胡行淼
(天津華能能源設(shè)備有限公司)
電力工程,即與電能的生產(chǎn)、輸送、分配有關(guān)的工程,廣義上還包括把電作為動(dòng)力和能源在多種領(lǐng)域中應(yīng)用的工程。
自改革開放以來,電力工程體制隨之不斷變化,在實(shí)施多家辦電、積極合理化利用外資和多途徑資金,運(yùn)用多種電價(jià)和推舉競(jìng)爭(zhēng)等多種有效措施的鼓勵(lì)之下,電力工程得以高速發(fā)展,在發(fā)展規(guī)模、發(fā)展速度以及科技水平上不斷地取得突破、不斷地邁上新的階梯。尤其是最近幾年,我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,特別是工程技術(shù)的顯著發(fā)展,導(dǎo)致了在電力方面的需求量不斷地上升,然而,我國(guó)用電需求量的上升在地區(qū)上存在著差異,在各地區(qū)上用電需求量增長(zhǎng)的不平衡性現(xiàn)象普遍存在。
1.1.1 電源結(jié)構(gòu)矛盾突出
電源結(jié)構(gòu)有待優(yōu)化,我國(guó)電力工程的發(fā)展以調(diào)整電源結(jié)構(gòu),推動(dòng)電網(wǎng)建設(shè)為主要側(cè)重點(diǎn)。就目前而言,我國(guó)仍以燃煤發(fā)電為主,煤電占比很高,水電開發(fā)緩慢,盡管風(fēng)電光伏等清潔能源發(fā)電技術(shù)得到了快速發(fā)展,但是其裝機(jī)總?cè)萘克急攘腥匀惠^小。在電力生產(chǎn)主要技術(shù)指標(biāo)上與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)仍存在著某些差距?;痣姍C(jī)組參數(shù)等級(jí)仍處于落后水平,雖然我國(guó)的發(fā)電技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了超臨界水平,但超臨界機(jī)組仍大量存在,而且亞臨界現(xiàn)役機(jī)組嚴(yán)重落后。清潔煤電技術(shù)發(fā)展緩慢,大型超臨界機(jī)組及高壓直流輸電設(shè)備等地方化水平較低,自主設(shè)計(jì)開發(fā)能力不夠,無法為電力工程產(chǎn)業(yè)升級(jí)和技術(shù)進(jìn)步提供保障。電網(wǎng)建設(shè)落后于新能源的發(fā)展速度,儲(chǔ)能技術(shù)水平有待提高。
1.1.2 發(fā)電裝機(jī)容量、發(fā)電量不斷上升
改革開放以來,電力工程體制也在不斷地發(fā)生變化,電力工程迅速發(fā)展,同時(shí)也使得我國(guó)的發(fā)電裝機(jī)容量逐漸超越了法國(guó)、英國(guó)、加拿大、德國(guó)、俄羅斯以及日本,自從1996年底開始,就已經(jīng)位居世界第二的位置,2011年,更是超越了美國(guó)穩(wěn)居世界第一的位置。截至到2015年底,我國(guó)的發(fā)電裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到了15.3億kW,然而風(fēng)能、太陽能等新能源的占比分別只有8.5%、2.7%,其中還是以火力發(fā)電為主,火電的占有率高達(dá)65.9%,我國(guó)全年的用電量達(dá)到了5.69萬億kWh,發(fā)電裝機(jī)容量和發(fā)電量均位居世界第一的位置。在“十二五”期間出臺(tái)的一系列政策,使得我國(guó)放慢了經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)速度并逐步淘汰了落后的產(chǎn)能進(jìn)行工程的轉(zhuǎn)型變革,電力工程逐漸的以調(diào)整電源結(jié)構(gòu)和升級(jí)技術(shù)為發(fā)展重心。
1.2.1 電力生產(chǎn)工程技術(shù)水平較低
目前,我國(guó)仍處于社會(huì)主義初級(jí)階段這一基本國(guó)情沒有改變,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平上,我國(guó)仍處于落后的水平,這是我國(guó)的電力生產(chǎn)工程技術(shù)水平落后于其他發(fā)達(dá)國(guó)家的主要原因,并且這也導(dǎo)致了我國(guó)電力行業(yè)及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的速度。
1.2.2 電力需求量不平衡
經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的高低對(duì)電力需求量的多少在某種程度上存在著很大的影響,由于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平在地區(qū)上存在著差異性,這也造成我國(guó)的電力需求量在地區(qū)上存在著不平衡的現(xiàn)象。在東部沿海地區(qū),由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高,因此對(duì)電力的需求量較大;而在中西部地區(qū),由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低,使得對(duì)電力的需求量相對(duì)較小。
1.2.3 電力供不應(yīng)求現(xiàn)象始終存在
自20世紀(jì)70年代我國(guó)開始實(shí)行改革開放,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度在很大程度上得到了提高,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高,使得對(duì)電力的需求量也迅速上升,最終造成了電力生產(chǎn)出現(xiàn)了供不應(yīng)求的局面,一直到20世紀(jì)末,才基本滿足了對(duì)電力的需求,達(dá)到供求平衡。但進(jìn)入21世紀(jì)以后,隨著我國(guó)西部大開發(fā)工程的快速開展,內(nèi)部需求不斷增加,這也增加了對(duì)電力的需求量,用電量逐年上升,造成了電力生產(chǎn)供不應(yīng)求現(xiàn)象的再次出現(xiàn)。
我國(guó)資源總量大、種類豐富,但是在地區(qū)上呈現(xiàn)出了分布不均勻的現(xiàn)象,資源條件使得電力工程的發(fā)展建設(shè)受到了制約。盡管煤炭資源總量大,但我國(guó)是人口大國(guó),人均儲(chǔ)量?jī)H為世界平均水平的一半,而且煤炭資源的大量使用以及不充分燃燒造成了對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重破壞。為此,要加強(qiáng)對(duì)核電、水電、生物發(fā)電、風(fēng)電等多種可再生資源的開發(fā)使用,提高可再生資源的利用率,充分利用可再生資源來增加電量的生產(chǎn),以達(dá)到減少煤炭資源的過分使用。
傳統(tǒng)電網(wǎng)的建設(shè)使得用電緊張的現(xiàn)象在一定程度上得到了緩解,但是在電力供不應(yīng)求的階段,“重發(fā)、輕供”的現(xiàn)象仍然存在,導(dǎo)致了電網(wǎng)的建設(shè)相對(duì)落后,使得電網(wǎng)的基本性能不能充分發(fā)揮,也不能提供經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展對(duì)電力的需求。然而,智能電網(wǎng)具有“兼容、互動(dòng)、高效”等特點(diǎn),能夠根據(jù)電網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行連續(xù)的自我評(píng)估,及時(shí)發(fā)現(xiàn),快速排查,并解決故障隱患。在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí),智能電網(wǎng)可以提供多種類型的發(fā)電并且能靈活接入不同特性的電力用戶,使得其可以實(shí)現(xiàn)電力資源在更高層次上的優(yōu)化配置。其中,智能輸電領(lǐng)域是智能電網(wǎng)的重點(diǎn)部分,結(jié)合特高壓的建設(shè)與運(yùn)行,使控制大電網(wǎng)安全運(yùn)行的技術(shù)得到了提高,同時(shí)統(tǒng)籌配電網(wǎng)的智能化建設(shè),逐漸建設(shè)獨(dú)具一格的智能電網(wǎng)[1~2]。根據(jù)《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃的建議》,我國(guó)將加強(qiáng)儲(chǔ)能和智能電網(wǎng)建設(shè),十三五期間,我國(guó)智能電網(wǎng)將迎來新的發(fā)展契機(jī)。