进口天然气的计划的启动，在“十五”期间，国家计划安排建设10个电站23台燃气轮机联合循环机组，约800万kW，并拟打捆招标，实现技术转让，引进国外先进的F型35万千瓦级的燃气联合循环机组的制造技术，这可为今后我国气电的发展打下基础。根据石化部门规划，到2020年全国天然气用量约2000亿澎，其中进口约600亿矽。根据建设部的能源密度最大的能贵，核电是预测到2020年全国天然气用于民用的约937亿m3，即约1000多亿m3可用于工业与发电，先初步按800亿m3用于发电能源系统，即其中700亿m3用于常规发电，100亿m3用于分布式发电系统，一共约可建7000万kW左右的电站。燃气轮机能否很快发展、达到预期的目标，关键在于天然气和燃气轮机设备供应的保证与天然气价格问题。我们规划中希望天然气发电比重的进一步提高，这也是电力可持续发展的迫切要求。但同时也要理顺能源价格体系，使天然气发电能与其他煤电、核电等电力相比具有一定的竞争力，使气电成为可支付得起的电力，这同样也是电力可持续发展的目标。(5)新能源发电。规划到2020年达到1500万kW，占总装机的1.5%，发电皿400亿kWh，占1%。新能源发电主要包括风力发电、潮汐发电和太阳能发电，也包括地热发电和垃圾、生物质能发电等。人类保护环境的较好出路是大力发展再生能源的利用，而再生能源利用的最好形式是通过发电系统，将新能源转化为电能。20世纪80年代以来，新能源发电是发展速度最快的一个新领域，虽然目前新能源只占总能源的2%左右，犹如一百年前的石油工业也只占商品能源的2%(1912年)。在新能源发电中，近20年内重点抓好风力发电。我国风力发电1986年起步，到1990年为0.41万kW,2000年为34.7万kW.10年间平均每年递增55%，其发展速度是很快的。从2000-2020年，按年增20%左右