图1我国发电结构空间布局[2]
我国电力电源结构主要包括煤电、水电 、核电、风电及其他新能源,下面将主要根据国家电力监管委员会2007年发布的数据分析我国电力电源结构的特点[3]:
1.煤电。我国电力结构中,利用燃煤发电一直是我国电源的主力,其装机容量从上个世纪五十年代到目前,一直维持在70%以上,2007年达到78%。而世界平均水平,燃煤发电比例为38%,美国、日本、韩国分别为31.7%、63%、62%。我国燃煤发电高于世界平均水平一倍。显而易见,我国电源结构中煤电比例偏高。
2.水电。我国水电资源丰富,理论蕴藏量达到6.9亿千瓦。建国以来,我国政府一直高度重视水电综合开发和利用,陆续建设一大批具有世界水平超大规模的水电站,如西南有葛洲坝水电站、二滩水电站、三峡水电站、龙滩水电站,西北有龙羊峡、李家峡等一批有代表性的水电站。截止到2007年底,我国水电装机达到14526万千瓦,居世界第一。在我国电力结构中,水电装机容量占全国电力装机容量的20.36%,2006年世界平均水平为19%,我国水电装机比例高出世界平均水平1.36个百分点[4]。
据了解,美国2006年水电装机为7742万千瓦,仅为我国的一半,水电在美国电力结构中仅占7.9%,比我国低12个百分点。因此,水电是我国可再生能源的生力军,也是我国电力的优势所在。
3.核电。我国的核电建设从上世纪八十年代开始起步。浙江秦山核电站是我国第一座自行设计和施工的核电站,一期装机一台28.8万千瓦机组,大亚湾核电站是我国首次成套从国外引进的压水堆型核电站,装机容量2×98.4万千瓦,该电站于1994年投产运行。截至2007年底,我国核电装机达到885万千瓦,占电力总装机量的1.2%。至2006年,全球已投入运行的核电机组有442台,总装机容量3.7亿千瓦,占世界总装机容量的16%,我国核电装机比世界平均水平低15个百分点。因此,加快我国核电建设刻不容缓,这也是调整我国电力结构的主要手段和措施。
4.风电及其他新能源。为优化电力结构,节能减排,节约化石能源,增加能源供应,2005年国家制定了《可再生能源法》,以鼓励各市场主体积极投资开发风能、太阳能、水能、生物质、海洋能等非化石能源。国家还专门出台了价格政策,在销售电价中建立了风电价格补贴基金,以支持我国风电的发展。近几年来,我国风电从无到有、从小到大,有了较大的发展,至2007年底,我国风电装机已达到403万千瓦,约占全国总装机容量的0.56%,其中2007年当年投产风电容量216万千瓦,增长了77%。我国生物质发电和太阳能发电也在起步,未来会有较大发展。
我国装机容量水平以2007年为例,我国装机容量达到71329万千瓦,而2002年我国电力装机容量为35657万千瓦,五年实现了翻番。每年平均增长25%,创造了我国电力发展乃至世界电力发展的奇迹。目前,我国电力装机仅次于美国,居世界第二位。据查询,2006年美国装机容量为10.76亿千瓦,人均装机3.6个千瓦,而我国尽管总装机达到了7.13亿千瓦,但人均装机还不到1个千瓦,美国是我国人均装机的近7倍。日本2006年装机2.6亿千瓦,人均装机2个千瓦,日本人均装机是我国3.79倍。韩国2006年装机约为6500万千瓦,人均装机1.33个千瓦,韩国人均装机是我国的2.4倍。就我国电网发展来说,电网优化配置资源的能力有所提高。比如电网建设每年以近10%的速度增长,2007年电网建设投资完成2451亿元,同比增长20.67%。截止2007年底,我国220千伏及以上输电线路长度达到32.7万公里,变电容量11.44亿千伏安,跨区输电量从2002年的207亿千瓦时增加到2007年的1207亿千瓦时,跨省交换电量从2002年的804千瓦时增加到2006年的1445亿千瓦时。
2.2我国电力产业结构存在的问题
通过以上分析,我们可以得到两点启示:一是我国电力无论是装机容量还是发电量均居全球第二位,已成为世界上名副其实的电力生产和消费大国。这也说明,改革开放以来,大大解放了电力生产力,促进了电力工业的发展,为我国国民经济发展和广大人民群众生活提供了充足的电力资源。二是我们也应清醒地看到,我国电力尽管总量较大,但由于我国人口众多,人均装机和发电量仍然较低,万元GDP能耗、电耗和世界发达国家相比还有很大差距,还有部分边远山区没有享受到电力服务,建设和发展的任务还很繁重。
我国电源结构不合理,煤电比例偏高。从世界水平来看,2006年电力装机结构其比例,煤电为39%,水电19%,核电16%,天然气15%,油电16%,其他1%。而我国煤电比例从建国以来一直高居70%以上,2007年达到了78%,超过世界平均水平一倍。而我国的核电、天然气发电和新能源远远低于世界平均水平。过高的煤电比例一是给电煤供应造成紧张。二是煤炭发电生产过程中,需要排放大量的二氧化碳、氮氧化物等有害气体,破坏和影响生态环境,给我国能源减排、环境保护增加压力。三是我国地域广阔,南北相距2000多公里给电煤运输带来困难。
电力厂网结构不合理,电网建设严重滞后。我国电网规模与电源规模严重不匹配。受过去“重发、轻供、不管用”的思想影响,我国电网建设长期落后于电源建设。我国地域与美国相当,也同属电力生产和消费大国。我国的装机规模已相当于美国的66%,发电量也相当于美国的70%。我国电力厂网资产比例恰恰与美国等发达国家相反,我国电网建设薄弱、滞后已是不争的事实。相比之下,美国的电网建设规模、电网建设标准远远高于我国。例如2007年南方冰雪灾害对电网造成了极大的损失和破坏。其中一个主要原因就是电源与电网规划没有配套。
三、调整优化电力产业结构对策
3.1 电力结构调整原则
在研究电力结构问题时,我们应当以胡锦涛同志在中共中央二十三次集体学习时的讲话为指针。他指出既积极做好开源工作,又优先做好节约工作,应该成为解决我国能源资源问题的基本思路。我们要继续坚持立足国内的基本方针,加大国内资源勘探力度,加强煤炭、石油、天然气的开发利用,积极开发水能资源,加快发展核电,鼓励发展新能源和可再生能源,优化能源结构。同时要积极开展国际能源资源合作,充分利用国际国内两个市场、两种资源。[5]
同时今年两会指出,优化能源结构,推动传统能源清洁高效利用,安全高效发展核电,积极发展水电,加快页岩气勘查、开发攻关,提高新能源和可再生能源比重。加强能源通道建设。深入贯彻节约资源和保护环境基本国策。开展节能认证和能效标识监督检查,鼓励节能、节水、节地、节材和资源综合利用,大力发展循环经济。加强环境保护,着力解决重金属、饮用水源、大气、土壤、海洋污染等关系民生的突出环境问题。努力减少农业面源污染。严格监管危险化学品。
3.2因地制宜,保证我国经济的可持续发展
电力产业对中国经济可持续发展产生影响三个层面:资源、环境和社会。从这个三个层面出发,需要我们在调整优化电力产业结构时要因地制宜。
电力产业的发展对于中国经济社会的长期发展具有重要的促进作用,但从经济可持续发展的角度来讲,由于能源利用的外部性,电力产业的发展需要考虑资源耗减、环境污染的影响,同时应该兼顾社会公平。中国的能源特性决定了以燃煤发电为主的电源结构在中短期内改变不大,既然以煤为主的电力污染不可避免 ,我们需要进一步考虑的问题是如何通过合理的电力布局实现资源和环境在全国范围内优化配置与保障社会公平的一致性。
中国的大型水电基地、煤炭基地主要分布在西部和北部 ,主要负荷中心则集中在东部和中部经济发达地区[6]。这种资源分布与消费状况决定了能源资源可以在全国范围内优化配置;从环境影响的地区差异来看,一方面经济发达地区人口多、 环境容量小,环境影响的经济损失大;另一方面与经济发达地区相比,不发达地区环境影响的经济损失小,而且在经济落后地区实施污染治理的边际成本更低。如果在一个国家层面上污染不可避免,可以选择的是如何污染和在哪里污染能够使全国的环境成本最小。从社会公平的角度来讲,地区发展差距的扩大是全国经济可持续发展的制约因素。由于电力投入对不同地区的边际收益不同,在经济落后的中西部地区增加电源建设对该地区的促进作用更显著,这有利于地区间发展差异的缩小。因此,在中西部地区进行电源建设具有更高的经济效率,能促进该地区将资源优势转化为经济优势,并使各地的边际环境成本趋同,实现整体环境成本的最小化。
有目标的电力基础设施投资能够促进经济比较落后的能源送端地区将能源和环境的资源优势转化为经济优势,提高财税收入增加就业,在保证环境投入的前提下提高经济增长速度。在能源送端地区增加发电装机容量的投资不仅能够促进全国经济可持续发展水平的提高,而且由于人均用电的边际收益较高,对落后地区的促进作用更加显著,从而可以降低区域经济社会发展的不平衡,实现社会和谐。
比如,我国水电资源主要集中在西南地区,是当地主要优势资源之一[7]。积极发展水电, 开发西南地区水力资源,提高利用效率,也是西部大开发的重要内容。要优先开发调节性能好,经济技术指标优越,有利于改善区域生态环境的大中型水电工程促进当地经济的良性发展。
3.3调整电源结构,优先发展新能源
加快转变经济发展方式,推动产业结构优化升级,这是关系国民经济全局紧迫而重大的战略任务。受矿石资源的约束,我国的电力结构不够合理,80%以上的电力靠煤电提供,油气发电比例也较少,核电和可再生能源发展滞后,急需优化升级。近两年来,美国为应对全球气候变暖、自然灾害频发的形势,也在积极调整电力结构,采取节能减排措施,制定和规范用电设备耗电标准。为了调整电源结构,美国加快了天然气发电和风力发电建设的步伐。2006年,美国新增发电机组容量1200万千瓦,其中天然气发电机组856万千瓦,占新增容量的70.6%。目前,美国天然气发电占电源结构的39.4%,接近40%。2007年,美国新增风电装机520万千瓦,美国一年的风电装机就超过了我国。以风电为代表的可再生能源,美国装机规模已超过了3000万千瓦,占美国电力总装机容量的3%。目前,美国的核电装机10558万千瓦,占美国电源结构的10.2%,高于我国9个百分点[8]。因此,借鉴美国的经验和做法,我国调整、优化电力结构的任务,应是适当放缓煤电建设的速度,积蓄力量,筹集资金,以加快我国核电和风电建设。
加快电力工业结构调整,特别是电源结构调整,是确保电力工业持续健康发展的当务之急,也是落实科学发展观,实现电力有好有快发展应采取的重大举措。我国调整、优化电力结构的任务,应是适当放缓煤电建设的速度,积蓄力量,筹集资金,以加快我国核电和风电建设,提高我国核电的装机规模。另外,建议我国从世界上天然气比较丰富的地区进口一些天然气,在东南沿海设立储运基地。同时在这些地区建设一批燃气发电站,以减轻这些地区电煤供应、电煤运输和环境保护的压力,从而逐步达到调整电源结构、优化发展的目的。大力发展循环经济和清洁能源,积极发展核电 、水电 、风电、太阳能发电等清洁能源,这也是我国正在努力实施的政策。
3.4统筹规划,协调电网、电源发展
电力工业发展需要一个先行规划。我国自撤销电力工业部政企分开后,电力工业的规划工作有所削弱,电源规划和电网规划脱节,煤电油运发展不够协调。改革开放以来我国电力工业多是以电源建设为中心,电网建设始终滞后。电源建设每年投资占电力总投资的60%多而电网投资仅占电力投资的40%不到[9]。电源建设与电网建设规划不配套、不协调,厂网建设脱节的问题比较严重。造成资源不能合理有效配置,损失浪费严重。如果没有坚强优质的电网,建设再多的电厂也只能成为摆设。建议国家能源主管部门,加强电力工业的战略研究和统筹规划,搞好煤电油运的综合平衡,加强电网的规划与建设,深化电力体制改革,加快电网公司的产权制度改革,尽快扭转我国电网建设薄弱、滞后的局面,以确保电力工业持续稳定协调发展。
解决地区布局不合理就必须实行 “ 全国联网、西电东送、南北互供”战略。 首先,要充分利用现有的发电能力,加强技术改造,努力提高现有发电设备的利用效率,提高机组等效可用系数,合理的延长机组的寿命,电厂自动化达到集中控制水平;其次,要进一步调整火电电源结构,不断优化火电机组结构,实现火
电技术产业升级和技术升级,进一步向高参数、高效能机组及高度自动化方向发展,重点解决低效率、高污染问题[10]。
为实现全国电力资源优化配置, 要不断促进电网互联, 彻底消除省际市场壁垒, 加快建设竞争有序开放的电力市场。电力机构改革的不断推进, 也为跨省区域实行厂网分开、 竞价上网, 建立区域电力市场创造了有利条件。比如随着三峡输变电工程建设, 华中、华东、川渝电网内部 500kV主网架结构得到显著加强,这为形成坚强的中部电网,实现三峡电力外送打下了坚实基础[11]。
3.5 建设节约型企业
经济分析显示,未来相当长的一段时期内,我国经济增长将明显具有以重工业为主导的特征。资源、电力、冶金等行业成为国民经济增长的主要动力,这说明我国经济已步入新一轮工业化时代。因此,我们要从落实科学发展观的高度,充分认识到建设节约型企业是树立和落实以人为本、全面协调可持续的科学发展观的重要举措,是实现企业可持续发展的必然选择。
在建设节约型企业的过程中,要坚持开源与节流并重,把节约放在首位的方针。要紧紧围绕节约成本、降低消耗,以提高企业效益为核心,以节煤、节水、节电、节油为重点,牢固树立节约意识,以资源的高效循环利用,促进企业的可持续发展。 长期以来,我国电力工业坚持“开发与节约并重,把节约放在优先地位”的方针,电力工业技术水平得到较大提高。
中电联的有关统计数据显示,从 1980 年到 2005 年,尽管火电装机容量增长了 7.4 倍,但烟尘排放总量基本持平。 “十五”期间,我国火电厂烟气脱硫产业化取得重大进展,烟气脱硫装机由 2000 年的约 500 万千瓦上升到 2005 年底的 5300 万千瓦,火电厂二氧化硫排放控制开始进入大规模的烟气脱硫时期[12]。
建设节约型企业需要每个员工的共同努力。因此,在树立节约意识和养成节约习惯的同时,必须进一步提高节约本领。电力企业要围绕中心工作,进行科技攻关,从运行调整、来煤管理、设备改造、深度治理入手,大力开展节煤、节水、节电、节油工作,合理调整运行方式,保持机组最佳运行状态,降低原煤、燃油消耗,提高机组效率,实现开源节流,向管理要安全、要效益、要发展,为企业提高效益创造有利条件。
结论
总之,中国电力产业结构的调整优化大方向取决于中国能源资源结构,改革取向和能源消费结构,并依赖于技术进步。
同时,对于电力产业结构的调整和优化,并不是一朝一夕能够完成的,中国资源分布特点、经济发达程度、人口密集程度、环境承载能力等特点,要求我们要建立更加符合实际的数学模型,进行优化研究,这也是本论文的一个缺点。但是,本论文提出的优化调整策略对我国的电力产业结构调整优化等问题具有一定的参考价值。
参 考 文 献
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