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发电能源以及电网发展趋势

发布时间:2025/2/24 16:24:13   

发电能源发展趋势

因我国的制造业水平相对不高,由此造成我国电力工业设备制造等发电技术水平相对发电国家有点差距。在碳基能源发电方面,开展碳基能源燃料的高效清洁利用的绿色发展,因此,我国要加大超临界燃煤发电机组研发力度,提高自主研发的60万千瓦等级以上超超临界发电机组的设计、制造和机组的安全运行技术能力,掌握并运用℃超超临界发电机组高温材料技术,对万千瓦等级以上的超超临界机组进行研发,掌握大型超临界循环流化床锅炉设计和制造技术和万千瓦级以上的空冷系统技术,重点研发煤气化和高温净化等先进的降低污染物排放量的低碳技术,发展煤基制氢的多联产的发电技术商业化,实现关键技术突破降低成本,研发小型燃气轮机的分布式供能的发电机组以及水和电的海水淡化技术的应用。

在核能的利用方面,我国核能利用经过引进法国核电技术和美国核电技术,通过技术升级来逐步建立起我国的核电技术系统,我国目前的运行核电大多数在二代半或二代加技术层面上,核能利用技术相对来说还是有差距,但随着我国的核电技术的和核电设备的制造能力的提升,我国核电今后要重点研发大型先进的压水堆核电站技术,引进、消化和吸收美国的第三代核电技术,加大开发研发力度。

研究开发大型先进压水堆技术,20万千瓦高温气冷堆技术,以及制氢、超临界发电、氦透平发电技术,对AP0第三代核电技术进行消化和创新,研发CAP技术,以形成自主知识产权的CAP核电站技术,形成新的我国核电技术品牌,随着国家战略走出去。加强我国自主研发的二代加核电站安全性和经济性以及自主研发的华龙1号。

核能开发利用,关键的一步是核电软件的应用,我们要加大自主化核电软件开发领域的应用研究。同时加快实验快堆运行及相关试验验证和示范快堆技术的研发,完善核燃料供应体系及高放废物处理技术,推进核燃料循环利用技术的进程,我们要通过引进的先进的第三代压水堆核技术,依托荣成示范核电站,通过创新来实现CAP压水堆和高温气冷堆示范工程的自主设计、制造、建设和运行的体系,组织开展核聚变技术的研发工作,使我国的高温气冷堆、快堆、中子增殖堆、压水堆实现统一技术路径和先进安全、高效的核电发展体系。

在我国水电技术利用方面,我们要开发流域梯级水电站群的多目标联合运行、复杂水电站群的规划技术等各种先进的水力发电技术,同时对水文水情预测预报技术和调度技术的提升使水力发电的利用率提高,我们要实现万千瓦级混流式水电机组、抽水蓄能30万千瓦级机组以及灯泡贯流式6万千瓦级水电机组的水力发电核心技术的自主设计与制造。开展流域梯级开发环境影响评价和规划及其预测方法,使用我国自主研发的北斗卫星定位系统,地理信息技术和遥感技术建立动态的流域环境状况的管理系统。再者建立生态环境良好的水力发电建设体系,降低水力发电建设对自然生态环境影响。

对于可再生能源的新能源发电方面。一是风力能源发电我们要研发海上、陆上风力发电的技术,规划设计和监控以及风电场的资源评估,掌握大型风能发电机组的设计制造核心技术,特别是在稳定性非常差的海上风能发电场的建设、电力能源的传输和对特殊天气的远程监控的技术,使我国的风力发电实现经济效益良好的产业链。由于风能发电的不稳定性,我们同时要加大大型风力发电场与输配电网安全并网的技术,我们可以通过酒泉千万千瓦风能发电输送及消纳的示范项目和海上风电示范工程等深入开发千万千瓦风电输送和消纳技术。

在太阳能发电方面,我们要开发成本和污染低、利用效率高的太阳能发电池技术,研发10万千瓦级太阳能热发电技术和多塔超临界太阳能热发电技术等先进的太阳能发电技术,利用太阳能热发电、大规模光伏发电并网等示范项目,实现我国30万千瓦级以上超临界太阳能热发电的经济性、安全性的太阳能发电链体系。其他的地热发电、潮汐发电技术等新能源发电技术,主要以开发蓄能和能源互补系统技术。

由此可以看出我国今后发电能源的发展趋势主要是大型碳基能源的火电机组的技术提升、核电技术、新能源技术等先进技术的开发与应用,特别是要超前研发,使我国的发电能源实现经济性、安全性、环境保护良好的发电技术体系和建造以及运行体系。特别是随着世界经济的快速发展和资源的紧缺以及环境污染的加剧,提高能源的利用效率、研发新型的清洁的替代发电能源,发达国家将加大对发电技术的研发投入,对各自国家的电力能源结构利用科学技术的创新进行优化调整。

我国作为最大的能源消费国,未来我国要超前研发发电技术的攻关工作,紧跟着世界能源科学技术发展的大趋势,从十二五我国投产4.5亿千瓦左右和十三五期间计划投产4.8亿千瓦左右的电力能源投产规模来看,我国发电设备每年需要1.2亿千瓦左右的成套发电设备的供应,而目前我国发电设备供应能力存在严重的结构性矛盾,大型发电机组制造能力欠缺,我们要进一步加大发电设备的结构性调整,建设超临界机组、空冷机组、环流化床机组等先进的、高效的、清洁的发电机组。

而对于调整电力能源结构重要的核电,我国百万千瓦核电机组的制造能力薄弱,虽然我国已经掌握核电制造的相关技术,但对于其核心部件和核级材料等方面的技术还要依靠进口,这将严重制约对我国今后大规模的发展核电的瓶颈。现阶段我国在建从美国引进的第三代核技术,在世界上是首批AP0核电机组,没有任何标准参考,因此,从工程设计、核电设备制造及核电建设等方面都没有经过检验,今后在第三代核电技术方面还需要很长的路要走。

发电能力的提升和新能源的开发利用关键是输配电网要跟进,目前我国常规输变电设备供应能力基本能达到要求,今后随着我国大型火电机组、大型水电、风电基地以及先进的大容量的核电机组的建设安装,电力能源需要通过跨区域输送出去,通过对电力能源的大范围的输送优化我国电力能源资源的配置,因此,我们要完善特高压及直流关键设备制造技术,满足因发电能源的生产力提高的要求,并通过加强新能源等低碳能源的开发力度,逐步替代高碳能源,加快电力能源的产业结构的调整升级,从而有效控制我国制碳排放的过快增长的现状。

输配电发展现状及趋势

我国电网主要有国家电网和南方电网两家公司。在输配电和售电等环节主要是由这两家电网公司垄断性经营,这样使我国的发电侧的发电企业来说很难形成强有力的竞争格局,致使我国到目前为止尚未完全执行真正意义上竞价上网电价的电力市场体系。

输配电网发展现状

我国电力输配电系统的电压等级为满足大容量长距离的输电要求,电力电压等级在不断的提升。我国第一回kV交流线路、第一回kV交流线路、第一回±kV直流线路等输电线路在改革开放后逐步建立起来,特别是西北电网在年建成第一回kV交流线路,标志着我国输配电线路进入特高压时代。随着我国输配电网的网络规模的不断扩大和电网电压等级的不断提升,我国已逐步基本形成以六大区域为基础的大型区域电网。通过六大区域电网的全国联网以实现我国电力能源资源优化配置。

随着葛、沪kV直流输电工程年投运,完成互联华中-华东两大区域电网;通过在华北和东北建设kV线路,跨大区交流联网在年完成;川、渝与华中联网在年由川电东送工程实现;然后逐步通过交流同步电网于年形成东北、华北、华中、川渝等区域电网架构的跨多个大区域的电力能源输配电联网;通过三峡至广东直流工程于年与南方电网实现相联。现阶段,我国各区域输配电网的网架结构以及区域之间的联系比较弱,区域交换容量仅为万kW,跨区域输送联络线的输送能力不足。

为满足持续增长的电力能源的需求,目前,我国已基本形成东部地区kV网架电网,结合特大城市的超负荷增长,在负荷中心建设kV终端站,针对中西部地区kV输配电网网络结构不是很完备,我们要以科学的规划大型电力电源的基地开发以及根据用电量的增加合理负荷布局,我们应重点结合特高压交流、直流送电工程与新增电力能源发电侧的配套建设,控制短路电流,稳定安全电压水平,优化调整输配电的高低网架结构。

对于输配电低压侧,从整体来看,受投入资金和现实电力体制的影响,我国很多地区存在技术水平低、设备落后的输配电低压电网,我国经过农村输配电网的大量资金投入城镇农网改造工程,加大了农村低压电网的改造和建设力度,使城乡输配电网设备状况不断提高,优化农村输配电网结构,提高城乡输配电供电质量、提升其供电可靠性。输配电网的线损率降低明显,电价的降低提高了人民生活水平和满足农村地区的经济发展,为我国城镇化建设提供可靠的电力能源的保障。

电网发展趋势及特征

随着我国大型燃煤发电基地、大型水力、风力发电基地的建设,跨区跨省向负荷中心输配电容量将大幅增长,我们只有将大型能源基地发出的电力能源送出和消纳,才能提高电力能源的利用率和增加发电企业的经济效益,使我国电力能源可持续发展。因此,我国未来输配电网的发展趋势主要有以下几方面:

一是大力提高受端输配电网安全性、稳定性。大型发电电源的送出需要坚强的输配电网,我们要提高特高压交直流等先进输电技术水平的应用,建设强大的、坚强的输配电网架结构,结合我们未来的大型核电、煤电、水电、风电等发电基地,重点建设特高压交流同步输电网,逐步形成三个纵向特高压交流通道和三个横向特高压交流通道的“三纵三横”的特高压电网主网架,通过这个主网架向全国六大区域输送电力能源。

二是提高电力工业的科技创新能力。科学技术的发展是自主化技术装备水平和电力能源的可持续发展的关键。由此,我们要加大绿色电力技术的开发应用力度,并依托大型发电工程项目促进特高压的全国联网。

三是完善输配电网的服务体系。建立完善智能用电服务体系,建立分时电价等双向互动用电服务体系,促进输配电网与电力能源客户的双向互动。建立一体化智能调度技术的支持系统,以满足用户多元化需求。对终端用户电力能源消费方式进行优化,提高电力能源的消费效率,使电力能源在终端能源消费中的比重提高。

四是低碳经济发展对输配电网的要求。低碳经济发展对我国输配电网提出很高的要求。我国清洁能源资源的分布,使得并网和长距离输送成为清洁能源发展只能通过智能电网来实现,对于输配电网企业来说,要研究低碳经济发展新形势对输配电网发展提出的新要求。低碳经济发展要求改变传统电力能源运输发展模式,建立包括电网在内的现代化电力能源运输体系,相对传统能源来讲,清洁能源发电成本较高,对输配电网的配套要求高,要按照低碳经济的发展模式对电力能源发展规划进行研究。



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