论文关键词: 煤电博弈 火电发展 节能减排 能源发展
论文摘要:本文首先分析了我国火电的特点,包括其在我国电力结构中的主导地位,煤电关系的密切性,和节能减排的艰巨性。然后分析了当前火电面临的问题,归纳总结了已有的成功经验。并对火电的发展提出合理的预测。
总述
能源可分为常规能源与新能源,已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能、核电等能源,称为常规能源。新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等。目前不论发达国家或发展中国家的电力需求都也常规能源为主。尤其是我国,由于受国情的影响,至今电力的主要需求还是以火电为主。但是火电有其局限之处,气候变化和环境污染正在催促我国进行新的调整。
国家能源局电力司副司长曹述栋在2009年3月28日召开的电力科学发展高层论坛上透露,目前针对形势发展,在“十二五”期间将会加快核电、热电联产、煤电一体化发展,继续推进上下游关系,积极调整火电结构,促进节能减排。
在2009年4月的《求是》杂志上,国家发改委副主任,国家能源局局长张国宝撰文:《科学发展电力工业赢得挑战的根本路径》。根据该文:电源结构和电网结构调整方向将是:
一、积极推进电力工业的上大压小,加速淘汰落后产能;二.大力发展核电;三.积极推进水电开发;四.加快风电、太阳能发电和热电联产等清洁高效能源的建设。
而根据“十一五”规划,我国电力政策是“重点优化发展火电,有序开发水电,积极推进核电建设,大力发展可再生能源”等。对比可以看出,除了核电从“积极”变成目前的“大力发展”外,火电、水电、可再生能源的政策也有变化。下一步水电的政策是“积极推进水电开发”,代替了“十一五”规划提出的“有序开发水电”。火电是“积极推进电力工业的上大压小,加速淘汰落后产能”,不同于“十一五”规划提出的“重点优化发展火电”。有关新能源的提法是“加快风电、太阳能发电和热电联产等清洁高效能源的建设”,也与以往提出的“大力发展可再生能源”有所不同。
而措辞不同的背后,是规划的变化。
那么对于火电,国家的规划又是什么呢?
我国火电特点
一、我国电力以火电为主
先看发电量,2004年我国总发电量为22033.1亿千瓦时,其中火力发电量17955.88亿千瓦时,火电电量占总发电量的比例为81.50%;2008年全国发电量是34334亿千瓦时,其中火力发电量27857.37亿千瓦时,火力发电量占总发电量的比例是81.14%; 2009年全国发电量是36506亿千瓦时,其中火力发电量29814.22亿千瓦时,火力发电量占全国发电量的比例是81.67%。火力发电占总发电量的比例变化不大,均在80%以上(见表格1),可以看出,全社会的用电主要靠火电企业提供。
图表 1
年份
2004
2005
2006
2007
2008
2009
火力发电量(亿千瓦时)
17955.88
20473.36
23573
27207
27857.37
29814.22
总发电量(亿千瓦时)
22033.1
25002.6
28344
32644
34334
36506
占总发电量比例(%)
81.50
81.88
83.17
83.34
81.14
81.67
截止2009年12月底,全国发电量为36506亿千瓦时,其中火力发电量为29814.22亿千瓦时,同比增长7.2%;水力发电量为5544.95亿千瓦时,同比增长4.3%;核能发电量为692.63亿千瓦时,同比增长1.3%。发电量比例图表1
再看我国的电力装机结构。2004年我国总装机容量44237万千瓦,其中火电装机32948万千瓦,占当年总装机容量的74.48%。2008年我国火电装机是60286万千瓦,占当年总装机容量的76.07%。2009年我国火电装机达到65205万千瓦,占当年总装机容量的74.60%。从电力的结构看,我国的电力装机虽然从2004年的4.42亿千瓦增加到2009年的8.74亿千瓦,但火电装机占总装机容量的比重不但没有降低,反而还有所上升(见表格2)。
主要耗能产品(工作量)和耗能设备指标(见图表2)
图表 2
年份
2004
2005
2006
2007
2008
2009
火力装机容量(万千瓦)
32948
39137.6
48405
55442
60286
65205
总装机容量(万千瓦)
44237
51718.48
62200
71329
79253
87407
占总装机比例(%)
74.48
75.67
77.82
77.73
76.07
74.60
再看各种能源的利弊分析(见表格3)。
主要耗能设备能效指标(见图表3)
图表 3
能源种类
火电
水电
核电
可再生
技术成熟度
较成熟
较成熟
成熟
风电较成熟,太阳能,生物质能,地热能成熟
人才供应
平衡
平衡
不足
不足
原料供应
供需矛盾存在,但基本可以满足
长江、金沙江、雅砻江、大渡河、乌江、红水河、澜沧江、黄河和怒江等大江大河的干流水能资源丰富,总装机容量约占全国经济可开发量的60%
基本满足
为可再生,风电发展有过剩趋向,太阳能主要应用与太阳能热水器。生物质与地热局限较大
发展潜力
一般
到2020年基本开发完毕
较大
较大
区域影响
在各省均有分布,
对区域经济贡献较大。
水能资源主要分布在西部地区,约70%在西南地区。
已建项目分布在广东,浙江,江苏。在建或即将开工:辽宁,山东,福建。拟建省市:四川,重庆,湖南,广西,江西,安徽,湖北,吉林(省份不重复列举)
风能主要分布在两大风带:一是“三北地区”(东北、华北北部和西北地区);二是东部沿海陆地、岛屿及近岸海域。太阳能主要分布在部分日照时间长省份。
对环境影响
是电力行业污染的主要制造者
可以起到控制洪水、改善航运、调剂供水等作用,对气候影响具有改善作用。
属于清洁能源,污染小
属于清洁能源,污染小
依此可以分析:在近期内,火电的主导地位不会改变,水电由于受气候和地域的影响较大,潜力较小。核电由于其特殊的吸引力,将会吸纳更多的人才与资金投入,虽然近期存在技术的不足和铀资源有限等不足,但随着技术的改进和铀资源开发程度的增加,近期的发展趋势将是稳中有升。风电的发展有减缓趋势并趋于平稳发展,太阳能受成本影响,更多将应用于太阳能热水器,光伏发电还处于试水阶段,地热发电受地域影响比水电更大。
二、煤电产业关系密切
煤炭是我国最重要的基础能源。随着重工业化进程的加快以及城镇化速度的提高,以煤炭为主的能源消费不断快速增长。煤炭是我国最重要的基础能源,1952年一次能源消费中煤炭占95%,20世纪50年代、60年代都在90%左右,70年代占80%左右,80年代以来,一直保持在70%左右。而且在今后相当长的时间里,煤炭仍然是主要能源,2007年全国原煤产量达25.23亿吨,消费量为25.8亿吨,煤炭产量比2002年的14.15亿吨增长80.21%,年均煤炭产量涨幅达12.5%。由于中国的能源结构以煤为主,这就决定了中国的电力工业以燃煤火电为主,在我国目前的发电结构中,用煤发电占总装机容量的70%以上;而煤炭行业的最大用户则是电力企业。中国在1952年时,火电曾占总装机容量的90.4%,总发电量的82.2%,以后虽然比重有所下降,但到2007年火电仍占总装机容量的77.73%。由于中国电力工业的迅速发展,发电用煤占煤炭产量的比重较大——1980年仅为18%,2003年则占到64%,2006年占到49.7%,2007年又提高到51%,而电力是中国煤炭工业的最大用户,煤炭和电力是依存度非常高的上下游产业。
三、节能减排任务艰巨
根据能源发展“十一五”计划,2010 年,万元GDP(2005 年不变价,下同)能耗由2005 年的1.22 吨标准煤下降到0.98 吨标准煤左右。“十一五”期间年均节能率4.4%,相应减少排放二氧化硫840 万吨、二氧化碳(碳计)3.6亿吨。
在电力工业方向计划规定大力发展 60 万千瓦及以上超(超)临界机组、大型联合循环机组。采用高效洁净发电技术改造现役火电机组,实施 “上大压小”和小机组淘汰退役。推进热电联产、热电冷联产和热电煤气多联供。在工业热负荷为主的地区,因地制宜建设以热力为主的背压机组;在采暖负荷集中或发展潜力较大的地区,建设30 万千瓦等级高效环保热电联产机组;在中小城市建设以循环流化床技术为主的热电煤气三联供,以洁净能源作燃料的分布式热电联产和热电冷联供,将分散式供热燃煤小锅炉改造为集中供热。到2010年,使火电供电标准煤耗由2005 年的每千瓦时370 克下降到355克,厂用电率由5.9%下降到4.5%;城市集中供热普及率由30%提高到40%,新增供暖热电联产机组超过40