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促进能源可持续发展

   发布日期:2013-03-21     来源:学习时报    浏览:950    
       解决好能源问题,是实现十八大提出的“两个一百年”奋斗目标的基础保障。发展特高压技术,是优化能源资源配置、优化能源地区布局、优化能源输送方式,实现能源资源高效开发、低耗传输和清洁利用,走中国特色的能源可持续发展道路的重要措施之一。

  特高压是指电压等级为交流1000千伏及以上和直流±800千伏及以上的输电技术,是我国在世界能源领域拥有完全自主知识产权的重大创新成果,具有输送容量大、距离远、效率高和损耗低等优越性,是世界上电压等级最高、最先进的输电技术。1000千伏交流特高压输电线路的输电功率达到500万千瓦、经济输电距离1500公里,分别是500千伏交流的4—5倍和3倍;±800千伏直流输电功率可达到800万千瓦、经济输电距离2300公里;±1100千伏直流输电功率超过1000万千瓦、经济输电距离达4500公里。

  我国能源和电力需求仍将较快增长。进入新世纪以来,我国能源和电力工业快速发展,已成为世界能源生产和消费第一大国。2012年,全国一次能源生产总量33.1亿吨标准煤,一次能源消费总量36.2亿吨标准煤,均居世界第一位;全国发电装机11.4亿千瓦,居世界第二位;全社会用电量4.96万亿千瓦时,居世界第一位。但我国能源消费人均水平还很低,年人均一次能源消费量仅为2.67吨标准煤,人均电力装机不到0.8千瓦,年人均用电量只有3600千瓦时,均不到 OECD国家现有平均水平的一半。随着工业化、城镇化的加快推进,预计到2020年、2030年和2050年,我国能源消费总量将分别超过50、55、70亿吨标准煤(包括清洁能源);发电装机将分别达到20、25、40亿千瓦(包括清洁能源);全社会用电量分别达到 8.6、11.5、16.5万亿千瓦时,比2010年分别增长1倍、1.7倍和2.9倍。

  能源资源分布与需求逆向分布特征明显,需要发展特高压电网,优化能源布局,实现能源资源配置由区域平衡向全国平衡的转变。我国76%的煤炭资源在北部和西北部,80%的水能资源在西南部,陆地风能主要集中在西北、东北和华北北部,而70%以上能源需求在东中部。国家“十二五”规划纲要提出,将重点建设山西、鄂尔多斯、蒙东、新疆、西南等5个综合能源基地,这些能源基地距离负荷中心800公里到4000公里,预计到2020年我国跨区电力流规模超过4亿千瓦。如此长距离、大规模的送电,大范围优化配置能源资源,需要发展特高压等先进输电网络,安全、可靠、经济地实现电力输送,推动大煤电、大水电、大核电和大型可再生能源基地建设,实现能源资源的大规模开发、长距离输送和大范围优化配置。

  目前能源配置方式单一、经济性差,需要发展特高压电网构建科学合理的能源综合运输体系。我国能源配置过度依赖输煤,铁路运煤占铁路总运力的比重从2000年的38%上升到2012年的58%,新增运力的74%都用于满足煤炭运输的增长,目前还有 14%的煤炭需要通过公路运输;电力供应长期追求就地平衡,输电比重低,山西、陕西、蒙西煤炭调出地区的输煤输电比例约为15:1,华东煤炭调入区输煤输电比例高达48:1。这种发展方式,导致煤电运紧张、缺煤停机反复出现,带来煤价运价上涨、能效降低、交通拥堵等一系列问题,严重困扰经济社会发展。发展特高压电网,发挥输煤、输电的综合协同优势,实现“煤从空中走,电送全中国”,才能从根本上解决长期存在的煤电运反复紧张问题,大幅提高能源安全经济发展水平,为我国经济社会发展提供可靠的能源保障。

  调整能源空间布局势在必行,特高压输电技术提供了实现布局优化的技术手段。目前,我国一次能源消费中煤炭比重高达70%,非化石能源消费比重仅为9.1%。煤炭产量中,53%用于发电,且有相当大比重的煤炭直接燃烧,导致我国二氧化硫和二氧化碳排放量均居世界首位,环境污染问题十分突出,亟需加快发展清洁能源,优化能源结构和空间布局。我国清洁能源资源丰富,水电可开发规模超过5.7亿千瓦,居世界首位;风电和太阳能资源可开发量分别达25亿千瓦和27亿千瓦。根据国家《可再生能源发展“十二五”规划》,到2020年,我国清洁能源装机可达到7.5亿千瓦,占总装机的37%,实现非化石能源消费量占一次能源消费比重15%的目标;水电装机将达到3.5亿千瓦,其中西南水电基地2亿千瓦;风电2亿千瓦,其中九大风电基地1.7亿千瓦;太阳能发电5000万千瓦,其中大型太阳能光伏约2500万千瓦。这些大型能源基地远离负荷中心,当地无法全部消纳,需要加快特高压电网建设,提高跨区输电能力,促进清洁能源加快发展。

  解决PM2.5污染问题,促进生态文明建设,关键要靠发展特高压实现绿色能源革命。近两年,我国PM2.5污染严重,引起社会各界的广泛关注。特别是今年以来,罕见的连续高强度雾霾给人民的生产、生活、健康带来极为严重的影响,成为重大公共安全事件。分析原因,能源结构布局不合理、燃煤排放过多是PM2.5污染的主要来源,高密度的机动车排放进一步加剧了环境污染。如果继续维持电力就地平衡,清洁能源开发将受到制约,火电将继续向东中部地区集中,到2030年,东中部地区电力行业的 PM2.5排放将比2010年增加60%以上。

  治理 PM2.5污染的根本出路是转变能源发展方式,控制煤炭直接燃烧总量,大力发展清洁能源,优化能源结构布局,提高能源效率,实现绿色发展。一方面,在我国西部、北部集约开发大型煤炭基地,将煤炭转化为电力,通过特高压电网输送至负荷中心,减少东中部地区的燃煤排放。另一方面,在西南、西北等地区加快发展大型风能、水能和太阳能基地,将一次清洁能源转化为电力,通过特高压电网实现在全国范围内消纳外送,提高清洁能源消费比重。同时,积极推进电动汽车等能源消费终端电力替代,大力提升电气化水平,有效降低煤炭和石油消费比重,需要发挥大电网优势,为终端用户灵活接入退出、安全可靠运行、优质互动服务提供坚强的网架支撑。

  根据国家电网公司规划,到2020年将建成“五纵五横”特高压电网,东中部地区受入电力流达到3.5亿千瓦,每年输送电量1.6万亿千瓦时,相当于输送原煤8亿吨,将有效控制东中部地区火电规模、大幅减少燃煤排放。经测算,综合考虑执行新排放标准带来的减排贡献,2020年、2030年东中部地区电力行业的 PM2.5排放可分别比2010年降低58%和70%。

  发展特高压,有利于落实西部大开发战略,推动区域经济协调发展。建设能源输送大通道,集约开发西部、北部大型煤电基地、水电基地和风电、太阳能等清洁能源基地,就地转化为电力,实施“西电东送”、“北电南送”,将资源优势转化为经济优势,是保障国家能源安全、优化产业布局、促进西部地区经济跨越式发展的重要举措。

  发展特高压,有利于扩大内需、增加就业,服务全面小康社会建设。根据国家电网公司规划,从今年到2020年将累计投入1.2万亿元建设特高压电网,带动电源投资2.5万亿元。分析表明,采用特高压输电与铁路输煤两种输能方式对山西GDP的贡献比约为6:1,对就业拉动效应比约为2:1。

  发展特高压,有利于充分发挥企业的创新主体作用,服务创新型国家建设。实施国家创新驱动战略,最根本的是要依靠科技的力量,最关键的是要大幅提高自主创新能力。企业是技术创新的主体。依托重点工程,国家电网公司掌握了特高压输电的关键技术,占领了世界电网科技的制高点。截至目前,累计获国家科学技术进步奖39项(特等奖1项、一等奖4项)、行业奖455项,专利16399项;形成841项国家、行业标准,特高压交流电压成为国际标准电压;我国成为国际电工委员会(IEC)常任理事国,国际电工委员会2个秘书处设在国家电网公司。

  发展特高压,有利于直接带动电工装备制造业的创新发展和产业升级,提高国际竞争力。国内电工装备企业通过参与特高压设备研制和供货,自主创新能力和核心竞争力得到显著增强、生产制造水平和供货能力大幅提升,推动了我国电工装备业的全面升级和跨越式发展。国内电工装备制造企业在竞争中的地位已发生了根本性转变,改变了国内外输变电设备市场竞争的整体格局。全面掌握国内市场主导权,自主研制避雷器等市场份额超过90%,复合套管打破国外技术垄断,国产份额增至 22%。国际市场份额大幅提升,2009年以来我国输变电制造出口年均增长49%,多次中标印度、巴西和北美重大项目。

  经过不懈努力,特高压在理论研究、战略规划、工程实践、运行管理等方面已经取得全面突破。1000千伏晋东南—荆门特高压交流试验示范工程,±800千伏向家坝—上海特高压直流示范工程和锦屏—苏南特高压直流示范工程,已建成投运并保持安全运行,累计送电超过750亿千瓦时。“特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用”获得国家科学技术进步特等奖。目前,我国全面建设特高压电网的条件已经具备。

  近年来,国家电网公司提出了特高压电网的发展规划。到2020年建成覆盖华北、华东、华中地区的“五纵五横”特高压交流同步电网和27回特高压直流工程,跨区输电能力4.5亿千瓦,保证5.5亿千瓦清洁能源送出和消纳,满足全面建成小康社会的用电需求。如果这个规划能够实施,将有望在优化能源资源配置、优化能源地区布局、优化能源输送方式等方面取得预期的效果。

  总之,特高压输电技术是能源领域具有战略意义的重大创新技术。建议国家早作决策,将建设特高压电网纳入国家“十二五”、“十三五”电网发展规划,尽快核准建设一批特高压交流和直流工程,并在土地、电价、财税等方面给予政策支持。

 
 
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