我国电力工业特点与未来发电新技术

市场经纬ＭＡＲＫＥＴ・

我国电力工业特点

与

未来发电新技术

文／王

一、我国电力工业的现状和特点

妍

能源发电量３６亿千瓦时，占０．１１％。在火力发电量中煤电占

１．电源结构以煤电为主。电力工业是能源工业的重要组成

部分，是推动人类文明及支撑社会经济发展的重要基础。目前在世界范围内，火力发电（燃煤发电、燃油发电和天然气发电）是最主要的发电方式。根据联合国能源统计资料，目前世界总发电量中，火电占６５％左右。

９５％以上。

２．发电能源消费以煤炭为主。我国发电能源消费以煤炭为

主，目前煤炭在火力发电能源构成中占９５％以上。随着中国电力工业的高速发展，发电用能特别是电煤消费量呈持续快速增长势头。２００５年电力消费能源占一次能源消费量的比重为

２０００～２００５年是中国电力工业发展最为迅猛的时期，发电

装机容量由３１９００万千瓦增加到５１２００万千瓦，年均增长速度达１２．６％。装机容量和发电量仅次于美国，均上升到世界第二位。

３８．４％，比２０００年和２００１年增加了近４个百分点；电能在终端

能源消费中的比重为１８．５％。２００５年全国发电用煤约１１．５６亿吨，

比

２０００年的５．４７亿

吨翻了一番，

年均增长１６．１％。

２０００￣２００５年发电用煤占全国煤炭产量的比重基本维持在５１％

２００５年我国总装机容量５１２００万千瓦中，火电装机容量

左右，比２０００和２００１年增加了近８个百分点。

我国发电用燃料油消费量已由１９８０年的１６００多万吨下降到１９９５年的１０００万吨左右，１９９５到２００２年期间，除１９９７年燃料油量回升到１６００万吨以外，其他年份均维持在１１００万吨左右。由于电力短缺，一些小型燃油机组投入运行，导致２００３年发电燃油量回升到１３００多万吨，２００４年和２００５年继续增加到１５００多万吨。１９８０年中国发电燃气消费量仅２１亿立方米，

３８８９６万千瓦，占７６％；水电装机容量１１５００万千瓦，占２２．５％；核电装机容量６８４万千瓦，占１．３％；风力等可再生能

源发电装机容量１２０万千瓦，占０．２％。

２００５年我国总发电量２４７４７亿千瓦时中，火电发电量２０１８０亿千瓦时，占８１．５５％；水力发电量４０２６亿千瓦时，占１６．３％；核能发电量５０５亿千瓦时，占２．０４％；风力等可再生

表

中国火电机组装机容量及构成

２０００

单机容量

装机容量（兆瓦）

构成（％）

２００３

装机容量（兆瓦）

构成（％）

２００５

装机容量（兆瓦）

构成（％）

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

合计（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％

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１９９０年增加到近９７亿立方米，１０年间年均增长１６％。２０００～２００５年发电燃气量以年均２３％的速度继续增长，２００５年发电

用燃气量为１２４２．７亿立方米。

容量机组所占比例偏大，发电效率较低。由于以煤为主的化石燃料在未来将继续主导中国热力和电力生产，因此，火力发电行业仍将是中国二氧化碳的主要排放源。

根据电力部门的专家分析，中国到２０２０年的电源结构仍然以煤电为主。煤电仍将占总装机容量的５０％以上。在中国未来的能源消费结构中，煤炭占一次能源消费总量的比重将逐年下降，但发电用煤在国内煤炭供应量中的比重将由２００５年的

３．发电装备技术水平相对落后（见表）。到２００３年底，中国

已建成的单机容量在３００兆瓦及以上的火电机组容量占全国火电装机总容量的４１．３９％；２００～３００兆瓦机组占１５．２８％。到

２００５年底，中国已建成的单机容量在３００兆瓦～６００兆瓦之间

的火电机组占４８．３％，其中６００兆瓦以上的机组占１２．０５％。

火电机组中除６％左右的燃气轮机和柴油发电机组外，其余都是常规的燃煤火电机组，致使电源调峰能力不足。近年来，供热机组容量的比例虽然已提高到近１５％，但与世界先进年水平相比，这一比例仍然相当低，仅为俄罗斯的３３％、美国的５０％，也低于丹麦、荷兰等国家。燃气－蒸汽联合循环机组和低污染燃煤发电机组比例均过低，单机功率过小，在大中型发电机组中尚未形成规模，不能适应电源调峰和环保要求。

５０％左右逐步上升到２０２０年的６５％～７０％，接近发达国家７０％～８０％的比重。届时，中国煤电装机容量将由２００５年的３．８４×１０８ｋＷ增加到６×１０８ｋＷ以上。单位供电煤耗将由平均３７０克标准煤／千瓦时下降到３２０克标准煤／千瓦时，降低１３．５％。与２００５年相比，２０２０年燃煤发电的二氧化碳减排潜

力可达１．２×１０８ｔＣ。由于以煤为主的化石燃料在未来将继续主导中国的热力和电力生产，因此发电部门是温室气体减排潜力比较大的部门。

二、未来发电的新技术

４．节能和提高能源效率的潜力仍然很大。衡量电力行业能

源效率和经济运行水平的主要指标是供电标准煤耗和输电线路损失率。改革开放以来，我国有关部门投入巨额资金对火电厂燃煤系统、控制系统等进行了大量适应现代化要求的改造，提高了机组技术水平，降低了供电煤耗，火电效率得到明显改善。全国火电机组平均供电煤耗从２０００年的３９２克标准煤／千瓦时下降到２７４克标准煤／千瓦时，降幅４．１％。同时，火力发电线路损失率由７．７％下降到７．１８％，降幅６．８％。

与世界主要工业国家相比，我国电力工业节约能源的潜力仍然很大。其中，供电煤耗与国际先进水平的差距约为３０～５０克标准煤／千瓦时，相当于美国、英国２０世纪７０年代的水平，与日本供电煤耗３２０克标准煤／千瓦时相比，２００５年我国火电机组多耗煤４６４０万吨。

１．超临界燃煤发电技术。根据主蒸汽和再蒸汽温度以及主

蒸汽压力等参数不同，超临界机组一般分为两个层次，一是常规超临界机组，发电效率４１％～４３％；另一个是高效超临界机组，通常也称超临界机组，发电效率４５％～４７％。６００兆瓦

＋ＦＧＤ（脱硫装置）的超临界机组供电煤耗为３２４克标准煤／千

瓦时，６００兆瓦＋ＦＧＤ＋ＳＮＣＲ（脱硫装置）的超临界机组供电煤耗为３２５克标准煤／千瓦时。

２．天然气联合循环发电（ＣＣＧＴ）。燃气轮机具有建设周期

短，占地面积小，用水节约的优点，并且天然气燃烧时不产生灰渣和粉尘，不排放有毒气体，也没有对人体有害的重金属元素，所生成的挥发性烃、硫化物、二氧化碳和氮氧化物也远远低于煤和石油。到２０２０年我国规划发展的燃气轮机联合循环装机总量将达５５００万千瓦，是２０００年前５０年总量的２５倍。

目前国际上最高效率的ＣＣＧＴ达到６０％，其典型投资是

５．火力发电是中国对生态系统和大气环境产生影响的主要

发电方式。与其他发电方式相比，由于火力发电是我国主要电力生产方式，而且以煤炭消费为主，发电用煤的平均灰分高达

４５０～５００美元／ＫＷ，包括脱氮催化装置、干式冷却、变电站。

目前我国引进的美国ＧＥ公司的９Ｆ型燃气－蒸汽联合循环机组的造价情况是，上海新建漕泾热电项目２×３９万千瓦机组的动态总投资３１．９５亿元，造价是４０９６元／ＫＷ；福建新建莆田、晋江、厦门东部三个燃气电厂，单位投资３３００元／ＫＷ；上海华能扩建燃机项目造价３２８９元／ＫＷ；望亭扩建２×３０万千瓦级燃机动态总投资２４．１亿元，单位造价３０９０元／ＫＷ。总体上看明显高于国际水平。

２８％左右，基本上是没有经过洗选的动力煤，外加污染控制和

治理技术落后且利用不够广泛，致使火力发电行业成为二氧化硫、氮氧化物、烟尘等大气污染物的主要排放源，是造成大气污染，引起酸雨等环境问题的主要原因。同时也是废水、煤粉灰和炉渣等固体废弃物的主要排放源。由于煤炭燃烧所排放的大量二氧化碳等温室气体，导致了以温室效应为特征的全球性环境问题。

２００５年中国全部火电机组的二氧化碳排放量约为５．０×１０８ｔＣ，占中国碳排放量的４０％左右。单位发电量的二氧化碳排

放强度比较高，为０．２２９ｋｇＣ／ｋＷｈ。其原因一方面是中国煤电占主导地位，发电用燃料的碳排放强度高；另一方面是中国小

３．煤气化联合循环发电（ＩＧＣＣ）。ＩＧＣＣ系统利用ＣＣＧＴ高

效和低成本的优势，先将煤或其他燃料气化发电。气化一般采取吹氧方法，而且已经处于商品化的初期阶段。煤和一些劣质液体燃料可以作为原料。生物制燃料更易于气化，由于其不需

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区域旅游经济合作的系统性研究

文／秦

区域经济合作是世界经济发展的大趋势，近１０年来世界各国各地区旅游经济合作显著加快了步伐，区域旅游经济关系变得越来越复杂，成为业界关注的焦点和学者研究的热点。新兴的旅游产业的最大特点就是其综合性和关联性，区域旅游经济合作不单单是某一个部门或行业的合作，而是牵涉到诸多行业部门的区域经济系统的协作。区域旅游经济合作的系统性表现在现代旅游产业的

学

名胜区管理业、环境卫生业、市政管理业、海关与口岸边检行业、公安及出入境服务业。

系统性特征，区域合作主体、领域、内容、形式的层次性和综合性等方面。

一、现代旅游产业的系统性特征

１．与旅游活动直接相关的经济领

域。这类行业与旅游活动密切相关，业务占绝对比重。包括旅游业，如经营旅游业的各类旅行社、旅游公司；旅馆业，如宾馆、旅馆、招待所、大车店；公共设施服务业，如市内公共交通业、园林绿化业、自然保护区管理业、风景

２．与旅游活动密切相关的行业。这

类行业虽然不是主要针对旅游活动，但其与旅游活动相关的业务占较大比重，它们已成为旅游业区域联合的重要领域。包括交通运输业（铁路、公路、水路、航空及其他）、零售业、餐饮业、娱乐服务业（卡拉ＯＫ歌舞厅、电子游戏

要吹氧，一定程度上可以降低成本。在燃气轮机燃烧之前对燃气进行净化是目前需要研发的技术，其潜在效率是５１％。瑞典万滕福尔（Ｖａｔｔｅｎｆａｌｌ）电站，采用美国通用电器主机的６燃气轮机，示范效率为４８％。随着ＣＣＧＴ技术的进展，２０２０年燃煤或燃木材ＩＧＣＣ的效率可以超过６０％。

效率为３４％～４０％。３００兆瓦及以上机组供电煤耗为３３０克标准煤／千瓦时。

６．增压循环流化床发电技术（ＰＦＢＣ）。ＰＦＢＣ属于洁净煤

发电技术，属于联合循环，具有热效率高，采用炉内脱硫，燃烧温度低，ＮＯｘ排放低，环保性能好，煤种适用性广泛等特点，机组效率为３８％～４１％，机组供电煤耗为３３０克标准煤／千瓦时。

ＩＧＣＣ也为收集二氧化碳提供了途径。可以通过气化得到Ｈ２和二氧化碳，在进入燃气轮机之前将二氧化碳收集起来。这

种途径不仅可以在ＩＧＣＣ中应用，而且Ｈ２还可以用于燃料电池。

７．利用可再生能源发电。国际上将可再生能源划分为传统

可再生能源和新可再生能源。传统可再生能源又主要包括大水电和直接燃烧的生物质能，新可再生能源主要指现代小水电、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能和固体废弃物。

我国可再生资源具有巨大的资源潜力，但与发达国家相比，无论在技术、规模、水平还是发展速度上仍然存在较大的差距，面临着许多问题，主要体现在多数可再生能源技术发电成本过高而市场容量相对狭小。例如，小水电发电成本约为煤电的１．２倍，生物质发电（沼气发电）为煤电的１．５倍，风力发电为煤电的１．７倍，光伏发电为煤电的１１～１８倍。

（作者单位：北京工业大学经济与管理学院）

４．热电联产机组。热电联产机组在供热运行时可降低２３～６２克标准煤／千瓦时，发展热电联产机组，提高热电联产机组

的比重将有利于节能和减排二氧化碳。除了现有凝气式机组热电联产外，目前天然气的扩展为小型分布式热电联产的发展提供了基础。

５．循环流化床电站（ＣＦＢＣ）。ＣＦＢＣ是一项极其实用的技

术，其燃烧效率一般可达９７％～９８％，脱硫率可达９０％，ＮＯｘ的生成比常规煤粉炉减少９０％以上，燃料适应性广，能适应煤矸石、烟煤、无烟煤、泥煤、石油焦、纸渣等几乎所有的固体燃料。负荷变化适应性强，其灰渣还可进行综合利用。机组发电

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经济论坛２００８・９