1.2 行業(yè)發(fā)展:
1.2.1國內發(fā)展趨勢
1、電力需求將保持穩(wěn)步增長“十五”期間中國經濟增長速度預期為年均7%左右。分析、綜合各方面的研究結果,預計 “十五”期間中國電力需求的平均增長速度為5%,實際增長速度可能略高一些,但相對 “九五”各年的增長速度,“十五”期間將比較平穩(wěn),電量的總供給與總需求基本平衡。預測到2005年中國年發(fā)電量將達到17,500億千瓦時以上。
2、用電構成將繼續(xù)發(fā)生變化經濟結構調整使得電力需求結構發(fā)生較大變化,突出表現在:第二產業(yè)用電比重減小,第三產業(yè)和居民生活用電比重相應提高;工業(yè)內部高耗電行業(yè)(冶金、化工、建材等)和傳統(tǒng)行業(yè)(紡織、煤炭等)用電比重減小,低電耗、高附加值產業(yè)的用電比重相應提高。 綜合考慮經濟全球化進程的加快和中國加入世界貿易組織、及經濟結構調整和產業(yè)升級的逐步推進,預計第一產業(yè)用電將穩(wěn)定增長;第二產業(yè)隨著結構調整和增長方式的轉變,單位產值電耗將進一步降低,在全社會用電中的份額會逐步下降;第三產業(yè)用電在全社會用電中的份額將逐步上升;城鄉(xiāng)居民用電將繼續(xù)保持快速增長。
3、各地區(qū)供需平衡的差異將逐步縮小在總量基本平衡的同時,當前各地區(qū)的電力供需情況存在明顯差異。東北電網、福建電網和海南電網電力裝機過剩較多。華中電網和川渝電網由于水電比重較大、調節(jié)性能差,豐水期電力過剩。華北電網、華東電網、山東電網和廣西、貴州、云南電網電力供需基本平衡,電網中的局部地區(qū)存在短時供應不足的情況。廣東電網2000年以來,在用電高峰期出現了電力供應緊張的局面。 “十五”期間,隨著進一步實施宏觀調控和電網之間的互聯(lián),各電網之間的供需平衡差異將逐步縮小。初步分析,東北電網、海南電網供過于求的情況還將延續(xù)一段時間;廣東、浙江、河北南部等局部地區(qū)供應不足的問題在“十五”初期有可能加劇;其他地區(qū)將基本保持供需平衡。
4、電價對電力需求的影響將趨于明顯隨著中國經濟體制改革的不斷深入,以及各行各業(yè)市場化程度的不斷提高,電價對電力需求的影響日趨明顯。主要表現在兩方面:一是影響企業(yè)的用電水平。電價高于企業(yè)的承受能力時,用電量明顯減少;二是影響高耗電產業(yè)發(fā)展的地區(qū)分布和現有布局。高耗電產業(yè)將紛紛由電價高的地區(qū)轉移到電價低的地區(qū),致使各地區(qū)電力需求增長格局發(fā)生明顯變化。隨著電力工業(yè)市場化改革的逐步推進,電力市場的供需狀況將更多地受到電價水平的影響。
5、負荷增長速度將持續(xù)超過用電量增長速度隨著經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,近幾年電力負荷特性發(fā)生了較大變化。特別是隨著空調擁有量的不斷增加,氣溫對用電負荷的影響越來越大,中國部分省份全年最高負荷逐步由冬季向夏季轉移,導致年最大負荷增長的波動性增大。今后負荷的增長將繼續(xù)高于用電量的增長,調峰矛盾日趨突出,電網需要的調峰容量逐年增加。“十五”電力供需的矛盾將主要表現在調峰能力不足,或是調峰的技術手段不能滿足電網安全、穩(wěn)定和經濟運行的需要。
1.2.2國際發(fā)展趨勢
近年來世界上由于新技術的應用,對環(huán)境越來越重視,加上私有化的浪潮,正在重新塑造電力工業(yè),使電力工業(yè)在可持續(xù)發(fā)展的能源工業(yè)中發(fā)揮更加重要的作用。歸納世界電力工業(yè)發(fā)展趨勢有以下幾點:
1. 電力工業(yè)的市場化體制改革
在20世紀80年代末90年代初,從美國和英國發(fā)動的電力工業(yè)市場化體制改革,即所謂自由化、民營化、放松管制、打破壟斷、引入競爭機制。
電力部門的"自由化"及其伴生的"民營化",它的優(yōu)點和缺點并存,因為電力是社會經濟發(fā)展不可或缺的公用事業(yè),任何政府都不會讓它只處在市場控制之下。"自由化"和"民營化"不是目的,而是手段。目的是為了保證可靠、長期充足的電力和優(yōu)質的服務、合理的價格、符合環(huán)境標準、面向更廣泛的用戶。這種改革能否成功,尚須拭目以待。
2. 更加廣泛地使用電力世界上至少今后20~30年還將主要靠化石燃料提供能源,但化石燃料利用會造成環(huán)境污染,排出二氧化碳等溫室氣體,為了解決這個矛盾,要求更加廣泛的使用電力。我國早在1985年提出能源工業(yè)的發(fā)展要以電力為中心;1995年又提出能源建設要以電力為中心,這個方針與世界潮流是一致的。
--從發(fā)達國家?guī)资甑膶嵺`來看,電力增長越快,總的能源需求增長越慢;電力占終端能源比重越大,單位產值的能源消費(即能源強度)越低;
--電力工業(yè)是最能清潔利用化石燃料的部門,也是效率最高地利用化石燃料的部門,發(fā)達國家?guī)缀醢盐廴咀顕乐氐拿禾康娜炕虼蟛糠钟糜诎l(fā)電;
--電力還有改善地區(qū)環(huán)境的作用,在能源利用密度大的大中城市,如果用電力來替代化石燃料的應用,可以直接解決空氣污染、水污染及其他污染問題。電力的廣泛應用是解決大中城市污染問題的最好辦法。
但是電力替代煤炭、石油、天然氣、燃氣和秸桿等能源的速度,決定于世界各國對生態(tài)環(huán)境的要求和經濟水平,決定于石油、天然氣的可供應能力,以及電力對其他能源的競爭能力。我國目前電氣化的水平還很低,按計算我國1990年電能在終端能源中的消費的比重約為7.5%,而經濟合作組織國家平均為15%,大致相差一半。經濟合作組織國家預計到2050年電能在終端能源中的消費比重有可能達到36%。我國如果要在今后50年中,電氣化程度要趕上經濟合作組織國家,而終端能源消費中,電力占36%,其他64%還是要依靠化石能源解決,粗略估計,固體燃料占16%,液體燃料占27%,氣體燃料占17%,熱力占4%。這就是說今后電力在終端能源消費的比重必然要逐步上升,即使到2050年電力成為終端能源中的第一位,也還有64%的終端能源要依賴化石能源。電力在進行能源替代時,必然要在競爭力最強,最經濟的領域首先替代。
3. 電力工業(yè)把注意力轉向燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電電力工業(yè)初期依靠水電和凝汽式火力發(fā)電站,工業(yè)發(fā)達國家水能資源大部分開發(fā)后,電力發(fā)電技術在狹窄的領域里進行,即不斷提高汽輪發(fā)電機的溫度、壓力,由低溫低壓、中溫中壓、高溫高壓、并向亞臨界、超臨界的方向發(fā)展,采用更大型的發(fā)電機、汽輪機和鍋爐。但是20世紀60年代以后,凝汽式發(fā)電機技術幾乎沒有多大進展,電站的平均效率穩(wěn)定在35%左右。而且新電站比老電站造價要高得多,且可靠性差。但是電力部門認為這是暫時的挫折,繼續(xù)為大機組、大電廠、大電網辯護。到了60年代,工業(yè)發(fā)達國家把電力工業(yè)推向核電,核電有了發(fā)展,但是1979年的三哩島事故和后來的切爾諾貝利事故,對核電站的安全提出了更高的要求,核電造價急劇上升,帶動了核電電價上升,核電開始冷卻下來了。這時燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站的造價降低到燃煤凝汽式電站的一半左右,效率提高到55%~60%,建設工期降到幾個月,大型聯(lián)合循環(huán)電站可以做公用發(fā)電廠;小型的可作熱電冷聯(lián)產發(fā)電裝置。用天然氣作燃料發(fā)電,氮氧化物可削減90%,SO2可減少為0;更由于天然氣供應充足,價格下跌,且燃料來源廣泛,于是成為世界各國步入21世紀可持續(xù)發(fā)展的橋梁。特別它可以成為加壓流化床、煤氣化聯(lián)合循環(huán)、濕空氣透平循環(huán)、頂部循環(huán),直到未來的發(fā)電用燃料電池等發(fā)電技術不可缺少的配套設備,受到世人青睞。
4. 大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g在化石能源中,煤炭的儲量最為豐富,在可預見的將來,世界還不可能減少煤炭的消費量,為了解決煤炭利用對生態(tài)環(huán)境的不利影響,唯一可行的選擇是選擇發(fā)展?jié)崈裘杭夹g。所以潔凈煤技術是世界能源技術的重要組成部分,對于中國來說,發(fā)展?jié)崈裘杭夹g具有特別重要的意義。主要作用有以下幾方面:
--可以大幅度地減少污染物的排放量,從而在環(huán)境允許的條件下擴大煤炭的利用,減少煤炭利用的外部成本,保證社會經濟的持續(xù)增長;
--可以大大提高煤炭利用效益和經濟效益,降低煤炭的增長速度,減緩SO2排放量的增長。
--可以促進世界能源供應來源的多樣化,21世紀煤基合成燃料大規(guī)模生產,可能成為液體燃料的又一個重要來源。
潔凈煤技術包括選煤、型煤、水煤漿、循環(huán)流化床、加壓循環(huán)流化床、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、煤炭氣化、煤炭液化和煙道氣脫流等。
5. 大力發(fā)展可再生能源發(fā)電為減少SO2的排放量,工業(yè)發(fā)達國家都十分重視可再生能源的發(fā)電利用?稍偕茉窗ㄋ(水力發(fā)電)、太陽能、風能、地熱能、海洋能(包括潮汐能、波浪能、洋流能、溫差能等)、生物質能。目前工業(yè)發(fā)達國家由于水能資源已經基本開發(fā)完畢,近來在開發(fā)可再生能源發(fā)電方面重點放在開發(fā)太陽能、風能、地熱能和生物質能發(fā)電方面。但由于可再生能源發(fā)電(除水力發(fā)電外)大都具有投資大、成本高、發(fā)電不連續(xù)的問題,因此在2020年以前在能源和發(fā)電量中所占比重不會很大。中國和大多數發(fā)展中國家水能資源的開發(fā)程度都較低,可供開發(fā)的優(yōu)越水力地址還很多,在開發(fā)再生能源發(fā)電中,把加快開發(fā)水電放在突出的位置。這是由于水電開發(fā)技術最成熟、經濟性好,可以連續(xù)供應電力等因素所決定的。
6. 提倡分散的電力工業(yè)最近國際上一些學者和國際組織認為:大容量、高參數機組發(fā)電,超高壓、大電網遠距離輸電的集中供電是一些工業(yè)發(fā)達國家電力工業(yè)過去走過的道路。目前情況正起變化,較分散的發(fā)電站的出現,再加上對改善能源投資的選擇,已經使得這種傳統(tǒng)的道路變得過時了。最近在布魯塞爾成立的國際熱電聯(lián)產(ICA)的國際電力組織聲稱:"其宗旨是推動世界范圍的清潔、高效、分散的電力生產,并預言這是下一個世紀電力工業(yè)的發(fā)展方向。"美國有名的安德遜咨詢公司1998年的研究報告說:"電力工業(yè)在2015年前將發(fā)生根本的變化……,大型和遠離負荷中心的電廠將越來越多地被靠近負荷中心的小型和清潔的發(fā)電方式所代替。這些負荷中心將減少對昂貴的遠距離輸電線路的需求"。這就是說,向著依靠大型和小型發(fā)電站廣泛結合過渡的"分散"電力系統(tǒng),可以極大地改善效率和減輕當今電力系統(tǒng)對環(huán)境形成的負擔。這也可以減少和改善輸配電線路,避免某些科學家認為威脅人類健康的某種電磁輻射。一個典型的電力公司目前擁有50個發(fā)電站與輸電系統(tǒng),到2010年,與之相連的發(fā)電站將達到5千個甚至5萬個。這種變化類似于一個公司從1980年擁有三臺主機計算機,發(fā)展為1994年擁有3萬個個人計算機。這種變化要求電力系統(tǒng)的運行方式有一個重大變革。
我們知道,大型凝汽式發(fā)電站加上遠距離輸電及當地的配電工程,每千瓦的投資可能達到1萬元以上,再考慮廠用電和輸配電損失可能達到1.2萬~1.3萬元;如果在當地修建燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站,可能用不了一半的投資,發(fā)電效率高,發(fā)電成本和污染物的排放量將會大大減少。當大城市里和小城市附近已經不允許再建設大型燃煤電廠,需要從外地遠距離送電,而在當地可以利用燃氣等干凈能源建設小型熱電聯(lián)產電廠和冷熱電聯(lián)產電廠時,就沒有理由堅持大機組、大電廠和大電網了。
美國從1978年開始提倡發(fā)展小型熱電聯(lián)產(CHP),目前除繼續(xù)堅持發(fā)展小型熱電聯(lián)產以外,正在研究走向高效利用能源資源的小型冷熱電聯(lián)產(CCHP)。CCHP是將制冷、供熱(采暖和供熱水)及發(fā)電三者合而為一的設施,他比CHP又多一個制冷的功能。按美國1995年對商用樓宇終端能源消費的統(tǒng)計,采暖用能占22%,熱水供應占7%,而制冷空調用能占18%,CHP的供熱只能解決29%的用能及提供電力,而CCHP可提供47%的用能及電力。預計冷熱電聯(lián)廠將成為未來分散的電力工業(yè)的主要模式。
7. 積極推廣電力需求側管理傳統(tǒng)的電力工業(yè)只進行電力供應側管理,是做電力供應側規(guī)劃,把電力需求側看作是凝固不變的,完全依賴電力供應側去滿足需求側的需要。但是70年代兩次石油危機之后,一些能源分析專家得出結論:電力需求受價格的影響(稱為價格源性),價格越高,用電量越少;相反降低電價就可以增加用電量;因此電力需求并不是凝固不變的,合理的電價結構可以改變電力負荷曲線的形狀。如果電力公司和電力用戶都進行投資,提高用電效率,改變用電方式,可以在不影響用戶舒適度的條件下,減少電力消費,抑平負荷曲線,提高負荷率,這樣電力公司和電力用戶的經濟情況都可以獲得改善。許多研究表明,改善用電效率、抑平負荷比興建和運行新電站和新的輸配電工程花費少。