電力結(jié)構(gòu)的決定因素是國(guó)家的能源戰(zhàn)略和與能源戰(zhàn)略相適應(yīng)的政策措施，如果沒有能源戰(zhàn)略和政策措施的引導(dǎo)，電力結(jié)構(gòu)就會(huì)形成自流。現(xiàn)在對(duì)于電力結(jié)構(gòu)選擇的意見分歧，有許多問題值得探討。 中國(guó)的電力結(jié)構(gòu)與一次能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系，電力結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與一次能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化有著密切的關(guān)系。中國(guó)的一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以煤為主，電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)也必然要以煤為主；以煤為主的能源結(jié)構(gòu)和電力結(jié)構(gòu)的能源效率必然要比以油氣為主的國(guó)家要低。我們一方面要求能源以煤為主，要求立足國(guó)內(nèi)；一方面又要求中國(guó)的能源效率、能源工業(yè)的廢棄物的排放量達(dá)到以油氣為主的發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)水平，這是不現(xiàn)實(shí)的。中國(guó)的能源工業(yè)和電力工業(yè)在2010年到2030年之間是最困難的時(shí)候，等到核電、新能源、可再生能源獲得大量開發(fā)，替代了化石能源之后，中國(guó)的能源利用效率，中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)、電力結(jié)構(gòu)都有可能達(dá)到盡善盡美的程度。我們應(yīng)該記住，對(duì)未來世界的最大威脅，也是對(duì)人類本身最大的威脅，對(duì)我國(guó)能源和電力工業(yè)的最大威脅，是我們的無知；僅僅是無知也罷了，使我們陷入困境的可能還不是我們不了解的事情，而是我們自以為正確而實(shí)際上恰恰不是那樣的事情。 一、煤電比重大好還是煤電比重小好 煤電比重的大小是一個(gè)長(zhǎng)期討論的問題，爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是煤電比重大好，還是煤電比重小好。1958年提出"水主火輔"的方針，要以大力發(fā)展水電來降低火電的比重，在20世紀(jì)70年代和80年代在裝機(jī)容量中水電比重由1952年的9%提高到30%左右，煤電的比重由90%下降到70%左右。但是從20世紀(jì)80年代后期水電裝機(jī)比重下降到24%左右，而煤電比重卻上升到74%～75%。進(jìn)入21世紀(jì)電力工業(yè)高速發(fā)展，由于煤電的建設(shè)周期比水電、核電短，無論是開工規(guī)模、建設(shè)規(guī)模和投產(chǎn)規(guī)模，煤電都有上升趨勢(shì)，因此輿論認(rèn)為中國(guó)電源結(jié)構(gòu)趨向劣化。 煤電比重是否上升與電力工業(yè)的發(fā)展速度有關(guān)，改革開放以后電力工業(yè)發(fā)展速度加快，20世紀(jì)90年代煤電比重上升到74%～75%；在21世紀(jì)頭20年中，電力發(fā)展速度較慢，比如到2020年電力裝機(jī)容量為9.5億千瓦，考慮水電、核電、天然氣發(fā)電和可再生能源發(fā)電的增長(zhǎng)，煤電有可能下降到60%；如果電力發(fā)展速度加快，2020年電力裝機(jī)容量達(dá)到14.5億千瓦，則煤電比重可能仍維持在74%～75%。 煤電比重的維持和增長(zhǎng)，決定于國(guó)家的能源戰(zhàn)略和政策。國(guó)家已經(jīng)決定能源消費(fèi)以煤炭為主體，以電力為中心；我們要繼續(xù)堅(jiān)持立足國(guó)內(nèi)的基本方針；煤電比重的維持和增長(zhǎng)是不可避免的。一是我國(guó)能源消費(fèi)要以煤炭為主體，電力工業(yè)是能源轉(zhuǎn)換工業(yè)，也必然要以煤炭為主體；二是電力工業(yè)是各行各業(yè)中最善于干凈利用煤炭的企業(yè)，為了減少能源利用中造成的污染，電力工業(yè)應(yīng)該把污染較少的石油、天然氣讓給其他用戶使用，電力工業(yè)應(yīng)盡可能多地使用煤炭；三是水電、核電和可再生能源的開發(fā)利用要有一個(gè)準(zhǔn)備時(shí)期，要有較長(zhǎng)的勘測(cè)、設(shè)計(jì)和建設(shè)周期，煤電應(yīng)當(dāng)承擔(dān)起應(yīng)急供電任務(wù)。應(yīng)當(dāng)說近期煤電比重上升是必要的。 煤電的快速發(fā)展，主要存在四個(gè)問題：一是如果電力工業(yè)快速發(fā)展，煤電保持很高的比重，2020年煤電的需煤量達(dá)到17億～18億噸，再加上鋼鐵，化工及其他用煤，有可能超過國(guó)內(nèi)煤炭生產(chǎn)極限；二是煤電數(shù)量急劇增長(zhǎng)，燃煤污染問題突出；三是燃煤電廠用水問題難以解決；四是燃煤電廠的能源利用效率比油電和氣電低。在這四個(gè)問題中一、四兩個(gè)問題難解決，第二個(gè)問題可以用加強(qiáng)環(huán)保措施來解決，第三個(gè)問題可以采用礦區(qū)電廠、負(fù)荷中心電廠和路口電廠相結(jié)合來解決，劣質(zhì)煤、洗中煤在礦區(qū)建空冷電廠、優(yōu)質(zhì)煤可以運(yùn)出來在海邊建利用海水的電廠。 二、究竟是輸煤好還是輸電好，是建負(fù)荷中心電廠好還是建坑口電廠好 關(guān)于輸煤輸電國(guó)內(nèi)外都作過許多研究，早已有明確的結(jié)論，劣質(zhì)煤和洗中煤應(yīng)當(dāng)建坑口電廠，發(fā)熱量較高的煤炭和優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤應(yīng)當(dāng)輸煤，總的說來應(yīng)當(dāng)輸煤、輸電并舉。近十幾年來，由于電力體制改革中批評(píng)省為實(shí)體，就地平衡；提出中部和西部大開發(fā)，為促進(jìn)中西部煤炭資源所在地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，強(qiáng)調(diào)建設(shè)坑口電廠，變輸煤為輸電；由于鐵道部門改革滯后，鐵路運(yùn)輸不能滿足煤炭運(yùn)輸要求，被迫以輸電代替輸煤。實(shí)踐已經(jīng)證明，以煤為能源主體的中國(guó)，輸電完全代替輸煤是不可能的，也是不經(jīng)濟(jì)的。一條大秦線每年可以輸送煤炭2億～2.5億噸，輸送了8千萬千瓦到1億千瓦電力所需的煤炭，如果以坑口電廠輸電替代，需要多少輸電線?多少輸電走廊?多少輸變電投資?我國(guó)能源資源的分布本來就不均衡，由于片面強(qiáng)調(diào)煤質(zhì)差，煤炭運(yùn)輸制約，煤炭資源開發(fā)的產(chǎn)業(yè)鏈短，遷就煤炭生產(chǎn)地區(qū)的要求，實(shí)現(xiàn)煤電一體化，變輸煤為輸電，使得電力需求與能源資源地區(qū)不均衡的問題日益嚴(yán)重，矛盾日趨尖銳，在電力發(fā)展中，不僅存在總供給與總需求之間的矛盾，更有電源結(jié)構(gòu)與地區(qū)結(jié)構(gòu)的矛盾。 輸煤與輸電比較，除了輸煤要修建交通設(shè)施，支付運(yùn)煤的代價(jià)；輸電要修建輸電設(shè)施，支付輸電的代價(jià)之外，輸煤在東南沿海建設(shè)電廠有許多好處：當(dāng)?shù)亟◤S就地供電可以提高供電可靠性；與"三西"缺水地區(qū)建廠比較，可以節(jié)省空冷設(shè)備投資，避免夏季高峰負(fù)荷時(shí)的發(fā)電出力下降；在海邊建廠可以利用海水作循環(huán)水、海水淡化作工業(yè)水，還可以利用海水脫硫、脫硝；必要時(shí)可利用電廠余熱淡化海水、發(fā)展鹽化工；可以充分利用電廠的灰渣，節(jié)省沖灰水和灰場(chǎng)用地等。至于燃煤電廠的污染是可以治理的，不管放在那里都要治理，集中搞大型煤電基地更加需要治理，至于二氧化碳排放問題，不管電廠放在坑口還是沿海，其影響都是相同的。 在輸煤輸電問題上，主要問題在于強(qiáng)調(diào)煤碳就地轉(zhuǎn)化，延長(zhǎng)煤炭產(chǎn)業(yè)鏈，建設(shè)坑口大型煤電基地，實(shí)現(xiàn)煤電一體化，變輸煤為輸電是否經(jīng)濟(jì)合理?這種發(fā)展方針是否應(yīng)當(dāng)繼續(xù)堅(jiān)持? 三、如何在加快天然氣發(fā)電 和謹(jǐn)慎進(jìn)行天然氣發(fā)電中進(jìn)行選擇 許多專家認(rèn)為，天然氣是中國(guó)能源優(yōu)質(zhì)化、清潔化、多樣化的主要標(biāo)志，是確保經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)向高質(zhì)量邁進(jìn)的重要因素，加快中國(guó)天然氣工業(yè)的發(fā)展將對(duì)煤炭、石油有著重要的替代和補(bǔ)充作用。從中國(guó)當(dāng)前天然氣發(fā)展的條件來看，一種意見是：天然氣發(fā)電對(duì)天然氣的加快發(fā)展具有重要的支撐作用。只有加快發(fā)展天然氣發(fā)電才能使天然氣走上跳躍式發(fā)展道路。另一種意見認(rèn)為：中國(guó)與世界上許多國(guó)家情況很不相同，中國(guó)天然氣資源存在多種不可忽視的制約因素，天然氣價(jià)格昂貴，煤炭資源豐富，電力市場(chǎng)改革剛剛起步，天然氣工業(yè)也處于起步階段，對(duì)于天然氣發(fā)電的風(fēng)險(xiǎn)承受能力比其他國(guó)家弱，對(duì)于天然氣發(fā)電應(yīng)該慎重。中國(guó)天然氣屬于稀缺資源，天然氣發(fā)電對(duì)煤電和水電缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，天然氣用于替代各行各業(yè)的石油和煤炭，比發(fā)電在環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)性、安全穩(wěn)定等方面具有更大的戰(zhàn)略意義。 在中國(guó)天然氣屬于比石油還要稀缺的資源，目前在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中只占2.7%，低于24%的世界平均水平和8.8%的亞洲平均水平，即使2020年天然氣消費(fèi)量達(dá)到2000億立方米，也達(dá)不到占一次能源消費(fèi)總量的10%。且中國(guó)自產(chǎn)天然氣品質(zhì)不理想，勘探、開發(fā)、穩(wěn)產(chǎn)難度大，天然氣田多遠(yuǎn)離經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的用氣中心，天然氣成本高、價(jià)格貴。從國(guó)外進(jìn)口天然氣價(jià)格也很高，世界天然氣市場(chǎng)價(jià)格美國(guó)最低，歐盟稍高、東北亞最高。從歷史資料來看，東北亞天然氣按同等發(fā)熱量與石油比較，許多年份還高于石油價(jià)格(見表1)。另外，對(duì)天然氣使用領(lǐng)域意見分歧，天然氣代油，當(dāng)天然氣價(jià)格低于石油時(shí)，具有環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，天然氣代油的另一途徑是天然氣合成柴油，也只有在價(jià)格低于石油時(shí)具有經(jīng)濟(jì)效益；天然氣代煤，具有最大的環(huán)境效益，但不具備經(jīng)濟(jì)性；天然氣在采暖、供熱水等領(lǐng)域代電，具有節(jié)能效益；天然氣在完成代替分散的采暖鍋爐、工業(yè)鍋爐和窯爐以前，不大可能用于純發(fā)電，除非為了實(shí)現(xiàn)照付不議，臨時(shí)用于天然氣純發(fā)電，等各行各業(yè)使用天然氣的規(guī)模上去之后，純天然氣發(fā)電還得逐步退出使用天然氣的領(lǐng)域；最近上海、浙江12臺(tái)406萬千瓦燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組供氣不足和海南清瀾電廠油改氣后，因無天然氣供應(yīng)又改為燃油就是例子。 所以，中國(guó)天然氣早期發(fā)展最好學(xué)習(xí)北美及歐洲國(guó)家，以民用和商用為主，要加快發(fā)展受網(wǎng)，落實(shí)有關(guān)政策，盡快用天然氣取代民用和商業(yè)的分散用煤，當(dāng)民用、商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域的用氣普及之后，再有富裕的天然氣，再考慮用于純發(fā)電。如果民用、商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域嫌天然氣價(jià)格高，不使用天然氣，把天然氣推給純發(fā)電用氣(即燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電)，而民用、商業(yè)卻用電代氣，將會(huì)嚴(yán)重?fù)p害天然氣的環(huán)境效益和節(jié)能效益。 天然氣消費(fèi)對(duì)象以民用、商業(yè)和一般工業(yè)為主，不搞天然氣純發(fā)電，一般都擔(dān)心不能滿足照付不議要求，其實(shí)中國(guó)管道天然氣的達(dá)產(chǎn)期很長(zhǎng)，正好能夠配合天然氣用戶的逐步增長(zhǎng)。所以我國(guó)目前有條件仿照美國(guó)1978年頒布"發(fā)電廠和工業(yè)燃料使用法案"，禁止公用電力公司使用天然氣搞純發(fā)電，鼓勵(lì)企業(yè)和民間發(fā)展以天然氣為燃料的冷熱電聯(lián)產(chǎn)和直接燃?xì)饪照{(diào)。 四、水電建設(shè)問題在于快些還是再快些 中國(guó)有著豐富的水能資源，現(xiàn)在待開發(fā)的水能資源還很豐富。2004年年底水電裝機(jī)容量已達(dá)到1.08億千瓦，居世界第一位。國(guó)家發(fā)改委張國(guó)寶說："我們希望水電在2010年達(dá)到1.65億千瓦，屆時(shí)將占整個(gè)發(fā)電裝機(jī)的23.9%，希望2020年水電裝機(jī)達(dá)到2.46億千瓦，比例將達(dá)到25.9%。"上面所列舉的水電比例是按2010年全國(guó)總裝機(jī)容量達(dá)到6.9億千瓦和2020年達(dá)到9.5億千瓦算出來的，如果2010年和2020年實(shí)際達(dá)到的全國(guó)總裝機(jī)容量超過9.5億千瓦，例如達(dá)到11.5億千瓦，那么2020年的水電比重就會(huì)下降到21.4%。但是一些專家認(rèn)為，黨中央、國(guó)務(wù)院提出"大力發(fā)展水電"，"西部大開發(fā)"、"西電東送"，為什么中國(guó)水電比重還不能恢復(fù)到1973年到1985年曾達(dá)到30%以上的水平?他們希望2010年水電裝機(jī)容量達(dá)到1.92億千瓦(按全國(guó)總裝機(jī)容量6.9億千瓦計(jì)算，比重為27.8%)，2020年水電裝機(jī)容量達(dá)到3.5億千瓦(按全國(guó)總裝機(jī)容量9.5億千瓦，比重為36.8%，如全國(guó)總裝機(jī)容量達(dá)到11.5億千瓦，比重還可以維持30%以上，達(dá)到30.4%)。世界各國(guó)電力工業(yè)發(fā)展過程中，電力總裝機(jī)容量和水電裝機(jī)容量10年常有翻一番左右，即年增長(zhǎng)率在7.2%上下是常有的事。 我國(guó)水電開發(fā)中存在的問題大致可以歸納為：一是如何處理好水電開發(fā)中的生態(tài)環(huán)境問題。中國(guó)的水電開發(fā)由早期的單純開發(fā)電力，走上了水能資源綜合利用的道路，當(dāng)前更要注意處理好水電開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，做好水電移民的權(quán)益保障，盡可能減少土地淹沒損失。二是要妥善安排好水電站豐枯水對(duì)安全供電的影響。我國(guó)水電站普遍存在調(diào)節(jié)性能差的問題，南方地區(qū)的缺電問題往往與水電站枯水有關(guān)，因此在加快發(fā)展水電的同時(shí)，要注意解決水電枯水期和遇到特枯年的缺電問題。辦法就是控制水電比重或增加電力系統(tǒng)的備用率，有人認(rèn)為，為了保證冬季不致因水電站枯水造成大電網(wǎng)停電，必須保證在全網(wǎng)電源容量構(gòu)成上水電比重不得超過40%，必須保證火電加核電廠占60%或更多，全國(guó)電源應(yīng)有25%的備用。也有人提出水電比重不超過30%，這是一個(gè)值得注意的問題。三是要合理建設(shè)抽水蓄能電站。抽水蓄能電站是電力系統(tǒng)的一種調(diào)峰和備用電源，但并不是惟一的。抽水蓄能電站有優(yōu)點(diǎn)也有弱點(diǎn)，要充分重視多種調(diào)峰方式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析論證，特別是要制止某些人不從電力系統(tǒng)整體經(jīng)濟(jì)性和安全性出發(fā)，提出每個(gè)省至少可以建一個(gè)抽水蓄能電站的主張，值得引起注意。四是近年來水電站裝機(jī)容量越來越大，發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)越來越低。擴(kuò)大水電站的裝機(jī)容量可以從新的水能資源普查中看到，拿新普查與1980年的普查比較，水能理論蘊(yùn)藏量沒有什么增加，而技術(shù)可開發(fā)增加1.63億千瓦，達(dá)到5.41億千瓦，比原來3.78億千瓦增加了43%；經(jīng)濟(jì)可開發(fā)增加1.42億千瓦，達(dá)到4.02億千瓦，比原來增加54.6%。西部水電開發(fā)實(shí)行"西電東送"不宜送尖峰，將來西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展后，這些水電又要留在當(dāng)?shù)厥褂茫?dāng)?shù)厮姳戎剡@么大，多裝了機(jī)器也無法利用，有可能造成損失。 五、核電以什么樣的速度發(fā)展， 與油氣的利用程度有關(guān) 中國(guó)的核電發(fā)展戰(zhàn)略已由原先的"適度發(fā)展"轉(zhuǎn)變?yōu)?加快發(fā)展"。這與最近幾年國(guó)際油價(jià)持續(xù)走高，世界已進(jìn)入高油價(jià)時(shí)代，核電又是當(dāng)今世界上惟一技術(shù)成熟可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模減排溫室氣體的一種替代能源。中國(guó)一次能源消費(fèi)中最突出的問題是天然氣和核電所占的比重太低；在中國(guó)電源結(jié)構(gòu)中，最突出的問題是油、氣和核能發(fā)電的比重都很小。最近幾年由于經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，特別是重化工業(yè)的發(fā)展，能源和電力消費(fèi)的增長(zhǎng)都很快，過去預(yù)測(cè)要到2050年發(fā)生的問題，現(xiàn)在可能要提前到2020年或2030年，到那時(shí)中國(guó)的主要能源煤炭和水電已開發(fā)到極限，需要補(bǔ)充新的能源，這主要應(yīng)當(dāng)從油、氣和核能中來選擇，從能源和電力來源多元化考慮，油、氣、核能都不可偏廢，特別要注意發(fā)展短缺得最厲害的天然氣和核能。 現(xiàn)在對(duì)于加快核電的呼聲一浪高過一浪，目前一般都說2020年核電裝機(jī)容量達(dá)到4000萬千瓦，而且認(rèn)為尚余的15年中要新投產(chǎn)3100多萬千瓦，難度是比較大的。核電的前景確實(shí)誘人，核電的大發(fā)展將直接或間接地帶動(dòng)中國(guó)電力工業(yè)勘測(cè)、設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、施工及運(yùn)行管理水平的提高。但是要大力發(fā)展核電，除了掌握核電技術(shù)之外，最重要的是要解決好核燃料的來源，因?yàn)橹袊?guó)自己已探明的核燃料資源尚不能滿足大力發(fā)展核電的需要，因此在加快核電發(fā)展時(shí)首先要落實(shí)核燃料的來源；一是加快國(guó)內(nèi)核資源的勘探，掌握更多的核燃料；二是從國(guó)外進(jìn)口核燃料或者與國(guó)外合作開發(fā)核燃料；三是加快快中子增殖反應(yīng)堆的研究，掌握和使用快中子反應(yīng)堆，以節(jié)約核燃料。只有當(dāng)我們真正掌握了足夠的核燃料和快中子反應(yīng)堆技術(shù)，我們才有了加快核電發(fā)展的主動(dòng)權(quán)。 加快發(fā)展核電需要解決幾個(gè)問題：一是要打破壟斷，開放核電建設(shè)和運(yùn)行市場(chǎng)，引入更多的市場(chǎng)主體參與核電發(fā)展；二是要加強(qiáng)核安全監(jiān)督和管理，只有讓核安全管理機(jī)構(gòu)真正發(fā)揮作用，才能保證核電安全發(fā)供電，也只有在安全條件下才能加快核電發(fā)展；三要進(jìn)一步做好核電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，要堅(jiān)持以我為主，走國(guó)產(chǎn)化道路，批量化生產(chǎn)，才能降低核電站的造價(jià)，才能增強(qiáng)核電在競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力；要特別重視加強(qiáng)快中子增殖反應(yīng)堆的研究和開發(fā)；四要同步抓好核燃料的供應(yīng)與核廢料的后處理；五要做好核電規(guī)劃，原來關(guān)于核電的發(fā)展方向是非常明確的，主要是在東南沿海缺乏能源資源的地方建設(shè)大型核電基地。 現(xiàn)在有專家提出要在中部或西部發(fā)展核電，理由是外國(guó)的核電也有在內(nèi)地建設(shè)的。我們總不能事事處處搬外國(guó)的程式，中國(guó)正在大力開發(fā)西部水電，實(shí)行"西電東送"，西部地區(qū)不用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的廉價(jià)水電，而去建設(shè)成本相對(duì)高昂的核電?中部地區(qū)寧可讓西部水電從自己的天空中掠過送往東南沿海，不用西部廉價(jià)水電，而去建設(shè)當(dāng)?shù)睾翢o優(yōu)勢(shì)可言的核電?為了減少遠(yuǎn)距離輸電，是否可以把西部水電主供西部，有余再供中部，再有多余可向東南沿海送電，現(xiàn)階段核電主要建在東南沿海地區(qū)，形成西部水電，北部煤電，東南沿海核電加煤電三足鼎立之勢(shì)。等到西部水電和煤電不能再滿足西部用電的時(shí)候，再考慮中西部地區(qū)修建核電站。