发电能源构成

科技工作者之家 2020-11-17

在发电用能源总消费量中各类能源所占比例,通常以各类能源发电量和装机容量在总发电量和装机容量中的比例来表示,亦称电源结构。

释义在发电用能源总消费量中各类能源所占比例,通常以各类能源发电量和装机容量在总发电量和装机容量中的比例来表示,亦称电源结构。目前用于发电的能源主要有煤、石油、天然气、核能、水能等。发电能源的构成随科学技术的发展而变化。如核能作为发电能源,是核技术在发电领域中成熟应用的结果。1995年全世界电力装机容量为30.58亿kW中,火电占65.1%,水电占23.2%,核电占11.4%,地热电占0.3%。与1985年相比,核电增加了1.1个百分点。随着科学技术的发展,可用于发电的新能源也逐步得到应用。

各国差异由于各个国家的资源、经济、地理环境以及科学技术等方面的情况不同,发电能源构成有很大差异。美国、德国和英国等国家,煤炭资源有一定的储量和开采量,发电能源构成中煤炭发电量的比例较大,约占35%~55%;日本国内缺乏能源资源,发电用能源主要靠进口,各类能源发电量比较均衡,油电、气电和核电的发电量比例均在20%~30%左右;加拿大水能资源丰富且开发程度较高,水电在发电总量中的比例超过60%;而法国电源结构中,核电在总发电量中的比例高达79%。

70年代世界石油危机和核电的发展,对工业发达国家的发电能源构成产生了重大影响,石油在发电能源中的比例下降,核电在一些工业发达国家中受到重视,在发电能源构成中的比例急剧上升。80年代后期,由于某些核电厂发生重大安全事故,核电发展放慢,在一些国家甚至停止发展核电,如意大利陆续关闭了所有核电厂。然而,在缺乏常规能源的国家核电仍有进一步发展的趋势。例如日本,1997年电源结构中,核能30.99%,油电18.19%,液化天然气发电20.54%,煤电约19.06%,水电8.72%;预计到2050年的电源结构为,核能发电占54%~56%,液化天然气发电17%,煤电17%,水电6%~8%,其他天然能源发电5%~6%;日本是用核电的快速增长来替代燃油电厂,煤电和其他天然能源发电所占比重均有所下降。1

中国发电能源构成在中国,长期以来,发电能源构成是以煤为主,其次是水能。由于中国能源资源以煤为主的特点,决定了在相当长的时间内以煤为主的电源结构不会有根本的改变。现时,中国煤电在发电总量中的比例约在75%左右。随着水能资源的进一步开发利用和核电的发展,煤电的发电量比例将会有所下降。到2010年和2020年,中国发电能源构成中煤电的发电量比例仍可能保持在70%以上。

大量的燃煤发电供热,将会带来运输与环保的沉重负担。因此,中国将积极发展包括水能、核能、油、气以及其他可再生能源、新能源在内的各种电源,提高清洁能源的比重,实行电源多样化,多种电源互补,既增加了发电量,又使动力资源得到优化配置,经济合理地使用各种能源。

中国水能资源丰富, 可开发量居世界首位。截止1999年年底, 中国水电总装机容量已达到7297万kW,居世界第三位。但由于资源分布和电力负荷分布的不均衡,客观上限制了水电的发展,致使其开发利用程度还不到15%,远低于世界22%的平均水平。水电是可再生的清洁能源, 是国家优先发展的符合可持续发展要求的产业。根据中国政府的规划, 2000年的水电装机容量将达到7000万kW; 到2010年, 要达到12500万kW;2020年将超过21000万kW。因此,在相当长的一段时间内, 中国水能资源的开发将保持一个较快速度, 水能在发电能源构成中的比例呈上升的趋势。

中国核电的起步较晚。首先是在经济发达的东部沿海缺能地区建设核电,这不但有利于核电的发展,而且对缓和该地区的能源供需矛盾和促进经济繁荣有着重大经济和社会意义。由于建设资金的短缺, 到2000年, 中国核电的装机规模只能保持现有210万kW的水平,核电量约150亿kW·h。“九五”期间,经国家批准新开工的有4个核电站, 装机总容量为640万kW。为取得下世纪初核电有较大的发展,中国将规划增加新的核电站,并采取有效措施,加快核电装置国产化进程。2010年中国核电装机总容量目标为1600万kW,发电量达到1000亿kW小时,核电在电源结构中的比例可由目前的1%提高到4%。

在燃油、气发电方面,根据世界经济一体化发展和国际油价低位的情况,采用燃气联合循环发电机组,充分利用国际和国内两种资源和两个市场,适当发展油电和气电,是实行多种电源互补的有效办法之一。中国在70年代曾建设一批燃油电厂,后因石油供应短缺,部分改为烧煤。1985年后,一些地区因缺电安装了柴油机和燃气轮机,使燃油、燃气机组容量有较大的增加,1994年有1274万kW,约占火电装机容量的8.5%,仅广东一省就有燃油机组容量514万kW,占全国总量的40%。燃气蒸汽联合循环机组的投资相对较少,建设工期短,在电力系统运行中效率高,作为必要的补充电源,承担峰荷和系统备用,有明显的经济效益。燃气蒸汽联合循环机组除了燃用油、气,今后还可以利用煤炭气化气。因此,从电力发展战略角度考虑,中国将会在有油、气资源的地区或有进口油、气条件的峰谷差矛盾较大的电网中,根据系统电力负荷特性和发电能源优化组合的原则,适当配置油电和气电。

此外, 中国还将积极利用新能源和其他可再生能源发电。中国可供开发利用的风能资源约有1.6亿kW,可供开发的地热能350万kW,潮汐能在2000万kW以上。虽然这些能源的开发利用尚处于试验研究和示范应用阶段,暂难以成为较大规模的工业能源,但可以解决大电网覆盖不到的广大边远地区农牧渔民的生产和生活用电问题。预计到2010年可装机250万kW, 提供100亿kW·h的电量。2

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学

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