電力結(jié)構(gòu)的調(diào)整與可持續(xù)發(fā)展研究

黃譚發(fā)

（中國電建集團(tuán)江西省電力設(shè)計(jì)院有限公司，江西 南昌 330000）

0 引 言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，生態(tài)環(huán)境問題受到了社會(huì)各界的高度關(guān)注，我國需要盡快對(duì)電力結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整與轉(zhuǎn)型。尤其是對(duì)部分清潔能源的開發(fā)利用，如風(fēng)能、水能、太陽能等。在此背景下，需要調(diào)整我國傳統(tǒng)的發(fā)電結(jié)構(gòu)與模式，以此達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的。本文主要對(duì)我國電力結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行相關(guān)研究、探討。

1 電力結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的迫切性

1.1 電量需求增加

相關(guān)資料顯示，全球用電量每年都將增長2.7%，至2030年將達(dá)到約30.10億千瓦。電力是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，其對(duì)電量的需求逐漸增加。為了保障電量持續(xù)供給，傳統(tǒng)發(fā)電模式開始迅速發(fā)展，改善了我國電量供給不足的問題，甚至有部分地區(qū)由缺電轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛲饨绻╇奫1]。此種情況表明，我國電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模巨大，許多地區(qū)在追求經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，還可以確保該地區(qū)的供電。但是，傳統(tǒng)供電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展存在一定弊端，如火力發(fā)電較多、模式單一、創(chuàng)新性不高、新能源利用度不夠等。此外，傳統(tǒng)發(fā)電模式嚴(yán)重污染了空氣質(zhì)量和水資源，破壞了社會(huì)生態(tài)的和諧發(fā)展。在這種背景下，我國適時(shí)提出了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，充分強(qiáng)調(diào)了新能源的重要性。因此，必須調(diào)整改善傳統(tǒng)的發(fā)電結(jié)構(gòu)，在保證供給的同時(shí)，提升供給質(zhì)量。

1.2 傳統(tǒng)電力供給帶來的影響

傳統(tǒng)的火力發(fā)電模式隨著社會(huì)的發(fā)展逐步形成，與其有一定程度的匹配性[2]。但是，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展又與傳統(tǒng)火力發(fā)電模式相矛盾，所以火力發(fā)電為社會(huì)帶來了不小的環(huán)境壓力。究其原因，第一，傳統(tǒng)火力發(fā)電模式缺乏有效的管理方法，且在出現(xiàn)供電不足時(shí)，出現(xiàn)了很多不同資質(zhì)、不同標(biāo)準(zhǔn)甚至不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的火力發(fā)電企業(yè)。此類企業(yè)雖然提供了部分電量，但是利用率較低，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。第二，傳統(tǒng)火力發(fā)電造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。煤炭燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生眾多有毒氣體，是當(dāng)前我國環(huán)境問題嚴(yán)峻的主要原因之一。部分火力發(fā)電企業(yè)在沒有廢氣處理器的情況下貿(mào)然發(fā)電，相關(guān)監(jiān)管部門沒有進(jìn)行有效監(jiān)管，使得我國環(huán)境問題愈發(fā)突出。這些問題嚴(yán)重影響了人們的正常生活，降低了人們的生活質(zhì)量。

1.3 傳統(tǒng)電力發(fā)電資源的匱乏

我國傳統(tǒng)火力發(fā)電主要是燃燒煤炭，但煤礦是不可再生資源。改革開放以來，我國為了發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)，大力開展煤礦建設(shè)。相關(guān)資料顯示，100年后，我國煤炭資源就會(huì)枯竭，如果不利用新能源發(fā)電，到一定程度時(shí)，我國電力供給就會(huì)失去平衡，將嚴(yán)重影響社會(huì)的平穩(wěn)發(fā)展[3]。

2 我國電力結(jié)構(gòu)的調(diào)整及可持續(xù)發(fā)展方向

2.1 調(diào)整傳統(tǒng)模式

近幾年，為了適應(yīng)人與自然的平衡發(fā)展，我國開始提倡經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，一定程度上放緩了經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，以提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量為目標(biāo)。在這種背景下，電力產(chǎn)業(yè)要調(diào)整傳統(tǒng)以火力發(fā)電為主導(dǎo)的結(jié)構(gòu)，減少以火力發(fā)電的相關(guān)企業(yè)，取締較小或者不符合國家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)。加速發(fā)展新能源發(fā)電模式，實(shí)現(xiàn)電力的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 新能源的發(fā)展與利用

2.2.1 水電模式發(fā)展

在可再生能源發(fā)電中，利用水資源發(fā)電是我國除了火力發(fā)電外規(guī)模最大、技術(shù)最成熟的發(fā)電模式，在我國新能源發(fā)電中起著非常重要的作用[4]。我國水能資源居世界第一位，若將這些水能資源進(jìn)行運(yùn)用，那么每年至少可以替代12億噸的煤礦燃燒。此外，水電項(xiàng)目的開發(fā)建設(shè)是社會(huì)的基礎(chǔ)性建設(shè)，是基于社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的重要產(chǎn)業(yè)。大型的水電站具有防洪、灌溉等多種作用。由于水電開發(fā)具有涉及面多、作用大等特點(diǎn)，且對(duì)環(huán)境有保護(hù)作用，所以在進(jìn)行水電開發(fā)建設(shè)時(shí)要優(yōu)先有序地進(jìn)行，使其發(fā)揮最大的作用。要改善電力問題和能源問題，真正意義上實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。另一方面，在開發(fā)建設(shè)時(shí)要在保障生態(tài)環(huán)境的條件下進(jìn)行，安置好移民，使其和諧平衡發(fā)展。

2.2.2 風(fēng)能發(fā)電模式發(fā)展

風(fēng)能已成為被全世界范圍接受的新能源。我國風(fēng)能發(fā)電技術(shù)相對(duì)成熟，且風(fēng)能電機(jī)容量超過了2億千瓦。專家預(yù)計(jì)，在2020年，我國風(fēng)電裝機(jī)會(huì)占全球風(fēng)電發(fā)電量的10%左右[5]，使用量會(huì)有很大提升（見表1）。我國風(fēng)能資源極其豐富，其總可開發(fā)儲(chǔ)量超過了水能資源。按照相關(guān)部門規(guī)劃，在2020年我國會(huì)突破安裝1億千瓦的風(fēng)電裝機(jī)。

表1 2020年發(fā)電模式預(yù)測(cè)圖

2.2.3 太陽能發(fā)電模式發(fā)展

為了太陽能的有效利用，我國相關(guān)部門適時(shí)提出了“太陽能屋頂計(jì)劃”，提升了太陽能的補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)，其提升力度相當(dāng)于原價(jià)的40%～50%[6]。同時(shí)，鼓勵(lì)支持使用獨(dú)立光伏發(fā)電、并網(wǎng)光伏發(fā)電等，且計(jì)劃在3年之內(nèi)實(shí)行政府補(bǔ)助不低于50%的太陽能開發(fā)項(xiàng)目，同時(shí)予以光伏發(fā)電總投資的60%左右進(jìn)行相關(guān)補(bǔ)助。按照計(jì)劃，到2020年，太陽能發(fā)電不得低于2 500千萬瓦。

我國新能源資源十分豐富，水能、風(fēng)能、太陽能等在擁有量上具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)[7]。我國幅員遼闊，不同地區(qū)都有不同的新能源資源，具有不同的開發(fā)優(yōu)勢(shì)。在這種背景下，可以實(shí)現(xiàn)我國電力結(jié)構(gòu)的多方位發(fā)展，達(dá)到電力結(jié)構(gòu)平衡發(fā)展的目的，這也是電力結(jié)構(gòu)可持續(xù)發(fā)展的保障。當(dāng)前，雖然我國火力發(fā)電已經(jīng)滿足了我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力的需求，但是由于存在煤礦儲(chǔ)備量有限且儲(chǔ)備量不夠平衡的問題，所以要繼續(xù)開發(fā)出新的電力能源系統(tǒng)來保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)發(fā)展。

2.3 新能源的開發(fā)要打破瓶頸期

在新能源的開發(fā)利用上，要首先打破技術(shù)設(shè)備上的瓶頸，其中包括設(shè)計(jì)技術(shù)以及零件的制造，完成由制造到自主設(shè)計(jì)制造的過渡，提高其安全性和高效性。還要打破相關(guān)技術(shù)條件的限制，提升自身設(shè)計(jì)和技術(shù)能力。我國風(fēng)電技術(shù)在設(shè)計(jì)方面對(duì)國外技術(shù)有一定依賴性[8]，因?yàn)轱L(fēng)電在技術(shù)要求上相對(duì)較高，特別是其核心零件和關(guān)鍵技術(shù)。雖然沿海地區(qū)海風(fēng)較大，但由于技術(shù)條件缺乏，存在一定的安全隱患。所以，開發(fā)風(fēng)電的關(guān)鍵是要加強(qiáng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，其中包括風(fēng)電機(jī)的核心技術(shù)。此外，國家要加大風(fēng)電的規(guī)劃與資金投入，要規(guī)范其運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要完善風(fēng)電機(jī)的技術(shù)規(guī)范與準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，確保其生產(chǎn)與發(fā)展質(zhì)量。雖然我國當(dāng)前的光伏發(fā)電技術(shù)在全球占比較高，但是其制成品的轉(zhuǎn)換率、壽命等不太明確。同時(shí)，在進(jìn)行技術(shù)提煉時(shí)，要高度重視環(huán)境保護(hù)問題。所以，在進(jìn)行技術(shù)開發(fā)時(shí)，需格外注意。就可行性方面來說，不管是使用什么新能源進(jìn)行開發(fā)利用，都會(huì)受制于當(dāng)?shù)氐馁Y源，且不僅受新能源的制約，還受消費(fèi)、電網(wǎng)等因素的制約。相關(guān)研究表明，水電站的開發(fā)利用是彌補(bǔ)風(fēng)能和太陽能受時(shí)限因素影響的合理方案。所以，有條件優(yōu)勢(shì)的地區(qū)要大力發(fā)展水電站，以確保電量的實(shí)時(shí)供給[9]。

總之，要發(fā)展新能源電力技術(shù)，要保證其可行性與技術(shù)突破。同時(shí)，要與國家的相關(guān)發(fā)展與規(guī)劃同步，注意環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展原則，發(fā)展科學(xué)合理、優(yōu)質(zhì)的電力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。

3 以內(nèi)蒙古新能源電力發(fā)展為例

3.1 內(nèi)蒙古電力發(fā)展的特點(diǎn)與缺點(diǎn)

特點(diǎn)。內(nèi)蒙古轄區(qū)內(nèi)有豐富的煤炭資源，儲(chǔ)量大于一萬億噸，在全國范圍內(nèi)居于第二位[10]。內(nèi)蒙古地區(qū)煤炭具有分布廣、煤炭質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，直接決定了其主要以傳統(tǒng)火力發(fā)電的特點(diǎn)。它因地制宜開辦了許多擁有優(yōu)質(zhì)配置的火力與水力發(fā)電廠。依據(jù)我國電力行業(yè)發(fā)展情況來看，在今后較長的時(shí)間里都會(huì)以火力發(fā)電為主。

缺點(diǎn)。內(nèi)蒙古以煤炭資源居多，水資源總量雖大但分布不夠均勻，因此內(nèi)蒙古地區(qū)要積極配合國家的相關(guān)發(fā)展計(jì)劃，在火力與水力發(fā)電方面繼續(xù)保持發(fā)展[11]。但是，由于火力發(fā)電對(duì)內(nèi)蒙古環(huán)境污染嚴(yán)重，所以要在發(fā)展的同時(shí)配備優(yōu)質(zhì)污水處理系統(tǒng)和環(huán)境治理方案，最大程度減少對(duì)環(huán)境的污染。

3.2 內(nèi)蒙古新能源資源及其優(yōu)點(diǎn)

內(nèi)蒙古地區(qū)憑借天然的地理優(yōu)勢(shì)，具有豐富的太陽能和風(fēng)能，其中風(fēng)能資源居于全國第一位，太陽能資源居于全國第二位[12]。社會(huì)的發(fā)展對(duì)電力的需求增加和對(duì)環(huán)境污染的加重，使得電力產(chǎn)業(yè)不得不尋求新能源并對(duì)其進(jìn)行開發(fā)利用，以滿足社會(huì)對(duì)電量的需求和人類對(duì)優(yōu)質(zhì)環(huán)境的需求。內(nèi)蒙古地區(qū)風(fēng)能、太陽能主要分布在荒漠、平原地區(qū)。相關(guān)資料顯示，內(nèi)蒙古有至少14億千瓦的風(fēng)能可供開發(fā)，且內(nèi)蒙古風(fēng)能開發(fā)也居首位，在全國范圍內(nèi)有50%的占比，其中，赤峰、包頭地區(qū)風(fēng)能資源居多。內(nèi)蒙古風(fēng)能發(fā)電行業(yè)的不斷發(fā)展使得其結(jié)構(gòu)優(yōu)化明顯，是幫助內(nèi)蒙古地區(qū)實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)的重要力量。可見，新能源資源的開發(fā)利用可以大大減少對(duì)自然環(huán)境的污染，保證人們的生活質(zhì)量水平。

3.3 內(nèi)蒙古地區(qū)電力產(chǎn)業(yè)存在的問題以及應(yīng)對(duì)措施

3.3.1 存在的問題

火力發(fā)電仍然較多。內(nèi)蒙古地區(qū)長期以來都是以火力發(fā)電為主的發(fā)電模式，其在發(fā)展過程中對(duì)環(huán)境污染較嚴(yán)重，且后續(xù)處理措施也較落后。所以，在內(nèi)蒙古電力發(fā)展時(shí)，不但要保證經(jīng)濟(jì)的增長，更重要是要對(duì)不同資源進(jìn)行合理配置，最大程度減少對(duì)環(huán)境的污染，以促進(jìn)電力行業(yè)平穩(wěn)、合理發(fā)展。

技術(shù)水平較低。電力行業(yè)對(duì)技術(shù)要求較高，且其必須依據(jù)科學(xué)理論進(jìn)行開發(fā)，如違背該規(guī)律會(huì)造成電網(wǎng)的不穩(wěn)定運(yùn)行。

電力產(chǎn)業(yè)的不合理布局。內(nèi)蒙古地區(qū)要從實(shí)際出發(fā)，在各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)明顯的條件下，合理配置相關(guān)資源，減少資源浪費(fèi)和對(duì)空氣的污染。

電力產(chǎn)業(yè)過多。雖然內(nèi)蒙古電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但也有新的問題出現(xiàn)。當(dāng)前的主要問題是電力產(chǎn)業(yè)已經(jīng)飽和，供大于求。此舉雖然保障了其經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但會(huì)出現(xiàn)部分電力企業(yè)不符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的情況[13]。

3.3.2 應(yīng)對(duì)措施

第一，實(shí)施“節(jié)能減排”。關(guān)閉規(guī)模較小、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)的企業(yè)，提高資源利用率，減少浪費(fèi)，從根本上實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排”。第二，加大科學(xué)技術(shù)投入。加大對(duì)內(nèi)蒙古地區(qū)的科技投入，保證其產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)性，不斷完善缺點(diǎn)與問題。第三，加快新能源電力的發(fā)展。內(nèi)蒙古具有天然的風(fēng)能、太陽能優(yōu)勢(shì)，要積極利用此優(yōu)勢(shì)大力發(fā)展新能源電力，從實(shí)際出發(fā)，開發(fā)創(chuàng)造出新優(yōu)勢(shì)[14]。

4 結(jié) 論

調(diào)整電力結(jié)構(gòu)，是為了適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，是為了適應(yīng)人與自然的平衡發(fā)展。所以，對(duì)電力結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整是大趨所向。我國電力結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了包括風(fēng)能、太陽能等能源的多元化發(fā)展，但是其結(jié)構(gòu)相對(duì)不夠平衡。新能源的開發(fā)與利用仍然存在較多問題，如技術(shù)不成熟、成本過高、發(fā)展時(shí)間長等。我國新能源發(fā)展短期內(nèi)不能平衡，科學(xué)化的發(fā)展至關(guān)重要[15]。當(dāng)前，火力發(fā)電依然是我國電力供給的主體，但是隨著我國對(duì)新能源應(yīng)用的重視及調(diào)整，我國電力結(jié)構(gòu)必會(huì)趨于平衡、科學(xué)化，火力發(fā)電必然會(huì)退出歷史舞臺(tái)而被新能源替代，從而使我國真正達(dá)到電力可持續(xù)發(fā)展的目的。

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