中国电源结构研究及未来发展趋势

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1、中国电源结构研究及未来发展趋势摘要：电力工业是国民经济的基础产业，一个国家电力工业的发展水平直接决定着其经济的发展水平。本文分析了我国目前的能源结构和火电、水电、风电等发电形式的工作原理和优缺点；研究了调整电源结构的重要意义，并根据电源发展中存在的问题，分析了如何协调各种电源的比例，才能满足我国经济发展的需要的必要性。关键词：电源结构趋势电力工业引言在经济和科技飞速发展的今天，电力工业作为一种重要能源行业，是衡量一个国家经济发展水平的重要标志，决定着整个国家的经济发展命脉。经过解放后几十年的努力，我国的电力工业

2、取得了举世瞩目的成就。截止2011年底，全国电力装机容量突破9亿千瓦，标志着中国电力工业发展实现了新跨越，年发电量居世界第二。全国全口径发电量47217亿千瓦时，从类型上来看：火电：38975亿千瓦时，占全国发电量的82.54%；水电：6626亿千瓦时，占全部发电量的14.03%；核电、风电：分别为874亿千瓦时和732亿千瓦，分别占1.85%和1.55%o在我国的电源结构中，火电所占的比重最大，水电次之，核电和风电所占的比重较小。在国家能源政策的引导和扶持下，风电和光伏等新能源发电形式发展迅速，在电源结构中所

3、占的比重也在不断的上升。在我国的电力装机容量和发电量不断增长的同时，在发展过程中也暴露出了许多问题,这些问题如果不能得到及时的处理，会严重制约和影响我国电力工业的发展，会影响国民经济发展和人民生活水平的提高，必须找到措施解决问题。一、火力发电厂的分类、工作过程和特点（一）火力发电厂的分类和工作原理火力发电厂是利用煤、石油、天然气等燃料的化学能生产出电能的工厂。按照原动机的类型，火电厂可以分为蒸汽汽轮机发电厂和燃气轮机发电厂等；按照蒸汽的压力和温度分类，火电厂又可分为中低压发电厂、高压发电厂、超高压发电厂、亚临界

4、压力发电厂、超临界压力发电厂和超超临界压力发电厂等。火电厂的种类虽很多，但从主流上看蒸汽汽轮机发电厂占比例上的绝对优势，从能量转换的观点分析，其生产过程却是基本相同的，概括地说是把燃料（煤）中含有的化学能转变为电能的过程。整个生产过程可分为三个阶段：1、燃料的化学能在锅炉中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；2、锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，推动汽轮机旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；3、由汽轮机旋转的机械能带动发电机发电，把机械能变为电能，称为电气系统。(二)火力发电的特点火力发电厂作为现

5、代电力系统的主要供电电源，在满足负荷的不断增长的需要和整个电网的稳定的运行中都发挥了重要的作用。概括的说，火电厂具有以下优势：1、火电厂布局灵活，装机容量的大小可按需要决定。2、火电厂建造工期短，一般为水电厂的一半甚至更短。一次性建造投资少，仅为水电厂的一半左右。火电厂的缺点是：(1)耗煤量大，生产成本高。目前发电用煤约占全国煤碳总产量50%左右，加上运煤费用和大量用水，其生产成本比水力发电要髙出3〜4倍。(2)火电厂动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，运行维护复杂，运行费用高。(3)汽轮机开、停机过程时间长，

6、耗资大，不宜作为调峰电源用。(4)火电厂在生产过程中向大气中排放大量的粉尘和S02等有害气体，会造成空气和环境的污染。二、水力发电厂的分类、工作过程和特点(一)水力发电厂的分类和工作过程按利用能源的类型，水电厂可分为常规水电厂(包括梯级水电厂）、抽水蓄能电厂、潮汐电站和波浪能电站。常规水电厂又可按水头集中方式、水库调节径流性能和装机规模的区别分类。按水头集中方式可划分为坝式水电厂、引水式水电厂和混合式水电厂；按水库调节径流性能可划分为多年调节、年调节、季调节、周调节、日调节水电厂和不调节径流的径流式水电厂；按单

7、厂装机容量规模分类，我国现行的划分标准是单厂装机容量250MW及以上的为大型，250MW以下至25MW的为中型，小于25MW的为小型。水力发电是利用江、河、水库的势能也就是水位的落差来作功，推动水轮机转动再带动发电机转动发电的。水轮发电机所发出的功率与上游的水头和单位时间所流过水轮机的水量乘正比的。（二）水力发电的特点水电的装机容量和发电量仅次于火电，在满足国民经济的发展和负荷的增长中也发挥了重要作用，水力发电具有以下优势：1、水力发电厂的水轮发电机组具有设备简单，操作灵活，易于实现自动化等特点，而且还可以在几

8、分钟内迅速启动投入运行。在正常情况下水力发电厂的启动到带满负荷只需4-5分钟。在紧急情况下可缩短到1分钟左右且增减负荷也十分方便灵活。因此，水轮发电机组通常可以承担电网的调峰，调频增加电力网的无功分量和事故备用等。2、水力发电厂水轮机组生产效率较高，大、中型水力发电厂效率为80-90%,小型水电站一般为60-70%,而火力发电厂的发电效率紧为35%左右。同时水力发电厂发电成本较低，一般