電力與能源的未來(lái)

邱慧芳

【摘 ?要】能源對(duì)我國(guó)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展以及社會(huì)主義和諧社會(huì)的構(gòu)建起著舉足輕重的作用。在能源問(wèn)題上，我國(guó)必須逐漸減少煤炭所占比例，大力發(fā)展核能和可再生能源，構(gòu)建適合我國(guó)國(guó)情的能源可持續(xù)發(fā)展體系。電力作為我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要能源，必須大力發(fā)展新技術(shù)，降低煤炭、天然氣等不可再生的自然資源的使用比例，減少環(huán)境污染，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高。

【關(guān)鍵詞】能源可持續(xù)發(fā)展體系;電力技術(shù);可再生資源;環(huán)境保護(hù)

1能源可持續(xù)發(fā)展體系概述

（1）能源可持續(xù)發(fā)展體系提出的歷史背景

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，化石能源逐漸枯竭，使用化石能源所造成環(huán)境污染問(wèn)題日益凸顯出來(lái)。包括中國(guó)在內(nèi)的世界上大多數(shù)國(guó)家越來(lái)越清醒的認(rèn)識(shí)到：只有盡可能提高能源利用和生產(chǎn)效率，采取積極有效的措施規(guī)避能源使用中給環(huán)境造成的污染，并逐步縮小化石能源使用的比例，不斷推進(jìn)可再生能源的發(fā)展進(jìn)程，建立能源可持續(xù)發(fā)展體系，環(huán)境污染、氣候惡化等問(wèn)題才能從根本上得到解決。為此，我國(guó)擬定了《2020年能源科技中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃綱要》，對(duì)2020年的能源保障提出了相應(yīng)的舉措。

至本世紀(jì)中葉（2050年），我國(guó)能源體系的發(fā)展將呈現(xiàn)出以下一些主要特征：能源需求增速仍然將會(huì)很快;一次性能源在能源結(jié)構(gòu)中所占的比例將發(fā)生明顯變化;能源安全的矛盾將突出的表現(xiàn)為石油供應(yīng)是否有保障;電力將更加快速的發(fā)展，電源結(jié)構(gòu)將發(fā)生根本性的變化。

（2）能源可持續(xù)發(fā)展體系的主要內(nèi)容

基于我國(guó)國(guó)情，在未來(lái)的三十多年時(shí)間里，能源可持續(xù)發(fā)展體系的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：①加大高效、清潔使用煤炭資源和低碳排放轉(zhuǎn)換技術(shù)的開(kāi)發(fā)和推廣力度，讓煤炭的重要作用繼續(xù)得到充分發(fā)揮。②開(kāi)源節(jié)流，確保天然氣和石油的充足供應(yīng)。③充分發(fā)揮資源作用，盡最大努力促進(jìn)核電和水電的發(fā)展。④規(guī)模化發(fā)展風(fēng)能、太陽(yáng)能與生物能等非水再生能源。⑤加大資金投入和政策扶持，大力促進(jìn)天然氣水合物、核聚變能和海洋能等未來(lái)新型能源的研究和開(kāi)發(fā)。

2發(fā)展電力新技術(shù)的主要措施

電力是能源的一個(gè)重要組成部分，必須在能源可持續(xù)發(fā)展體系的框架下，大力促進(jìn)電力新技術(shù)的發(fā)展，在未來(lái)的三十多年里主要采取以下行之有效的措施。

（1）研究和推廣燃煤發(fā)電新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低碳排放、低污染、高效率。我國(guó)已經(jīng)探明的煤炭?jī)?chǔ)量?jī)H占世界五分之一多一點(diǎn)，而生產(chǎn)量卻占到了四成之多。過(guò)量的開(kāi)采不僅煤炭質(zhì)量難以保證，還會(huì)產(chǎn)生運(yùn)輸、安全以及環(huán)境污染等一系列重大問(wèn)題，因此必須適當(dāng)控制開(kāi)采速度。在未來(lái)的三十多年里，我國(guó)的煤炭在一次能源所在占比例雖然會(huì)有所降低，但煤電仍將持續(xù)高速增長(zhǎng)。到2020年我國(guó)的煤電將達(dá)7.5億千瓦時(shí)，是2005年的兩倍多，而到2050年，我國(guó)煤電將增至9.6億千瓦時(shí)，相應(yīng)的電煤需求量也會(huì)增加到35億噸/年（到2005年我國(guó)已探明的煤儲(chǔ)量不足兩千億噸）。從這個(gè)意義上說(shuō)，低碳排放、低環(huán)境污染、高效率的燃煤發(fā)電技術(shù)的大力發(fā)展勢(shì)在必行。到現(xiàn)在為止，燃煤蒸汽發(fā)電已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化，長(zhǎng)期以來(lái)降低能耗、提升發(fā)電效率的方向就是提高蒸汽壓力和溫度、增加單機(jī)組容量。在將來(lái)，新建電站的主力應(yīng)該由超臨界和超超臨界機(jī)組組成，每度電超過(guò)10兆焦的高煤耗電站將逐漸被淘汰，讓我國(guó)的燃煤發(fā)電躋身于國(guó)際先進(jìn)水平，達(dá)到每度電低于8.8兆焦的供電煤耗。在治理煤電的大氣污染方面，我國(guó)應(yīng)該制定嚴(yán)格的法律法規(guī)并認(rèn)真貫徹執(zhí)行。同時(shí)，還應(yīng)虛心學(xué)習(xí)先進(jìn)的國(guó)際經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)格監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量，大力發(fā)展控制空氣污染的技術(shù)（比如IGCC、PFBC-CC技術(shù)等）。

（2）在確保生態(tài)和資源安全的前提下，大力促進(jìn)水電的發(fā)展

水電產(chǎn)業(yè)是化石能源以外的一次能源，水能產(chǎn)業(yè)在我國(guó)已形成一定的規(guī)模。水能的最大優(yōu)點(diǎn)就是不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體，也不會(huì)污染大氣和環(huán)境。在經(jīng)濟(jì)技術(shù)和資源等條件成熟的情況下，盡最大可能發(fā)展水電可以為可持續(xù)發(fā)展提供重要保障。我國(guó)的水利資源在理論上每年可以提供6.08萬(wàn)度的發(fā)電量，平均功率達(dá)到6.94億千瓦，其中可開(kāi)發(fā)的裝機(jī)容量超過(guò)四億千瓦，年發(fā)電量近兩萬(wàn)億度，居世界第一。從我國(guó)實(shí)際發(fā)展能力和資源情況來(lái)看，到2020年，我國(guó)水電裝機(jī)容量可以達(dá)到2.6億千瓦，到2050年可以再增加1億千瓦，達(dá)3.6億千瓦，屆時(shí)，我國(guó)的水力資源除西藏外都能得到有效利用，水電所占份額將增至6%左右。

在開(kāi)發(fā)水電的過(guò)程中要注意其對(duì)生態(tài)環(huán)境影響，做好移民安置工作，克服技術(shù)上的苦難，以應(yīng)對(duì)西部復(fù)雜的建設(shè)條件。

（3）花大力氣發(fā)展核電

截止2017年，我國(guó)核電裝機(jī)容量達(dá)到1574萬(wàn)千瓦，占總發(fā)電量的2%多一點(diǎn)，到本世紀(jì)中葉，我國(guó)核電有望達(dá)到2.6億千瓦，所占份額增至11%，成為我國(guó)主要的電力能源之一。

我國(guó)核電的發(fā)展，要在新技術(shù)方面做好以下幾個(gè)方面的工作：①解決好核電技術(shù)問(wèn)題。在今后三十年里，我國(guó)核電產(chǎn)業(yè)堆型將以內(nèi)壓水堆為主，必須花大力氣建設(shè)先進(jìn)的大規(guī)模壓水堆，進(jìn)一步改進(jìn)和研發(fā)快堆技術(shù)，至少使鈾的利用率提升六十倍，并與我國(guó)豐富的釷資源充分結(jié)合。②建立和完善產(chǎn)業(yè)與科技體系，加大資金投入進(jìn)行核電科技人才隊(duì)伍的培訓(xùn)和建設(shè)，注意將核能用于淡化海水、制氫等非電領(lǐng)域。

（4）高效率、低成本，充分利用非水可再生資源進(jìn)行大規(guī)模發(fā)電

預(yù)計(jì)到本世紀(jì)中葉（2050年），我國(guó)將有約7億千瓦的發(fā)電缺口，占總發(fā)電量的30%左右。如此巨大的缺口必須依靠非水可再生能源（比如太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等）發(fā)電來(lái)彌補(bǔ)。①風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)能發(fā)電是目前最成熟的發(fā)電新技術(shù)，預(yù)計(jì)到2020年我國(guó)風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量可達(dá)3000萬(wàn)千瓦。要抓好風(fēng)力發(fā)電，應(yīng)該做好以下幾個(gè)方面的工作：加大風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的研制力度，盡快實(shí)現(xiàn)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化;對(duì)我國(guó)風(fēng)力資源進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)勘察;攻克風(fēng)力發(fā)電大規(guī)模入網(wǎng)的難題;逐步展開(kāi)對(duì)近海風(fēng)場(chǎng)的研究工作。②太陽(yáng)能發(fā)電。我國(guó)具有豐富的太陽(yáng)能資源，僅陸地每年就能接受50000EJ的太陽(yáng)輻射能。太陽(yáng)發(fā)電方式有太陽(yáng)熱發(fā)電和光伏發(fā)電兩種。太陽(yáng)能作為一次性能源，在發(fā)電方面存在能量不能連續(xù)供應(yīng)、能量密度和功率較低。必須研發(fā)和采用新技術(shù)從根本上解決跟蹤、聚焦、儲(chǔ)能以及和與其他發(fā)電方式向配合等一系列問(wèn)題，切實(shí)提高太陽(yáng)能發(fā)電的有效性，降低發(fā)電成本。

除上述四個(gè)方面外，要發(fā)展我國(guó)電力新技術(shù)，還必須做好以下幾個(gè)方面的工作：籌建于未來(lái)相適應(yīng)的綜合能源基地;逐步實(shí)現(xiàn)電氣化交通的節(jié)油化發(fā)展;大力研發(fā)海洋能、核聚變能以及天然氣水合物發(fā)電新技術(shù)等。

3結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)是一個(gè)能源大國(guó)，高速發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)同時(shí)也需要消耗大量的能源，能源問(wèn)題是否能得到妥善解決直接關(guān)系到國(guó)計(jì)民生。電能是能源的主要來(lái)源，是工農(nóng)業(yè)乃至交通運(yùn)輸業(yè)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)性能源。我國(guó)必須在能源可持續(xù)發(fā)展體系的框架下，大力推進(jìn)電力新技術(shù)的發(fā)展，在處理好發(fā)電與環(huán)保關(guān)系的前提下，確保滿足日益增長(zhǎng)的能源需求。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)山西省電力公司臨汾供電公司）