我國電力工業特點與未來發電新技術

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我國電力工業特點與未來發電新技術

市場經緯ＭＡＲＫＥＴ?

我國電力工業特點

與

未來發電新技術

文／王

一、我國電力工業的現狀和特點

妍

能源發電量３６億千瓦時，占０．１１％。在火力發電量中煤電占

１．電源結構以煤電為主。電力工業是能源工業的重要組成

部分，是推動人類文明及支撐社會經濟發展的重要基礎。目前在世界范圍內，火力發電（燃煤發電、燃油發電和天然氣發電）是最主要的發電方式。根據聯合國能源統計資料，目前世界總發電量中，火電占６５％左右。

９５％以上。

２．發電能源消費以煤炭為主。我國發電能源消費以煤炭為

主，目前煤炭在火力發電能源構成中占９５％以上。隨著中國電力工業的高速發展，發電用能特別是電煤消費量呈持續快速增長勢頭。２００５年電力消費能源占一次能源消費量的比重為

２０００～２００５年是中國電力工業發展最為迅猛的時期，發電

裝機容量由３１９００萬千瓦增加到５１２００萬千瓦，年均增長速度達１２．６％。裝機容量和發電量僅次于美國，均上升到世界第二位。

３８．４％，比２０００年和２００１年增加了近４個百分點；電能在終端

能源消費中的比重為１８．５％。２００５年全國發電用煤約１１．５６億噸，

比

２０００年的５．４７億

噸翻了一番，

年均增長１６．１％。

２０００￣２００５年發電用煤占全國煤炭產量的比重基本維持在５１％

２００５年我國總裝機容量５１２００萬千瓦中，火電裝機容量

左右，比２０００和２００１年增加了近８個百分點。

我國發電用燃料油消費量已由１９８０年的１６００多萬噸下降到１９９５年的１０００萬噸左右，１９９５到２００２年期間，除１９９７年燃料油量回升到１６００萬噸以外，其他年份均維持在１１００萬噸左右。由于電力短缺，一些小型燃油機組投入運行，導致２００３年發電燃油量回升到１３００多萬噸，２００４年和２００５年繼續增加到１５００多萬噸。１９８０年中國發電燃氣消費量僅２１億立方米，

３８８９６萬千瓦，占７６％；水電裝機容量１１５００萬千瓦，占２２．５％；核電裝機容量６８４萬千瓦，占１．３％；風力等可再生能

源發電裝機容量１２０萬千瓦，占０．２％。

２００５年我國總發電量２４７４７億千瓦時中，火電發電量２０１８０億千瓦時，占８１．５５％；水力發電量４０２６億千瓦時，占１６．３％；核能發電量５０５億千瓦時，占２．０４％；風力等可再生

表

中國火電機組裝機容量及構成

２０００

單機容量

裝機容量（兆瓦）

構成（％）

２００３

裝機容量（兆瓦）

構成（％）

２００５

裝機容量（兆瓦）

構成（％）

６００兆瓦及以上３００－６００兆瓦２００－３００兆瓦１００－２００兆瓦１００－６兆瓦６兆瓦以下

合計（兆瓦）

９０８８０３８８３０３６６４０４６４４０２４７５０２３７５４０

３８．２６％１６．３５％１５．４２％１９．５５％１０．４２％１００．００％

１１９９５０４４２８０４８９６０６５３１０１１２７０２８９７７０

４１．３９％１５．２８％１６．９０％２２．５４％３．８９％１００％

３９１５５１１７７５９４３６０１５１９６１．５６２２３４．５１０１１５．９３２４８２６．９

１２．０５％３６．２５％１３．４２％１６．００％１９．１６％３．１１％１００％

市場經緯ＭＡＲＫＥＴ?

１９９０年增加到近９７億立方米，１０年間年均增長１６％。２０００～２００５年發電燃氣量以年均２３％的速度繼續增長，２００５年發電

用燃氣量為１２４２．７億立方米。

容量機組所占比例偏大，發電效率較低。由于以煤為主的化石燃料在未來將繼續主導中國熱力和電力生產，因此，火力發電行業仍將是中國二氧化碳的主要排放源。

根據電力部門的專家分析，中國到２０２０年的電源結構仍然以煤電為主。煤電仍將占總裝機容量的５０％以上。在中國未來的能源消費結構中，煤炭占一次能源消費總量的比重將逐年下降，但發電用煤在國內煤炭供應量中的比重將由２００５年的

３．發電裝備技術水平相對落后（見表）。到２００３年底，中國

已建成的單機容量在３００兆瓦及以上的火電機組容量占全國火電裝機總容量的４１．３９％；２００～３００兆瓦機組占１５．２８％。到

２００５年底，中國已建成的單機容量在３００兆瓦～６００兆瓦之間

的火電機組占４８．３％，其中６００兆瓦以上的機組占１２．０５％。

火電機組中除６％左右的燃氣輪機和柴油發電機組外，其余都是常規的燃煤火電機組，致使電源調峰能力不足。近年來，供熱機組容量的比例雖然已提高到近１５％，但與世界先進年水平相比，這一比例仍然相當低，僅為俄羅斯的３３％、美國的５０％，也低于丹麥、荷蘭等國家。燃氣－蒸汽聯合循環機組和低污染燃煤發電機組比例均過低，單機功率過小，在大中型發電機組中尚未形成規模，不能適應電源調峰和環保要求。

５０％左右逐步上升到２０２０年的６５％～７０％，接近發達國家７０％～８０％的比重。屆時，中國煤電裝機容量將由２００５年的３．８４×１０８ｋＷ增加到６×１０８ｋＷ以上。單位供電煤耗將由平均３７０克標準煤／千瓦時下降到３２０克標準煤／千瓦時，降低１３．５％。與２００５年相比，２０２０年燃煤發電的二氧化碳減排潛

力可達１．２×１０８ｔＣ。由于以煤為主的化石燃料在未來將繼續主導中國的熱力和電力生產，因此發電部門是溫室氣體減排潛力比較大的部門。

二、未來發電的新技術

４．節能和提高能源效率的潛力仍然很大。衡量電力行業能

源效率和經濟運行水平的主要指標是供電標準煤耗和輸電線路損失率。改革開放以來，我國有關部門投入巨額資金對火電廠燃煤系統、控制系統等進行了大量適應現代化要求的改造，提高了機組技術水平，降低了供電煤耗，火電效率得到明顯改善。全國火電機組平均供電煤耗從２０００年的３９２克標準煤／千瓦時下降到２７４克標準煤／千瓦時，降幅４．１％。同時，火力發電線路損失率由７．７％下降到７．１８％，降幅６．８％。

與世界主要工業國家相比，我國電力工業節約能源的潛力仍然很大。其中，供電煤耗與國際先進水平的差距約為３０～５０克標準煤／千瓦時，相當于美國、英國２０世紀７０年代的水平，與日本供電煤耗３２０克標準煤／千瓦時相比，２００５年我國火電機組多耗煤４６４０萬噸。

１．超臨界燃煤發電技術。根據主蒸汽和再蒸汽溫度以及主

蒸汽壓力等參數不同，超臨界機組一般分為兩個層次，一是常規超臨界機組，發電效率４１％～４３％；另一個是高效超臨界機組，通常也稱超臨界機組，發電效率４５％～４７％。６００兆瓦

＋ＦＧＤ（脫硫裝置）的超臨界機組供電煤耗為３２４克標準煤／千

瓦時，６００兆瓦＋ＦＧＤ＋ＳＮＣＲ（脫硫裝置）的超臨界機組供電煤耗為３２５克標準煤／千瓦時。

２．天然氣聯合循環發電（ＣＣＧＴ）。燃氣輪機具有建設周期

短，占地面積小，用水節約的優點，并且天然氣燃燒時不產生灰渣和粉塵，不排放有毒氣體，也沒有對人體有害的重金屬元素，所生成的揮發性烴、硫化物、二氧化碳和氮氧化物也遠遠低于煤和石油。到２０２０年我國規劃發展的燃氣輪機聯合循環裝機總量將達５５００萬千瓦，是２０００年前５０年總量的２５倍。

目前國際上最高效率的ＣＣＧＴ達到６０％，其典型投資是

５．火力發電是中國對生態系統和大氣環境產生影響的主要

發電方式。與其他發電方式相比，由于火力發電是我國主要電力生產方式，而且以煤炭消費為主，發電用煤的平均灰分高達

４５０～５００美元／ＫＷ，包括脫氮催化裝置、干式冷卻、變電站。

目前我國引進的美國ＧＥ公司的９Ｆ型燃氣－蒸汽聯合循環機組的造價情況是，上海新建漕涇熱電項目２×３９萬千瓦機組的動態總投資３１．９５億元，造價是４０９６元／ＫＷ；福建新建莆田、晉江、廈門東部三個燃氣電廠，單位投資３３００元／ＫＷ；上海華能擴建燃機項目造價３２８９元／ＫＷ；望亭擴建２×３０萬千瓦級燃機動態總投資２４．１億元，單位造價３０９０元／ＫＷ。總體上看明顯高于國際水平。

２８％左右，基本上是沒有經過洗選的動力煤，外加污染控制和

治理技術落后且利用不夠廣泛，致使火力發電行業成為二氧化硫、氮氧化物、煙塵等大氣污染物的主要排放源，是造成大氣污染，引起酸雨等環境問題的主要原因。同時也是廢水、煤粉灰和爐渣等固體廢棄物的主要排放源。由于煤炭燃燒所排放的大量二氧化碳等溫室氣體，導致了以溫室效應為特征的全球性環境問題。

２００５年中國全部火電機組的二氧化碳排放量約為５．０×１０８ｔＣ，占中國碳排放量的４０％左右。單位發電量的二氧化碳排

放強度比較高，為０．２２９ｋｇＣ／ｋＷｈ。其原因一方面是中國煤電占主導地位，發電用燃料的碳排放強度高；另一方面是中國小

３．煤氣化聯合循環發電（ＩＧＣＣ）。ＩＧＣＣ系統利用ＣＣＧＴ高

效和低成本的優勢，先將煤或其他燃料氣化發電。氣化一般采取吹氧方法，而且已經處于商品化的初期階段。煤和一些劣質液體燃料可以作為原料。生物制燃料更易于氣化，由于其不需

２００８?９經濟論壇

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市場經緯ＭＡＲＫＥＴ?

區域旅游經濟合作的系統性研究

文／秦

區域經濟合作是世界經濟發展的大趨勢，近１０年來世界各國各地區旅游經濟合作顯著加快了步伐，區域旅游經濟關系變得越來越復雜，成為業界關注的焦點和學者研究的熱點。新興的旅游產業的最大特點就是其綜合性和關聯性，區域旅游經濟合作不單單是某一個部門或行業的合作，而是牽涉到諸多行業部門的區域經濟系統的協作。區域旅游經濟合作的系統性表現在現代旅游產業的

學

名勝區管理業、環境衛生業、市政管理業、海關與口岸邊檢行業、公安及出入境服務業。

系統性特征，區域合作主體、領域、內容、形式的層次性和綜合性等方面。

一、現代旅游產業的系統性特征

１．與旅游活動直接相關的經濟領

域。這類行業與旅游活動密切相關，業務占絕對比重。包括旅游業，如經營旅游業的各類旅行社、旅游公司；旅館業，如賓館、旅館、招待所、大車店；公共設施服務業，如市內公共交通業、園林綠化業、自然保護區管理業、風景

２．與旅游活動密切相關的行業。這

類行業雖然不是主要針對旅游活動，但其與旅游活動相關的業務占較大比重，它們已成為旅游業區域聯合的重要領域。包括交通運輸業（鐵路、公路、水路、航空及其他）、零售業、餐飲業、娛樂服務業（卡拉ＯＫ歌舞廳、電子游戲

要吹氧，一定程度上可以降低成本。在燃氣輪機燃燒之前對燃氣進行凈化是目前需要研發的技術，其潛在效率是５１％。瑞典萬滕福爾（Ｖａｔｔｅｎｆａｌｌ）電站，采用美國通用電器主機的６燃氣輪機，示范效率為４８％。隨著ＣＣＧＴ技術的進展，２０２０年燃煤或燃木材ＩＧＣＣ的效率可以超過６０％。

效率為３４％～４０％。３００兆瓦及以上機組供電煤耗為３３０克標準煤／千瓦時。

６．增壓循環流化床發電技術（ＰＦＢＣ）。ＰＦＢＣ屬于潔凈煤

發電技術，屬于聯合循環，具有熱效率高，采用爐內脫硫，燃燒溫度低，ＮＯｘ排放低，環保性能好，煤種適用性廣泛等特點，機組效率為３８％～４１％，機組供電煤耗為３３０克標準煤／千瓦時。

ＩＧＣＣ也為收集二氧化碳提供了途徑。可以通過氣化得到Ｈ２和二氧化碳，在進入燃氣輪機之前將二氧化碳收集起來。這

種途徑不僅可以在ＩＧＣＣ中應用，而且Ｈ２還可以用于燃料電池。

７．利用可再生能源發電。國際上將可再生能源劃分為傳統

可再生能源和新可再生能源。傳統可再生能源又主要包括大水電和直接燃燒的生物質能，新可再生能源主要指現代小水電、太陽能、風能、生物質能、地熱能、海洋能和固體廢棄物。

我國可再我國電力工業特點與未來發電新技術生資源具有巨大的資源潛力，但與發達國家相比，無論在技術、規模、水平還是發展速度上仍然存在較大的差距，面臨著許多問題，主要體現在多數可再生能源技術發電成本過高而市場容量相對狹小。例如，小水電發電成本約為煤電的１．２倍，生物質發電（沼氣發電）為煤電的１．５倍，風力發電為煤電的１．７倍，光伏發電為煤電的１１～１８倍。

（作者單位：北京工業大學經濟與管理學院）

４．熱電聯產機組。熱電聯產機組在供熱運行時可降低２３～６２克標準煤／千瓦時，發展熱電聯產機組，提高熱電聯產機組

的比重將有利于節能和減排二氧化碳。除了現有凝氣式機組熱電聯產外，目前天然氣的擴展為小型分布式熱電聯產的發展提供了基礎。

５．循環流化床電站（ＣＦＢＣ）。ＣＦＢＣ是一項極其實用的技

術，其燃燒效率一般可達９７％～９８％，脫硫率可達９０％，ＮＯｘ的生成比常規煤粉爐減少９０％以上，燃料適應性廣，能適應煤矸石、煙煤、無煙煤、泥煤、石油焦、紙渣等幾乎所有的固體燃料。負荷變化適應性強，其灰渣還可進行綜合利用。機組發電

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