理论教育 中国电力行业:成就与挑战

中国电力行业:成就与挑战

时间:2023-05-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:数据显示,中国电力行业排放二氧化硫占全国排放总量的53%,煤炭造成的经济损失约占年GDP的7.1%以上。可喜的是,中国电力技术装备不断创新,燃煤发电、水电、核电技术达到世界领先水平;电网技术装备处于世界前列。[35]下面以中国电力工业中若干世界之最,介绍中国电力尤其是火电装备业近年来取得的成绩。中国特高压交流电压已成为国际标准电压。

中国电力行业:成就与挑战

上述电力行业的成就的重要基础是,不断发展中的中国电力尤其是火电装备技术与制造能力。2015年,我国电力设备制造业依托技术创新,在火电高效超超临界和二次再热、燃气轮机制造、核电华龙一号、百万千瓦级水电装备、柔性直流输电、1100千伏特高压装备等方面实现了弯道超车,技术创新犹如“点火器”,为我国电力装备制造业发动强劲引擎。

2011年,中国总发电量的82.5%是煤电。发电用煤炭(含供热)占全国煤炭消费总量的近53.7%。但煤炭消费对土地资源、水资源和空气都造成很大的破坏和污染,严重威胁公众身体健康。数据显示,中国电力行业排放二氧化硫占全国排放总量的53%,煤炭造成的经济损失约占年GDP的7.1%以上。中国是世界碳排放的第一大国,2011年排放约71亿吨二氧化碳。估计到2020年二氧化碳排放是目前的1.4—1.6倍,中国面对着极其严峻的气候变化挑战。2006年,中国火电装机中10万千瓦及以下容量的小机组占22.7%。这批小机组,供电煤耗平均达到400克/千瓦时以上,每年消耗原煤4亿多吨,排放二氧化硫540万吨。[33]所以,低碳结构、节能高效是中国电力行业改革的两个指导方针(另外两个方针是:供应安全、公平公益)。[34]清洁高效电技术研发和应用要求电力设备制造企业中的锅炉汽轮机发电机三大主机设备不断向高参数、大容量的高效超超临界机组和超超临界二次再热方向发展,能源资源分布在西部而消费主要在东部,所以必须有可靠的电力输送技术以减少电力输送损耗。可喜的是,中国电力技术装备不断创新,燃煤发电、水电、核电技术达到世界领先水平;电网技术装备处于世界前列。[35]下面以中国电力工业中若干世界之最,介绍中国电力尤其是火电装备业近年来取得的成绩。

1.世界最先进火力发电技术

位于浙江台州玉环县的华能玉环电厂工程是中国“863”计划中一期建设2台100万千瓦超超临界燃煤机组(主机由上海电气集团制造),2006年12月建成投产;是单机容量最大、运行参数最高的超超临界火电机组,主要技术性能指标达到国际先进水平:锅炉效率为93.88%、供电煤耗为283.2克/千瓦时。机组热效率高达45.4%,达到国际先进水平。二氧化硫排放浓度每立方米17.6毫克,优于发达国家排放控制指标。作为中国首套国产百万千瓦超超临界机组,这标志着中国已经成功掌握当今世界最先进的超超临界火力发电技术,标志着我国已经成功掌握世界先进的火力发电技术,我国的电力工业已经开始进入“超超临界”时代。[36]

2011年,上海外高桥第三发电厂实际运行供电煤耗达到273克/千瓦时,该厂发电煤耗为全球最低的电厂。[37]

2.全球最安全的核电站

华龙一号是中国核电自主创新和集成创新的集大成者,已成为中国与高铁齐名的“国家名片”。

图1-2 中国第一个国产百万千瓦超超临界电站项目(www.daowen.com)

图1-3 上海外高桥第三发电公司供电煤耗屡创世界新纪录

而在1985年3月,在法国和英国的帮助下,中国建设了第一座百万千瓦级大型商业核电站——大亚湾核电站时,从水泥电话线都需要从国外进口,国产化率仅为1%。此后,中国核电成功实现“中国核电从这里起步”“走出一条核电国产化的路子”“核电工程管理与国际接轨”、我国核电“从30万千瓦到100万千瓦”自主发展的历史跨越。

华龙一号是我国自主知识产权的三代核电技术的诞生,也正是对我国核电30年发展历史最好的传承。2015年4月,国务院决定核准建设华龙一号三代核电技术示范机组。华龙一号正是以我国近30年核电建设运营成熟经验为基础,汲取世界先进设计理念的三代核电自主创新成果。华龙一号国产化率已达85%以上,设计技术、软件实现自主化,极大改变了我国核电过去被进口“卡脖子”的状况。华龙一号具有完整自主知识产权,共获得700余项专利和100余项软件著作权。华龙一号安全性高,它的双层安全壳,能够有效保障放射性物质不会外泄,能够抵御商用大型飞机撞击,能够抵御类似引发福岛核事故震级的地震。华龙一号站在了世界核电技术前沿,得到了众多国家和相关国际组织的关注和认可。“华龙一号”的海外市场布局已初具规模,已与欧洲、拉美、亚洲、非洲等的近20个国家签署了相关合作协议,海外首堆工程已在巴基斯坦开工,与阿根廷合作建设压水堆核电站已签订政府间协议,对埃及、英国、巴基斯坦等国核电项目开发进展状况良好。[38]

3.中国第三张高科技名片:特高压

继高铁、核电之后,特高压是中国第三张高科技名片。特高压交流、直流示范工程的建成投运,实现了我国特高压技术从无到有的历史性突破。特高压成套输电设备的研制成功,改变了中国在电气设备制造领域长期从发达国家“引进技术、消化吸收”的模式,取得了从基础研究到工程实践的全面突破,实现了“中国创造”和“中国引领”。2009年到2013年12月,在国际金融危机产生不利影响的情况下,特高压主设备制造企业的电力设备出口额不降反升,500千伏以上产品的出口总额达100亿元、年增长率超过40%。[39]

在2013年国家科学技术奖励大会上,“特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用”荣获国家科学技术进步奖特等奖。中国特高压是目前世界上最先进的输电技术,全世界只有中国全面掌握,它可以实现远距离、大容量、低损耗输电,有效解决中国能源和人口分布不均衡问题,将西部丰富的风能太阳能、水电等清洁能源源源不断输送到中东部人口稠密地区;“西电东送”借助东部企业的煤改电等方式,缓解雾霾等大气污染问题。中国特高压交流电压已成为国际标准电压。[40]

2016年1月,起始于新疆昌吉自治州,途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽6省(区),最终到达安徽宣城,全长3 324千米的准东-皖南±1 100千伏特高压直流输电工程开工。工程建成后将是世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压输电工程。工程投运后,每年可向华东地区输送电量660亿千瓦时,相当于运输煤炭3 024万吨,可减少排放二氧化碳5 940万吨、二氧化硫14.9万吨、氮氧化物15.7万吨,有力促进了长三角区域大气污染防治目标的实现。[41]

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