2020年中国电力可持续发展战略研究.pdf
- 文档编号:14651535
- 上传时间:2023-06-25
- 格式:PDF
- 页数:8
- 大小:456.49KB
2020年中国电力可持续发展战略研究.pdf
《2020年中国电力可持续发展战略研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020年中国电力可持续发展战略研究.pdf(8页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
866中国科协2004年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集中国海南2020年中国电力可持续发展战略研究叶雷(国电信息中心,北京100761)STUDYONSUSTAINABLEDEVELOPMENTSTRATEGYOFELECTRICPOWERINCHINAIN2020YELei(ChinaElectricInformationCenter,Beijing100761,China)ABSTRACT:
Accordingtotheguidanceprincipleofpowersustainabledevelopmentandbasedontheforecastingpowerdemandin2020inChina,theconstructionofpowernetworks,optimizationofenergystructureforpowergenerationareprospectedandpowerdevelopmentobjectivesin2020areforecastedinthispaper,includingthescaleandconstitutionofinstalledcapacity,theconditionofenergyandcapitalneededinpowerdevelopment.ItispointedoutthatthekeyofthepowersustainabledevelopmentinChinadependsonthesupportofscienceandtechnologyadvancesandpolicies.KEYWORDS:
Powerdemand;Structureofpowersource;Sustainabledevelopment;Scienceandtechnologyadvances;Forecast摘要:
为了研究风电场和电力系统相互作用的稳定性,提出一种用于小干扰稳定分析的风力发电机组的数学模型。
应用该建模方法对风电场接入无穷大系统和接入三机系统的两种情况进行了计算,研究了风电场接入系统后影响系统小干扰稳定性的因素。
算例分析表明,与风电机强相关的振荡模式有着很好的阻尼;与电力系统相连时,风电场对与大系统中其它同步发电机强相关的振荡模式影响很小。
该建模方法为包含风电场电力系统的小干扰稳定分析提供了理论依据和实用工具。
关键词:
风力发电机;电力系统;小干扰稳定分析1前言根据全面建设小康社会的目标,2020年我国的国内生产总值(GDP)将比2000年翻两番,综合国力和国际竞争力明显增强,并基本实现工业化,建成完善的社会主义市场经济体制和更具活力、更加开放的经济体系。
因此,在今后20年,我国电力需求将会持续快速增长,这是由我国要实现基本工业化、全面建设小康社会、提高电气化水平和提高科技水平几方面因素决定的。
22020年电力需求预测根据GDP增长速度,用产值单耗及人均生活用电法预测需电量。
20002020年我国GDP年均增长速度为7.2%,同时人民生活将全面达到小康水平。
在GDP不断增长的同时,单位GDP的电耗呈持续下降趋势。
19782000年,单位GDP产值的电耗显著下降,即由1978年的6962kWh/万元下降到2000年的1506kWh/万元,预计今后仍将以1%2%的速度下降。
我国第一、三产业电气化程度较发达国家产值单耗要低40%左右,近几年来一直在上升,今后仍呈上升趋势;第二产业由于技术落后,单耗比国外高4倍左右,但近几年随着技术进步已逐渐下降,今后将仍是下降趋势。
表1需电量预测2000年项目预测实际2010年2020年需电量/亿kWh1368413466.228900314304240051860人均/kWh915.21062.82060224528603500产业需电量/kWh1221411794.422200241303552039060第一产业573534.01020111017001880第二产业103509786.115700161002202022780第三产业12911474.364807920980012400居民生活用电/亿kWh14701671.857006300888014800人均用电量/kWh116132300450600750在GDP单位产值电耗下降的同时,人均用电及生活用电水平不断提高。
预计2010、2020年,GDP产值单耗将相继下降到12371364kWh/中国海南中国科协2004年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集867万元、10161120kWh/万元,而人均用电量将由2000年的1062.8kWh/年提高到20202120kWh/年和29003440kWh/年。
城乡居民生活用电水平也将由2001年的人均144kWh/年相继提高到2010年的400kWh/(人年)和2020年的800kWh/(人年),接近中等发达国家的人均生活用电水平。
由国民生产总值及其构成、产业单耗、城乡居民人均生活用电计算作依据,预测的电力消费列于表1。
根据产值单耗法预测结果,参考网络递推模型计算值,预计我国各时期需电量如下:
2010年2.89万亿3.14万亿kWh,2020年4.24万亿5.19万亿kWh。
考虑发电设备的利用小时5000h左右,可由需电量估算需要装机容量:
2010年6.02万亿6.54亿kW,2020年8.83万亿10.79亿kW。
从需要看,20012010年间:
年平均装机2500万亿2800万kW;20102020年间:
年平均装机3500万亿4200万kW。
综合以上分析和预测,中国未来电力需求列于表2。
按以上预测的电量增长率(低高)及相应的电力弹性系数(低高)列于表3。
表2电力需求预测项目2000年2010年2020年需电量/万亿kWb1.36842.893.144.245.18需要装机/亿kW3.196.026.548.8310.79表320002020年电力弹性系数项目20002010年20102020年需电量年平均增长率V16.06.55.05.5GDP年平均增长V27.27.2电力弹性系数0.840.900.700.763实现电力可持续发展的指导原则实现电力可持续发展应遵循国民经济发展战略和社会主义市场经济的运行机制。
按照价值规律、供求关系来确定电力的宏观规则,考虑:
(1)从市场需求出发,进行电力、电量的消费预测。
要分析国民经济发展、人口增长、人民生活水平等。
(2)从资源环境条件约束,进行电力供应的预测。
要分析一次能源的生产与运输、建设资金的规模是否国力允许等重大制约因素。
(3)重视价格的因素。
不仅要考虑燃料价格、运输价格对电力价格的影响,还要分析电价对电力消费与供应的影响。
(4)充分考虑国内、国际2个市场。
在国内市场中,要跨省区、跨行业投资建厂,开矿送电。
在国际市场上,一方面要引进外资(资金、设备)促进国内发展;另一方面,沿海有条件的地区应到海外去开发和建立自己的资源供应基地。
(5)电力企业要市场化自主经营,具备投资功能,有激励机制和约束机制。
符合“西部大开发”战略,缩小地区差别。
考虑到各地区人文、社会、政治、经济、地理的不同特点。
既要承认地区间的差别,又要在政治、经济上使其差别不宜扩大。
中国幅员辽阔,是个多民族国家,在长远发展中处理好地区间平衡事关重大。
(1)以产业倾斜政策推动地区发展,充分发挥中、西部地区资源优势。
(2)大力推进西部开发战略,提高西部地区在市场竞争中的能力,如改善交通、放开原材料及能源价格、减少计划调出物资、提供信息、财政支持等。
(3)积极支持少数民族地区经济,采取优惠政策,在尽量短的时期内消灭无电乡镇。
(4)充分发挥东南沿海地区经济发达、人才素质高的优势。
以“电力为中心”发展能源,提高电气化水平。
电气化水平是社会经济发展水平的重要指标。
电气化是提高人民生活质量的物质保证,是提高社会生产力的重要基础,是改善环境的有效途径和节约能源的有效措施,也是企业现代化水平的标志。
此外,电气化还是信息社会分散工作方式的条件及综合利用多种能源的最好方式,因为电能洁净、易于传输和控制,可服务到用户电器终端。
依靠科学技术进步。
我国电力工业已进入大机组、大电厂、大电网、超高电压、自动化和信息化的阶段。
应充分考虑未来新产品、新技术、新工艺、新材料,以信息化改造传统行业,不断提高经营管理水平和劳动生产率,依靠科技进步,促进行业发展。
体现资源优化配置和发电能源多元化。
从总体经济效益出发研究电源布局,大力开发西部电源,推进“西电东送”。
(1)根据资源引导消费,高耗电企业应向发电资源充足的西部地区布置。
(2)以电力价格体现发电资源充足地区的竞争优势。
(3)实现同类生产的优化组合克服地区分散、封闭、中小厂过多的现象。
在相当长时间内,发电能源以煤为主的格局868中国科协2004年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集中国海南不会有很大变化,但需大力开发水电,积极发展核电;适当发展燃气电站,尤其是燃气-蒸汽联合循环电站;充分考虑新能源,使新能源发电比例逐步增加。
高度重视环境容量和环保问题。
正确看待电力发展与环境保护的关系。
人类的生存和发展必然要消费能源,利用电能要消费矿物能源,对环境造成不利影响,但利用电能比直接消耗化石燃料效率高,相对减少了能源消耗,从而保护了环境。
因此在环境容量方面应当给电力留更多余地,电能利用也应尽可能提高效率。
高度重视节能、节电。
从保护环境、提高效益和能源平衡要求出发,高度重视节约能源。
(1)新建电站要采用高效大机组,老厂中小机组要淘汰和进行技术改造,提高效率,降低能耗;
(2)电网要合理设计,合理调度,减少煤耗,降低输电损失;(3)用电设备要采用高效节能产品。
4加强电网建设,优化发电能源结构电力发展仍应继续坚持“重点加强电网建设,大力发展水电,优化火电结构,加快发展核电,因地制宜地发展新能源发电”的战略方针。
4.1电网是电力市场的动脉,要长期加强电网建设
(1)加强城乡电网建设是开拓电力市场的基础。
城乡电网是开拓电力销售市场的最重要环节,有了完善的城乡电网,供配电系统良好,才能使电力优质、安全地送到用户。
经过“九五”末期实施的城乡电网改造工程,使“有电用不上”的局面得以改观,城乡电网初步得到改善。
“十五”期间,继续按国家批准的规划方案,完成全国2400个县、1900亿元的农村电网建设与改造工程。
理顺农电管理体制,降低损耗,提高供电能力与质量,实现城乡用电同价。
城网建设与改造在做好规划的基础上,完成全国270个地级以上城市、1280亿元的城网改造工程,逐步在重点城市实现电网的双环网结构,不断提高城市中心区电缆化比例,同时,要加强中低压配电网络改造,基本实现一户一表。
要特别重视西部地区城乡电网的建设与改造,使之成为贯彻国家西部大开发战略的重要组成部分。
(2)加快建设“西电东送”通道,保证西部大开发战略的实施。
“西电东送”是实施西部大开发战略的重要内容。
到2020年,“西电东送”总规模约为1亿kW左右。
北部通道和中部通道各送4000万kW左右,南部通道3000万kW左右。
(3)积极推进全国联网形成全国资源优化配置的桥梁。
电网互联的效益可促进全国资源的优化配置。
到2002年底已实现了东北华北联网、福建与华东联网,川渝与华中联网;正在进行中的联网工程有华中华北联网;即将开始建设的有华中广东联网、山东华北联网、西北华中联网;规划中的有西北四川联网、西北华北联网,山东华东联网。
预计到2010年将形成全国联网(新疆、西藏电网暂不联入)。
由于联网和跨区送电工程的实施,尤其“西电东送”3个通道的建设,我国将形成北、中、南三大电网。
北部电网包括西北电网、华北电网(含山东电网)和东北电网;中部电网包括华东电网(含福建电网)、华中电网和川渝电网;南方电网则包括云南、贵州、广东、广西和海南电网。
南方电网在20世纪90年代已形成;中部电网2001年也初具雏型;北部电网尚待西北华北联网送电,2010年前将形成。
三大电网间通过送电将采取不同方式进行互联。
中部电网通过三峡电站向广东送电300万kW以500kV直流与南方电网互联,三板溪水电站(在中部)、龙滩水站(在南方)的建成,跨省际的溪洛渡、向家坝水电站建成,都有可能使中部电网与南方电网多点联网。
北部电网与中部电网通过西北四川、河北河南、陕西河南、山东江苏、山西江苏的送电和补偿调节(跨流域水电间、水火电),也可能出现多点联结。
4.2大力开发水电,促进“西部大开发”战略的实施水电是清洁的再生能源,我国水电装机容量2001年为8301万kW,约占技术可开发容量的21.8%,开发潜力大。
20世纪90年代水电投产规模约4400万kW,年平均440万kW。
按规划水电装机2010年1.35亿kW,约占可开发的34%,2020年为2.150亿kW,约占可开发的55%,前10年新增约5500万kW,年均550万kW,后10年增加7000万kW,年均700万kW。
根据我国水能资源分布情况,未来我国水电的发展将主要集中在十二大水电基地,可开发装中国海南中国科协2004年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集869机总计1.85亿kW,中型水电可开发的装机约7000万kW。
小型水电可开发装机8700万kW。
水电开发实施大中小并举,对开发条件好的中、小型水电优先开发。
在国家的“西部大开发”战略中,电力工业的首要任务是积极开发西部的水电资源,实现“西电东送”。
重点开发黄河上游、长江中上游及其干支流、红水河、澜沧江中下游和乌江等流域,实行流域梯级滚动开发。
大型抽水蓄能电站在我国起步较晚,但进展较快。
世界最大的抽水蓄能电站广州蓄能电站240万kW,十三陵蓄能电站80万kW、天荒坪蓄能电站180万kW,这些蓄能电站共计500万kW,均已建成。
2010年抽水蓄能电站将达到1000万kW,2020年达到2860万kW。
4.3优化火电结构优化和调整火电机组结构、技术结构、品种结构和地区结构,通过优化火电结构,促使火电技术的产业升级和更新。
(1)对现有200、300MW级火电机组进行更新改造,降低能耗1015g/(kWh),提高调峰能力到50%,提高机组等效可用系数,合理延长机组寿命。
同时,要使电厂自动化达到集控水平,基本满足电厂竞价上网的要求。
(2)关停小火电,禁止或严格限制小火电发展,提高大机组比重。
至2003年全国关停规模效益差、浪费资源、污染环境的50MW及以下纯凝汽式小火电机组近30GW。
“十五”期末力争将50MW及以下纯凝汽式机组全部关停。
同时,把200MW以上大机组的比重提高到60%。
到2015年要把100MW及以下剩余的约15.6GW凝汽式机组全部关停。
(3)燃煤电厂主要建设单机容量300MW以上(以600MW为主)的高参数、高效率及调峰性能好的机组。
这些大机组电站重点建在十大火电基地,部分在沿海及电网受端。
(4)引进和发展超临界机组,积极推进循环流化床(CFBC)、加压循环流化床(PFBC)、整体煤气化联合循环(IGCC)等洁净煤发电示范工程。
通过引进和消化吸收国外先进的循环硫化床技术和脱硫技术,加快流化床锅炉和脱硫设备的国产化。
“十五”重点建四川白马CFBC、大连台山和江苏贾旺PFBC、山东烟台IGCC等洁净煤发电试点项目。
(5)根据资源经济性和电网需求,适时适量建设天然气发电站。
国内天然气:
利用“西气东输”工程,结合电力市场及调峰需求,在华东地区,“十五”开工建设1.8GW燃气机组,“十一五”规划开工3.9GW然气发电的布局;利用陕西气田输气北京工程,建设燃气的北京第三热电厂(600MW),“十五”期间规划建设第2条输气管道,相应在北京先期1.2GW左右燃气电站,最终规模3GW;利用四川天然气在四川和重庆规划布局一些天然气发电站;随着川气出川,在湖北规划建设一些必要的天然气电站;利用青海天然气输气兰州,对西固热电站进行燃气改造,同时规划新建燃气电站。
进口管道天然气发电:
主要根据俄罗斯天然气管道走向,在东北、华北和华东地区进行布局。
进口液化天然气(LNG)发电:
主要在华东、福建、广东进行规划布局。
“十五”期间在广东开工一个LNG项目,建设一定规模的天然气电站。
“十一五”开工建设华东LNG项目,相应开工建设4.5GW左右天然气电站。
预计,天然气发电装机规模于2005年、2010年和2020年分别达到10、20、40GW。
4.4加快发展核电2000年我国有核电2.1GW(大亚湾2900MW,秦山一期1300MW)。
2005年将新增岭澳2900MW,秦山核电站二、三期2600MW和2700MW,田湾核电站21000MW,共6.4GW。
以国产化为前提,“十五”期间重点开工建设山东核电站(2GW)国产化驱动项目,争取实现自主设计、制造、建设和运营。
同时视国产化程度在广东开工建设2GW级的核电站。
2020年前还规划在浙江、福建等地再建一些核电站。
预计核电装机2010年约20GW,2020年50GW。
4.5因地制宜发展新能源发电继续实施“乘风计划”,加速风电设备国产化。
选择条件适宜的大型风力田,实施国际招标,建设大型风电场示范工程。
同时,结合“乘风计划”的实施,提高我国大型风机自主研制开发能力,努力降低发电成本,使风机国产化率从2000年的40%提高到2005年的70%。
“十五”期间规划在华北、东北和西北等地开工建设476MW风电;870中国科协2004年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集中国海南在华南、华东等沿海地区建设280MW风电,在2005年我国风电规模可达到1.184GW,2010年达到2GW,2020年达到5GW。
太阳能、地热能和海洋能发电要继续搞好试点,在西藏一些边远无电县开发光电池发电,在已建225kW的基础上,“十五”再建设5001000kW,进一步解决无电县供电问题。
在东南沿海建设潮汐能示范电站的基础上,加大科技投入,争取“十五”期间能推进商业化开发。
加速推进“光明工程”,基本解决无电地区的人民用电问题。
“十五”期间,根据“中央扶贫工作会议”精神,通过风力和太阳能发电设施的建设,力争使800万无电人口的人均装机容量达到100W的水平。
52020年电力发展目标预测5.1发电装机规模及构成根据上述电力发展战略方针,从煤、水、油、气、核、风能及新能源等各一次能源资源及经济需要分析,20002020年电力可供应的装机容量列于表4。
其构成比重列于表5。
表420002020年预计装机容量GW项目2000年(实际)2005年2010年2020年火电237.54313.3452645其中:
煤电232.24303.3432605油、气电5.3010.02040水电79.35105.0150235核电2.108.72050新能源0.333.0820全国总计319.32430.06309505.2电力发展需要的能源从未来耗能结构出发,参考历史用能情况,今后20年我国能源总需求量和发电用能源如表6、7所示。
表5电力装机构成%表6能源需求预测万t标准煤项目2000年(实际)2005年2010年2020年全国合计134082.9163716190910238238煤炭88919.4107126114377137917石油32087.8362693971347821天然气3617.66650.010640.015960.0一次电力9458.1136712618036540由表8可看出,到2020年我国发电用能源将占一次能源总消费的58.1%,电气程度达到世界中等发达国家水平。
煤炭消费将有66.5%转变为电能消费。
5.3电力发展需要的资金按2000年价,综合kW投资1万元/kW,估算今后20年电力需要资金约63068万亿元,如表8。
由于核电建设增多,火电厂址条件恶化,大型水电及相应的输变工程增加,新能源开发研究项目增多,环境保护要求提高,因此,即使按2000年不变价,电力建设的综合造价也会增大。
上列电力建设投资均小于同期GDP的2%,也小于同期全国固定资产投资的10%。
这个比例对发展中国家来说,是完全必要的。
只要按商品经济规律,保证电力工业的资金利润率不低于社会平均利润率,对电力工业强大的实业集团来说,利用各种渠道,就可在国内外市场上筹集到所需资金。
表7发电用能源万t标准煤项目2000年2005年2010年2020年煤炭37706.750868.665227.091678.0石油1489.02030.62657.03822.0天然气1022.01928.33856.07700.0核电/亿kWh167.4696.01600.04000.0折合标准煤607.72436.05440.012800.0水电/亿kWh243173150.04500.07050.0折合标准煤8827.111025.015300.022560.0新能源发电/亿kWh6.760.0160.0400.0折合标准煤24.3210.0544.01280.0合计消耗能源49677.368498.593024.0139840.0发电用能源占一次能源消费比/%37.141.848.758.7发电用煤占煤炭消费比/%42.447.557.066.5项目2000年2005年2010年2020年火电74.472.970.3367.9水电24.924.425.024.7核电0.62.03.335.3新能源0.10.71.332.1中国海南中国科协2004年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集871表820012050年电力需要资金项目20012010年20112020年合计新增发电容量/万kW280683500063068需要投资/万亿元2806835000630686依靠科技进步,实现电力可持续发展电力工业在观念上的改变不但涉及发电厂的资源组合选择(洁净煤燃烧、新能源、核能等),而且影响电力部门内部组织结
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2020 年中 电力 可持续发展 战略研究
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)