期盼中国绿色电力的崛起——从资源条件看电源结构调整的可能性

由于资源条件的限制，长期以来中国能源以煤为主，煤约占一次能源的70％，其中60％用于发电。诚然，在可预见的将来，煤炭仍然是我国主要能源，但在发电领域，通过电源结构调整，降低煤电比例，首先在装机容量上转以绿色一清洁可再生能源为主，是有可能做到的。

回顾“九五”末电力结构矛盾突出，电网薄弱，煤电比例过高(以容量计约占74％，以电量计更高达80％)，因此在制定“十五”计划时国家要求电力行业进行结构调整。经过五年的努力，电网建设方面，主网架和农网都得到一定程度的加强，唯电源结构调整很不理想。由于遭受缺电等因素的干扰，客观上需要建一些“短、平、快”的煤电，以解燃眉之急，电力体制改革后，各大电源集团为解国家之急，也为了尽快做大做强，上了一大批煤电，有的基层企业为尽快解决缺电的困扰不惜牺牲环境，也违规上了一大批的小煤电。虽经国家宏观调控，“十五”期间煤电比例依然不减反增，容量和电量都增加约二个百分点，这给我国资源、运输、环境乃至于煤矿的安全都造成很大的压力。另一方面我国清洁可再生能源的资源总量丰富，开发利用率却很低。如常规水电资源约6亿kW以上，居世界第一，开发率不足20％。风电资源也是世界第一，可开发量高达10～20亿kW，而开发率不到于分之一。生物质燃料资源丰富，用以发电仍处于起步阶段。特别是中国的水电，已开发建设lOO年，在清洁可再生能源中更为经济，也更为成熟。希望从“十一五”始，能进一步加快水电、风电、核电、生物质能发电及其他清洁可再生能源的开发利用，经过二三十年的努力，中国电源的组成，至少在装机容量上有可能调整到以清洁可再生能源为主、多种电源优化配置的更为科学合理的电源结构。

目前电力紧张局面已趋缓，据中电联预测，今年的电力缺口将由2004年的4000多万kW减为1000万kW左右，实际拉闸限电的省市也由二十几个减为十几个。以国网覆盖的26个省市区为例，截至2006年9月下旬，同比拉闸限电由2005年的11.3万条次减至9千多条次，预计2007年电力供需将趋于平衡，局部地区可能略有富裕。这给电源结构调整，特别是加快施工期长的水电、核电的发展提供了十分有利的契机。中国电力周期性起伏的时段一般不会太长，我们应该抓住这个难得的机遇，着力推动电源结构的调整。

一、从资源条件看电源结构调整的可能性

1.水电

目前能规模开发的水电只有常规水电和抽水蓄能电站两类。我国常规水电资源丰富，技术可开发量在6亿kW以上，最终可开发率暂以80％计，实际可开发量约为4.8亿kW，由于自然条件和出于减少移民、淹没的考虑，在常规水电中，具完全年调节以上能力，可全年调峰的装机比例不高，且多在西部，远离负荷中心，因此电网，特别是中东部电网需要配置相应的抽水蓄能电站，以解决电力系统调峰、调频、调相和紧急事故备用等的需要。在三北(西北、华北、东北)和沿海地区风电大规模开发后，常规水电资源少的省区也需要建设抽水蓄能电站，用以解决风电随机电力对电网的冲击。好在我国江河湖泊、高山台地众多。遍布各省区，抽水蓄能资源丰富，可以满足各个时期、各个地区电网配置的需求。

2030年以后，我国进入全面小康社会，人口增至15亿左右，届时在节电的基础上人均装机按lkW计，全国总装机约15亿kW，峰谷差按30％计，约需调峰、填谷容量4.5亿kW。粗估常规水电和单循环燃气轮机可承担l／3调峰任务，约1.5亿kW，剩下的3亿kW峰谷差，从减少环境污染、提高电力系统的整体效益看，由抽水蓄能电站承担更为合理。因此抽水蓄能电站仅考虑调峰、填谷就需要1.5亿kW，加上紧急事故备用及风电配套等，其规模暂按1.8亿kW计。

由此可见，从资源条件看，常规水电和抽水蓄能电站的开发量2030午后有可能达到6.6亿kW，约占总装机的44％。

常规水电开发完了以后，抽水蓄能电站仍可根据全国电网的需求，继续发展，海洋水电(潮汐、波浪、温差、盐差……发电)也是今后水电可持续发展的另一形式，国家似宜加大生产性市场3.6MW风机已批量供应，美国7MW风机刚研制成功，英国又开始IOMW巨型风机的研究。如2030年以后风电需替代水电成为我国清洁可再生能源的主力，则现在就要系统加强有关风电的科研(包括大型兆瓦机的升级换代)、人才培养……等等，以适应大发展的需求。

3．生物质能和其他可再生能源发电

我国是农业大国，每年农田产生的鲜秸秆和农业废弃物，不下15亿t，除用作饲料和农村燃料外，至少有一半没有利用，如用以发电，不仅解决了近年田间地头因焚烧秸秆造成的资源浪费和环境污染，以电代煤、代柴也可以节约资源，改善农村居住环境和生活条件，还能增加农民收入，促进地方经济发展，一石多鸟，何乐不为。

林业方面，每年也有几亿t的林木加工废弃物，以及全国5000万亩速生薪炭林，这些都是高燃烧值的原料。此外据报导，匈牙利已成功种植了一种耐寒、耐碱、抗冻、高产的能源草，每公顷年产15～23t干草，将其压成草饼后，燃烧值可与乔木媲美，且燃烧污染物少，种植成本低(仅为人工林的1／4～1／5)，耗水量少，值得我们借鉴或引进。按现有资源，有关部门规划2010年生物质发电规模为550万kW，2020年为3000万kW，考虑到同时开发液态生物质能源的需要，2030年生物质能和太阳能、地热等其他可再生能源发电的装机容量暂按4500万kW，即3％考虑。

4.核电

我国核燃料储量并不丰富，但仍可满足近期发展的需要，此外从目前的国际环境看，似可争取从澳大利亚、哈萨克斯坦、南非等富铀国进口部分核燃料作为补充。考虑到资源条件和近期科技水平的限制，2030年我国核电装机暂按6000万kW计，约占全国总装机4％，将来核电站如能采用快堆发电再研究增加规模。

5．其他清洁能源发电

如燃气轮机，按有关部门规划2020年为3000多万kW，由干气价昂贵，可用作调峰电源。2030午后燃气轮机和其他清洁能源发电暂定4500万kW，占总装机约3％。

综上所述，从资源条件看，2030年前后清洁可再生能源发电的装机有可能达到9.6亿kW，约占全国总装机的64％，煤电的比例有可能从2005年的76％减至36％，(参见表2)

目前开发清洁可再生能源的直接建设成本(不计燃料、运输及其他配套设施建设成本)除抽水蓄能电站和燃气轮机外，均高于煤电，但由于运行成本低、从长远利益出发，各电源集团对水电和风电都有强烈的投资意向，加快发展是可能的。

电源结构调整后，清洁可再生能源的比例大幅度提高，有的同志担心是否会影响电力系统的安全稳定运行。如水电多了，会不会夏天水多，电力有富裕，冬天枯水电力又不足，风电多了，随机电力冲击是否影响电网的安全稳定运行等等。其实只要有合理的政策引导和宏观调控，促使各江河及时兴建具有年调节以上性能的“龙头”电站，就可以在很大程度上缓解夏丰冬枯的矛盾。如实行峰谷分时电价和辅助服务(调频、调相、紧急事故备用等)收费，则可激励电源公司按电网需求在风电集中的地方建设相应的抽水蓄能电站，随机电力冲击的问题也可以解决。此外，还有煤电、核电、气电、生物质能发电等多种电源的优化组合，只要加强规划管理，电力系统还是可以做到安全、优质、经济运行。世界上很多国家的电源以水电或核电为主，如挪威、瑞典、巴西水电占90％以上，委内瑞拉水电75％，加拿大、奥地利水电也在60％以上。法国、立陶宛核电占70％，比利时核电占60％……国外的经验值得借鉴。

二、加大水电开发力度，加快电源结构调整

我国电源结构从以煤电为主转而以清洁可再生能源为主，需要一个过程。要加快这个进程，近期除全面推动各类清洁可再生能源的发展外，还要抓住“加大水电开发力度”这个牛鼻子，因为2030年以前，水电在清洁可再生能源中占有2／3以上的比重，是近期电源结构调整的主要环节。

1.加快水电开发，主要是加快西部水电开发

中国水电资源分布极不均衡。从河流看，全国1万KW以上的河流约4000多条，但85％以上的水电资源集中在6条河的部分河段上，即：长江、黄河、怒江的中上游，雅鲁藏布江、澜沧江的中下游和珠江水系的西江上。从行政区划看，西部11个省、市、区耗电量只占全国土7％，常规水电资源却占80％，实际开发率不足10％。东部沿海11个省市区，耗电量占49％，常规水电资源只占5％，开发率已达70％以上。因此加快水电开发，主要应加快西部水电的开发。

2．加快水电开发效益巨大

加快水电开发除了直接有利于国家的能源安全外，至少还有4大附加效益。

(1)推动西部地区的经济与东部协调发展。我国常规水电资源80％在西部，其中90％以上又在偏远的少数民族地区，这些地区水电是主要的支柱产业。这里待开发的常规水电约3.5—4亿kW，在今后25年左右的时间内，需要投入25万亿元人民币，年均投人1000亿元左右。其次，开发后有1.5～2亿kW的电力留在西部地区，供经济发展中消化。

仅这两项，就能持续推动西部、特别是偏远少数民族地区经济、社会与东部协调发展。这对构建中华民族的和谐社会至关重要。

(2)减少温室气体排放。目前我国能源消费以煤为主，近年二氧化碳的排放量仅次于美国，居世界第二，二氧化硫的排放量更是高居榜首。其中50％的二氧化硫排放量和40％左右的二氧化碳、烟尘和氮氧化物排放量来自电煤的燃烧。如能尽快开发水电，待开发的1.8l万亿kW·h水电电量相当于2004年全国煤电的年电量(亦为1.81万亿kW·h)，可减排二氧化碳的数量约为近年全国总排放量的40％。这对空气环境的改善是显而易见的。

(3)每年减少6.5亿t电煤的生产和运输。这有利于节约资源，有利于煤矿的安全生产，也缓解了运输的压力，可减少国家煤矿和交通运输的建设投资。

(4)水电站的综合利用效益，有利于生态环境的保护。江河上的大中型水电站多为综合利用枢纽，其防洪、灌溉、供水(含工、农业、生活及生态供水)、减淤等效益有利于环境的保护。例如——

防洪：我国季风气候显著，降水集中，江河防洪任务重，历年洪灾损失巨大，而大中型水电站的减灾效益明显。如1994年珠江发生50年一遇洪水，由于西江主要的防洪枢纽龙滩、大藤峡尚未建成，仅洪灾的直接经济损失即占当年GDP的4％。将来这两座电站建成后，结合已建的堤防可使珠江下游防洪标准由20年一遇提高到百年一遇以上，类似1994年的洪水就不会再肆虐。1998年长江、松花江发生近百年一遇洪水，当年大中型电站水库调洪的直接的减灾效益高达1000亿元。金沙江中游的龙头电站龙湾及主要支流的龙头电站修建后，加上已建的三峡电站，可使长江中下游的防洪标准由20年一遇提高到百年一遇以上。黄河小浪底枢纽建成后黄河大堤的防洪标准由60年一遇提高到千年一遇。

减淤：黄河大柳树、古贤、碳口等电站建成后加上已建的小浪底，进行调水、调沙，可使黄河减淤100年，使“地上河”的威胁逐步减少。利用这100年，大力开展水土保持，并实施西线南水北调，遏制西北沙化，减少黄河泥沙，特别是粗砂的产生和淤积，其环境效益是巨大的。

供水：中国2／3的城市缺水，很多城市供水，农业灌溉以及生态用水都有赖于电站水库的雍水和调蓄。如云南昆明、楚雄等广大滇中地区的生产、生活用水和滇池、洱海等大型湖泊的生态用水，将来都要由金沙江中游电站大坝抬高水位、调节供应。黄河下游的工、农业及生活、生态用水以及西线南水北调的水量则需黄河上、中游电站水库的调蓄。这几年珠江三角洲海水入侵。也是西江各梯级水电站紧急调水压咸补淡，只有待龙滩水电站按正常蓄水位400米建成后，增加了枯水期流量，问题才能彻底解决。

事物总是一分为二的，水电站在产生巨大的经济和社会效益的同时，也有一些大家担心的问题。如移民。对洄游鱼类、濒稀物种的影响等……对此，首先要给予足够的重视，切实采取措施，尽量减少负面影响，区别对待、权衡决策，不宜囚噎废食。实际上正是由于水电对环境的负面影响相对较小，世界上多数国家才优先开发水电。美国、法国、瑞士、西班牙的水电开发率已超过90％，意大利、瑞典、挪威、奥地利、加拿大、委内瑞拉、巴拉圭、墨西哥的水电开发率也都在70％以上。总之，我们应该贯彻中央开发、环保并重的方针，“在开发中保护、在保护中开发”。

综上所述，从资源条件看，在装机容量上以清洁可再生能源为主是有可能的。要实现这一目标则需要国家方针政策的支持，纳入规划、宏观调控，关键是进一步加快近二三十年水电和其他清洁可再生能源的发展速度，推动我国绿色电力的崛起。

盼望电源结构调整的春天尽快来到。