煤炭电力方面的应用.docxVIP

世界能源发展已经经历过两次变革：第一次是煤炭代替薪柴，第二次则是油气代替煤炭。电，自19世纪末开始进入大规模应用，曾引领了近代西方的第二次工业革命。历经两百多年的应用与发展，今天，电已经成为现代社会使用最广泛的优质能源。而电力特性及其资源禀赋，使之在中国当前的能源现实下，有可能扮演中国新一轮能源技术革命的中心角色。大的理由有四个。首先，从提高能源效率来看，电力是经济效率最高的能源品种。1吨标准煤当量的电力创造的经济价值相当于3.22吨标煤当量的石油、17.27吨标煤当量的煤炭创造的经济价值。发达国家使用能源强度的概念（一次能源消费总量与GDP的比值）来衡量一个国家对能源的依赖，经验表明一个国家的电气化水平越高，能源强度越低。因此，从发达国家近几十年的发展中可以发现这样一个规律：煤炭、天然气转化为电力比重上升，非化石能源主要转化为电力使用。而且，这已成为发达国家能源发展的一个趋势。几乎所有的研究都预测，未来用于发电的能源占一次能源消费比重将持续上升，从目前的40.4%提高到2020年的49.3%。电能占终端消费能源比重也将逐步提高，从目前的20.6%提升到2020年的27.5%。电气化水平提升可以提高能源综合利用效率，有利于控制能源消费总量，而电能无疑就是提高能源综合利用效率的首选。中国想更快提升能源使用效率，或许应该从中获得启示。其次，从能源转换环节来看，电力是清洁高效、使用便捷、应用广泛的二次能源。所有的一次能源都可转换成电力，电力又可以方便地转换成动力、光、热等多种形式，并易于实现精密控制。恐怕到2030年以前，煤炭都会占据中国能源消费的半壁江山。这也就意味着，煤炭运输也将会长期困扰中国。煤炭运输当下造成的困扰，除了运输过程中的损耗以及运输本身也要消耗大量能源之外，运输还会造成大范围的环境二次污染。发达国家解决煤炭高效利用的主要手段，无不是加大发电用煤的比重。比如，美国发电用煤占煤炭消费的比重超过90%，欧盟为75%。中国目前为55%，未来仍有较大的上升空间。至少，把更多的煤转变为电来运输，可以大大缓解中国日益突出的环保压力。第三，清洁能源、新能源的应用大多数情况下表现为电。水能、风能、核能等清洁能源都必须转换成电力使用，太阳能、生物质能、海洋能等的规模化利用方式主要也是发电。这是世界能源发展的大势。研究表明，未来煤电装机比重将持续下降，由2010年的70%下降到2020年的60%。非化石能源装机比重不断上升，有望由2010年的25%上升到2020年的34%。预计到2020年，非化石能源消费量约为7.7亿吨，占一次能源消费比重达15.0%，转化为电力的非化石能源占84%。中国能源储备的现实是煤炭储量大、油气资源相对不足，可再生能源资源丰富，而以电力为中心，将有助于加速中国能源结构的调整，客观上推动清洁能源、新能源的高效开发和合理布局。最后，中国的能源分布严重失衡，包括新能源也是如此。比如，风电、太阳能资源主要分布在“三北”地区，这些地区煤炭资源也很富集。即使核能，也受制于宝贵的核电厂厂址资源。但这种不均衡却也带来了集中开发的便利。研究表明，2015年全国风电开发规模1亿千瓦左右，其中，西北和东北的新疆、甘肃、蒙西、蒙东、吉林等五省区开发规模约为4800万千瓦，其中跨省区外送应占75%。2020年，“三北”地区6个大型风电基地开发规模约1亿千瓦，跨区输送消纳规模应在2/3以上；建设强大的跨区域的受端“三华”特高压同步电网将增加风电消纳能力4000万千瓦以上，华北、华中、华东受端电网风电消纳能力将达到1.2亿千瓦，要有效保障中国新能源集约化开发利用，只有通过电才能实现。