未来电力技术的发展趋势浅析

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1、未来电力技术的发展趋势浅析郑健超一、刖吞在跨入21世纪Z际，人类面临着实现经济和社会可持续发展（sustainabledevelopment）的重大挑战.在有限资源和环保严格要求的制约下发展经济已成为全球最重要的话题.所谓“可持续发展”是指当代的发展应以不损坏了孙后代的环境权益和生活质量为前提.市于人类的活动造成的全球气候变化便是当今批界关注的焦点，由于化石燃料利川产牛的二氧化碳等温室效应气体引起的全球变暧的趋势还在发展.近年来自然灾害人幅增加、地表平均气温升高、冰川溶化便是证据.另一方面，人口增

2、长和工业发展能源需求不断增加.据国际能源协会（IEA）统ir,1971〜1991年期间全世界i次需求屋每年平均增加2・4%，电力每年平均增长4-1%.预计，1991〜2010年间，全球一次能源需求每年平均增长2-1%,发展屮国际由于人口快速增长，工业化发展和城市化进程等因素，对能源需求的增长更快.目前发展中国家有70%人口（20亿）缺电，今后这些地区的能源短缺将更加严重.为了维持当代的发展，化石燃料利用的势头不减.我国人口众多，乂处在经济高速发展阶段，能源供需矛盾突出.此外，化石燃料在一次能源中占

3、很大比例.为实现可持续发展，必须实施新的能源发展战略，采用新技术.舍此别无他途.本文将分析21世纪我国电力工业面临的挑战，实现町持续发展需要的技术，下世纪可能出现的技术突破，在此基础上，介绍儿项电力新技术的发展现状和前景.二、我国电力工业面临的挑战1•电力供需矛盾难以根本缓解按照统计分析、每个国家的人均GDP（国民生产总值）与人均的能耗有十分密切的相关关系.我国要在下世纪中叶达到中等发达国家水平,人均用电水平的增长是步可避免的•人口增长和现代化进程使我国对电力需求不断增加.按照规划，2050年我国

4、发电装机应超过15亿千瓦，比现有的装机净增13亿千瓦以上.按常规的发展摸式机乎不可能达到这个目标.除非寻求新的发展途径.2•有限资源的制约II趋严重我国去年已成为石汕今口国，不能指望靠石汕发电.水电可发容量不足3・.7亿千瓦,在相当长的时期内煤炭仍是主要的一次能源.但燃煤生产的环境污染的治理是一个极为闲难的问题.此外.煤炭基地资源短缺是我国发展火电的又一重耍制约因素.3•治理环境的任务艰巨更为严峻的问题是环境保护.我国是煤炭牛产和消费大国，电力的构成中约乂80%是煤炭.一座240千瓦的火电站，如不

5、加以控制，每小时排放的S02达7~12吨，灰达70〜80吨，渣为150吨，各类废水100吨.数字相当客观.中国许多城市的酸雨已成为关注的焦点.中国大气S02的平均浓度为0・03ppm，比L1木高3倍，个别地区达到15ppm.酸雨引起森林和农作物破坏、水变质、土壤退化，已成为十分严重的问题.4•对电网可靠性和电能质量要求不断提高20世纪电力系统发展的特征常以“达机组、达电网、高电压”來描述.近以二十年的世界各国的经验表明，在卜•世纪，这各趋势不会再继续卜•去•研究表明，机纽的单机容量和交流输电电压等

6、级的发展已出现饱和和趋势，单机容量120MW和电压等级800KV似已达到由电网可靠性决定的极限.尽管现代电网的设计运行技术近年取得了常足发展，单仍不能完全避免达电网的瓦解事故发生.近级年内，世界上的达电网事故仍有发生，有吋还造成了灾难性的后果•1996年发生的美国西部达停电、马來西亚全国达停电就时李了.另一方面，随着牛活现代化的进程，对电力供应的町靠性要求H益提高.因此，输电和配电系统的可靠性己成为规划、设计、运行应考虑的首要因素.电网发展的另一各重要趋势时：独立发电者(IPP)口益增多，在电力管

7、理体制上进行重达改革，在发电环节引入竞争机制，实施所谓“放松规制”(Dergulation),在电网管理方面实行所谓笫三方介入(ThirdPartAccess)和电力送(PowerWheeling)等等.这似己成为一些国家的潮流•这就要求电网变的更加开放和灵活•综上所述，对现代电网的要求可以概括为“可靠、高效、灵活、开放”.用它描述未来电网的特征似更恰当.过去，由于我国对电网的投资强度偏低，电网结构相对薄弱，建设电网的任务更加艰巨.今后一段设计靠外延发展电网仍时主要的,发展电网的策略与西方发达国家

8、不尽相同.但是，在确定网架结构、输电方式、电压等级以及制定电网技术发展战略吋都必须考虑这一总的发展趋势.根据我国“九五”规划和201()年发展目标，我国电力工业还会有很人发展，将继续维持较高的增氏速度.单从长远出路在于进一步依靠科技进步，大幅度增加再生能源发电的比例，实现能源的高效利用，发展与环境兼容的能源利用技术，发展新型输配电技术及电能质量控制技术.三、电力技术发展趋势预测1•新型发电技术预计会有重人突破21世纪被称为可再生能源的世纪，预计可再生能源利用技术、新型发电技术将会有