煤电在我国总发电量中占的比重是多少?
由于中国的能源结构以煤为主,因此中国的电力工业是以燃煤火电为主的,中国在1952年时,煤电曾占总装机容量的90.4%,总发电量的82.2%,以后虽然比重有所下降,但到2000年煤电仍占总装机容量的74.4%,占总发电量的81.0%。由于中国电力工业的迅速发展,发电用煤占煤炭产量的比重逐年提高,由1980年的18%,提高到2000年的61%,发电已成为煤炭工业的最大用户。 2003年发电量达1905.21TWh,其中水电281.33TWh,火电1578 .97TWh,(中国的火电以煤电为主,2003年煤电占总发电量的78.0%。火力发电消耗煤炭765.43Mt,燃料油13.22Mt。),核电 43.85TWh。
70%左右的电力来自于火电,17%来自水电,风电与核电各占5%,光伏只占3%。
中国电力结构仍然以火力发电为主,而且主要是煤炭发电,天然气发电占比很小,而风电和光伏发电加起来有超过24%的装机量,但发电量加起来只占总电量的9%多一点,整体贡献还比较小。
另外,核电以2%的装机量贡献5%的发电量,水电以17%的装机量贡献18%的发电量。这样的电力生产结构决定了电力消费结构的非清洁性,也是我国“双碳”目标实现的最大障碍和关键因素。
其他发电形式
1、潮汐发电。
因为月球、太阳的引潮力以及地球自转效应,产生了叫做“潮汐”的东西。在海湾或者感潮河口建筑堤坝,闸口,水库把海水围起来。在涨潮时,把海水以势能方式储蓄,等到退潮时把海水以势能的方式放出,冲击水轮机,带动发电机从而产生电。
2、核电站
核电站的原料是铀,铀在一个大的“锅炉”也就是反应堆中发生裂变,产生了大量的热量。泵机把冷却液输到这个大“锅炉”中,冷却液加热后被输送到蒸汽发生器中,蒸汽发生器就是把热水产生蒸汽。然后冷却液继续通过泵机输送到锅炉中。这个叫做一回路。
有一回路就有二回路啦,一回路中的蒸汽发生器,产生蒸汽之后推动汽轮机,汽轮机带动发电机发电。
2000年,煤炭生产占全国能源生产总量的66.6%,预计2005年的产量为20亿t左右。根据有关部门预测,1000m以浅远景资源总量28600亿t。截至2003年底,累计探明资源储量为10660亿t。我国煤炭储量丰富,按目前的开采规模,可供开采上百年。但煤炭开采最大的问题一是浪费严重,二是环境成本大。据载,国有煤矿每采出1t煤平均要动用2.5t的煤炭储量,损耗2.48t的水资源。以煤炭大省山西为例,山西省每年挖5亿t煤,就使12亿m3水资源受到破坏,相当于山西省引黄工程的总引水量。平均每生产1亿t煤造成水土流失影响面积约245km2。2002年以来,山西省煤炭开采每年造成的资源浪费、环境污染、生态破坏及地表塌陷等损失达300多亿元,即每生产1t煤的代价为70多元。1980—2004年山西省煤矿安全事故“吞噬”了17286人。20年中累计排放烟尘达1743万t,地下采空区已达2万多km2,占山西省面积的1/7,已经发生地质灾害的土地面积达6000km2。如果再加上煤炭燃烧过程中对环境的污染,煤炭利用成本更高。这样的状况,本身对中国的经济持续健康发展就造成了很大的破坏。环境也是希缺资源,在一定意义上讲也具有不可逆性,破坏之后很难恢复。
所以,中国今后要限制煤炭过度开采,实现煤炭产量逐步稳定增长,同时降低煤炭在能源消费结构中的比例,积极推进清洁煤技术,缓解煤炭对环境的污染和破坏。
1.1.2石油
2000年石油生产为全国能源产量的21.8%(折合为标准煤)。据有关部门评价,全国石油可采资源总量200亿t左右。在世界石油剩余可采储量中中国占2.1%。1993年中国开始成为石油净进口国,石油进口量逐年增加,2005年进口原油超过1亿t。中国在石油开发利用中面临的主要问题,一是探明程度低,只有33%;二是相当一部分大型油田增产稳产压力增大,2005年中国原油产量同比增长2.9%,而消费量同比增长16.8%,产量增长远落后于消费增长;三是对外依存度逐年加大,进口又以货物贸易为主,受国际原油市场波动和国际政治局势影响较大。
“十五”前4年,中国加大油气勘探力度,累计投资1000亿元,探明了8个地质储量大于1亿t的油田和3个地质储量大于1000亿m3的气田。有关院士、专家预测,随着勘探技术进步和生油理论的突破,中国将迎来石油勘探“二次创业”,前景光明。
所以,加大勘探力度和生产能力应成为中国石油产业的首选。
1.1.3天然气
根据新一轮全国油气资源评价结果(不包括南海南部海域),中国天然气可采资源量22万亿m3。累计探明天然气地质储量4.4万亿m3,待探明天然气地质资源量30.6万亿m3,探明程度12.5%。近年来,中国天然气可采储量平均年增长10%。据有关专家预测,未来20年里,中国天然气年探明储量在5000亿m3以上。
中国天然气开发利用水平较低,据有关方面统计,2000年在煤炭、石油、天然气的生产总量中,天然气占3.7%,而世界平均水平是三者基本平分天下,天然气占28%。但中国天然气产量增长较快,2004年为408亿m3,同比增长16.4%。
天然气替代煤炭,还有巨大的环保作用。按照西气东输工程每年120亿m3的天然气,即意味着可替代900万t标准煤,减少排放烟尘27万t。
所以,在今后的5年中,中国应提高天然气的开发利用水平,提高天然气在能源消费中的比例。
1.1.4煤层气
煤层气是一种与煤炭相伴生的以甲烷为主要成分的气体,也称为瓦斯。由于煤矿瓦斯是引发安全事故的主要因素,人们对其危害性认识较深,而对其开发利用重视不够。其实瓦斯是一种洁净的能源,其燃烧值与天然气相当,有效利用煤矿瓦斯既可以缓解能源紧张,又有助于环境保护,还可以降低煤矿安全事故。据有关部门预测,中国埋深2000m以浅的煤层气地质资源总量34万亿m3,与天然气资源量相当,居世界第三位。其中,可采资源约在14万亿~18万亿m3。2004年全国开采煤矿年抽放瓦斯总量(折合甲烷纯量)达到12.6亿m3,但利用率不到30%。
中国煤层气主要分布在东北、山西、重庆和贵州地区。2005年11月1日,中联煤层气公司在山西沁南实施的潘河项目一期工程竣工,进入商业运营。2005年计划完井100口,其中15口井已经产气,平均日产气达1500m3。该项目以获得的754亿m3探明储量为基础,共安排909口井,分三期建设大型煤层气田基地。“十一五”期间,仅山西省煤层气产能将达到50亿m3,其中中联煤层气公司产能预计近20亿m3。
煤层气的利用在中国能源消费结构中是薄弱环节,国家应出台优惠政策,鼓励煤层气的推广应用。
1.1.5水电
改革开放以来,中国水力发电取得了辉煌成就,从1978年中国水电占能源生产总量的3.1%提高到2001年的8.7%,年发电量增加了4倍多。但相对于中国水利能源总量,这个比例仍然很低。全国水利复查工作领导小组办公室历时4年的复查结果表明,中国内地水利资源经济可开发装机容量40180万kW,年发电量17534亿kW,相当于212亿t标准煤的发电量。截止2004年底,装机容量约1108亿kW,占经济可开发装机容量的25%;年发电量3310亿kW,占经济可开发年发电量的19%。
在水能利用方面,中国不论在技术上还是在规模上都处于世界前列,而且还有很大潜力。根据初步完成的《可再生能源中长期发展规划》,到2020年,水电总装机容量将达到2.9亿kW,开发程度达到70%左右。
1.1.6核电
在世界局势缓和和科学技术提高的背景下,核能已经成为一种高效、安全、洁净的能源,世界各国都在大力发展。中国已建成11座核电机组,总装机容量1000万kW,占发电总装机容量的2%,而国际平均水平是16%。2004年法国核发电量的比例占其国内总发电量的78%,日本装机容量为4574万kW,占国内总发电量的30%。
1:火电占比71.13%
2:水电占比14.6%
3:风力发电6.99%
4:核电占比5.02%
5:光伏发电2.26%
中国就是一个煤炭发电为主力的国家,新能源发电主要靠吹,关键的时候。
风和光全部歇菜。新能源发电基本就是配角,可以忽略不计。(夏季高温,无风,风电数据下降,光伏的发电量太小,很多无法上公网)
用电高峰,能弥补用电缺口的,只能靠提高煤电发电量,提高煤炭的供给。
很多人说储能,现在的储能规模46.1GW(461亿瓦特),我国日发电为246亿千瓦特,储能只占日发电规模的246000/461=1/533,储能对电网贡献忽略不计。
我国储能规模仅占日发电量不到1%。注意,是日发电量,从年度来看就如同一瓶600毫升水上漂浮着一根头发一样微不足道。
要储能解决缺电,我估计是百年规划以后的事,依靠储能满足供电无异于 ,靠天吃饭。
根据国家电网8月新闻摘要,每80万电动车耗电可以满足30万户家庭。
截至2022.08,我国电动车存量高达1000万辆,电动车用电可以满足1/5的四川人口用电需求。关键有多少电动车,使用了新能源发的电?
李书福:电动车=煤炭车,电动车,还是消耗了大量的煤炭。
新能源车,其实就是煤炭车,动力来源于电这个古老的能源属性。(煤炭是一次能源,电是二次能源)
而我国并不是盈余电力充沛的国家,特别是生产上是高耗电大国。
尤其夏天,高温酷暑,电动车也在开空调,耗电更是加快了里程焦虑,电动车充电成为了刚需。
我们电网的可靠稳定电力容量这几年增长几乎停滞(碳中和,减少火电),仅仅靠的是风力、水力、太阳能等清洁发电能解决问题?最终还是年年缺电。
那么问题就来了,要用电的时候没风怎么发电?
乌云密布,阳光没照射下来,强度不如预期,你让太阳能怎么发电?
水都没了,水力发电发个寂寞??
风,水,光,都是靠天吃饭。
最终,要不关闭工业,要不就关闭商业?
极端气候下,谁能控制的住?
如果,冬天寒冬,冰霜满天,风力发电机组结冰,电又何来?长期阴天,太阳能怎么发电?
而我们的电动车还在爆发性增长,
这不由得又要问了,
冬天,电从何来???
最后,还得靠最稳定的煤电。
属于工业的公用事业主要包括电力或暖气、天然气或自来水供应。公用事业与制造业具有明显区别,比如,公用事业的竞争程度相对制造业要弱的多,公用事业几乎很少进行国际贸易,公用事业具有一定的垄断供应特点。这些因素导致美国的公用事业并不完全是私有企业,还有一部分是国有企业。以下以美国的电力供应为例,介绍美国的公用事业。
美国发电量一直是世界第一,大规模的商业用电起源于美国,这是第二次工业革命的标志。2010年,中美两国总发电量分别为42065亿千瓦时(1千瓦时等于1度电)和43259亿千瓦时,占世界发电量的比重分别为19.7%和20.3%,中国发电量略低于美国。不过,2011年美国发电量已经被中国超过,这很有可能就是一个不可逆的过程,中国将接替美国长期成为未来发电量第一的国家。按照人口规模,中国未来发电量还有很大的增长空间,发电量可以是未来或现在美国发电量的几倍,有可能最终达到3倍左右,达到美国的两倍是容易实现的。
中国电力装机容量在2012年超过美国,2011年中国电力装机容量(功率)已经超过10亿千瓦,2012年近11亿千瓦。美国在2008年就达到10.1亿千瓦,美国近期每年电力装机容量增加1300多万千瓦,相对中国每年新增9000多万千瓦的规模要小许多。并不是美国不能装机那么多发电机,而是美国电力市场增加幅度没有那么多,美国装机增量由电力市场需求增量决定。电力装机周期一般为几年时间,这意味着电力装机难以迅速适应市场变化,意味着电力装机增量与经济周期不一致。美国每年人口增长约1%,近期每年安装的1300万千瓦的发电装机容量,主要是由于人口增长对电力的需求增长所致,按照美国10亿千瓦的装机规模,仅仅由于人口增长,就需要1000万千瓦的装机容量。如果人口不增长,虽然美国人口更多的直接使用二次能源——电力能源,由于节能技术的进步,电力的需求增长率是很低的,每年只需增加几百万千瓦的电力装机容量。
1902年美国发电量60亿千瓦时,1912年美国发电量为248亿千瓦时,1917年为434亿,1920年为566亿,1926年942亿。1930年为1146亿,1933年为1027亿,发电量的下降,显示经济大萧条的影响,只是大萧条对电力的影响没有对 汽车 生产的影响大,大萧条导致 汽车 产量下降一半多,这说明 汽车 更具有奢侈品的特点。电力消费确实是新兴的东西,在稳步增长。
美国发电量1936年为1360亿千瓦时,1942年为2331亿,1945年为2712亿。1949年2961亿千瓦时,1952年迅速增长到4038亿千瓦时,1956年为6039亿千瓦时,1960年为7592亿,1970年为15351亿,1976年为20409亿,1988年为27074亿,1995年为33535亿,2002年为38585亿,2004年为39706亿。由于时间间隔太大,从这些数据中,看不出石油危机的影响。不过,美国的电力消费始终在蓬勃发展,通过这些数据是可以产生这样的感觉的。这显示了电力与 汽车 的重要区别,美国的 汽车 消费就可以达到顶峰,并且 会停滞 。而电力消费却是一直增长,这主要是由于人们对一次能源的消费增长减少,而转移到了二次能源的电力消费。比如,电器的进一步普及,淘汰了许多一次能源的消费。人们做饭,有时就直接使用电力,像微波炉、电磁炉、电饭煲等做饭电器的普及,淘汰了部分天然气或煤炭的使用。这是美国等发达国家的能源利用趋势,一次性能源的直接使用大幅度减少,逐渐更多的是把一次性能源转变成二次性能源的电力进行使用。
发达国家现在人均消耗的能源已经开始停滞,但是人均消耗的电力却依然在逐渐增长。发达国家电力使用结构与中国大不一样,中国主要使用到工业领域,生活用电或服务业用电不大,而发达国家主要是生活用电和服务业用电,当然工业用电也不少,属于三足鼎立局面。
美国发电量2007年为41568亿千瓦时,2008年为41103亿,2009年为39531亿,2010年为43259亿千瓦时,我们可以清楚的看到2008年金融危机对美国用电量的影响,影响确实不算大。美国的用电量还会逐渐增长,这说明电的作用还会越来越大。第二次工业革命的标志——电,依然在继续加大着影响。
美国近期(2011年)的电力结构大致如此;大约50%的电力来自煤炭发电,核能发电占美国电力供给的20%,天然气发电占的比例大约是18%,水力发电大约占7%,石油残渣发电占1%,生物质(木材废料、秸秆等)发电约占美国发电量的1%,风力发电约占1%,地热发电量不到1%,太阳能发电大约占1%。中国也是以煤炭发电为主,只是占的比例更大一些,中国核能发电占比较低,天然气发电占比也不高,而水力发电占比明显比美国高。但是近期形势似乎在改变,包括中国在内的许多国家更加注重清洁能源与可持续能源,比如,中国也开始了大量使用生物质发电的行动,让农业废弃物有了用武之地。
人类发展核电的热情主要在20世纪70或80年代,主要是石油危机产生所致,幸运的是中国没有赶上这个热潮。中国核电姗姗来迟,进入21世纪,核电热情在发达国家已经退去,在中国似乎要蓬勃发展。谁知日本福岛核电站事故给中国核电热情泼了冷水,这也许是中国的幸运。事实上美国一些地区也打算关闭核电站,比如田纳西河地区。随着美国页岩气的大规模开采,天然气发电比例会逐渐增加,长时间积累,天然气发电比例会有明显的增加。
中国现在已经是世界最大的风力发电装机大国,只是风力发电量还低于美国,风力发电效率不如美国。中国计划2030年风力发电装机达到2亿多千瓦,相当于现在中国电力装机的20%多,相当于那时装机的10%附近,由于风力发电效率没有火力发电高,按照火力发电效率的一半计算,发电量可能会占那时总发电量的5%左右。美国未来风力装机也可能会达到2亿千瓦,达到一亿千瓦是很有可能的,风力发电量将占美国当时的5%附近。
太阳能发电前途无量,难以估测,就是按照现在的技术水平,太阳能发电量也将有大幅度增长。在现在的 科技 水平下,意味着人类能源危机已经子虚乌有,属于自我恐吓。如果太阳能发电技术获得重大突破,将会产生一系列戏剧性变化,什么都会变成浮云,人类将获得可持续性的廉价能源,那时的煤炭将逐渐退出 历史 舞台。
人类的能源努力从来不是孤注一掷的,是全方位的能源供给 探索 ,结果常常会出乎意料,不知道会在哪里有重大突破,页岩气就是典范一例。人类还在尝试可控核聚变能源的供应,如果这个技术获得重大突破,也将把人类带入可持续能源时代。当然可控核聚变在未来的航天领域,将发挥出重大价值,满足人类的航天梦。未来很有可能是可控核聚变与太阳能技术都获得重大突破,都可以单独让人类进入可持续能源利用时代,核聚变会多用在航天领域,而太阳能发电更多用于民间。
20世纪70年代末,美国电力行业仍是传统的公用事业,电价依照成本加毛利核定,新建电厂运营效率低,成本一直居高不下。80年代后,联邦和各州政府开始逐步放松管制,通过有效的竞争使电价下降,为消费者带来福利。市场组织也从发输配售垂直一体化演变为厂网分离,现在美国的电力市场化模式是发电领域和售电领域市场化,输电领域共用化。美国电力产品不同环节的价格大部分通过竞争确定,只有输电价格由政府法律确定。这其实也是中国电力改革的方向,比如现在中国也开始实行发电厂竞价上网。
政府管制的放松促使电力领域竞争增强,进而促使电力暴利终结。电力企业盈利减少,导致股价下跌,到现在,电力公司市场价值已经累计下跌1900亿美元。员工的收入与公司绩效直接挂钩,虽然平均收入下降,逐渐与其他雇员收入趋同,但是工作积极性有所提高,部分电力企业也在新的环境中取得成功。
在发电的环保方面,以前,美国相对中国环保投入成本或环保技术水平要高的多,这主要体现在煤炭除硫或烟气除硫方面,以及尽量选择低硫煤炭发电。现在中国在这个领域已经赶上美国水平。不知道中国火电厂在烟气除硫方面,能不能尽职尽责,现在中国在烟气除硫设备方面已经不低于美国了。
发电效益或效率可以体现在发电标准煤耗方面,美国是不高的。中国2011年达到329克/千瓦时,这比以前下降了许多,这主要是由于中国每年新增大型发电机较多所致,大型火力发电机相对小型火力发电机,不仅效率高(工作人员人均发电多),而且发电的标准能耗少。2007年美国发电标准煤耗为360克每千瓦时,这明显比中国2007年的334克/千瓦时低,这显示了中国的后发优势,毕竟,中国可以选择先进的发电设备或大规模的发电设备,而美国是多年前建设的火电厂,那时的发电设备或单机规模自然不如现在。中国是用电大国,可以建设大型发电机组,实现发电领域的高效运行,这也算是大国的优势之一。
上海外高桥第三发电公司,2010年的供电煤耗降至279.39克/千瓦时,再度刷新了由该电厂在上一年保持的282克/千瓦时的世界最低纪录。2010年最高的是陕西榆林银河发电公司386克标准煤/千瓦时。二者悬殊如此之大,这也显示中国火电厂煤耗还有较大的下降空间。
中国2011年火电厂用电率6.22%,美国的电厂用电率在4.8%,不知道美国的火电厂用电率是多少,中国在这个方面可能不占优势。2011年,中国线路损失率降至6.37%,低于2007年的英国(7.4%)、澳大利亚(7.5%)、俄罗斯(11.95%),接近2007年美国(6.38%)水平。俄罗斯应该是人口稀少导致线损率较高。笔者认真看了一些中国的发电领域数据,几乎可以与美国比肩了,中国劳动力价格远比美国低,不知道为什么中国电价却并不明显低。