中国电源产业的发展与分析

摘要：在我国的电源结构中，火电所占的比重最大，水电次之，核电和风电所占的比重较小。在国家能源政策的引导和扶持下，风电和光伏等新能源发电形式发展迅速，在电源结构中所占的比重也在不断的上升。 本文对电源产业的发展进行了分析。

关键词： 电源产业发展分析

中图分类号：TE08文献标识码： A

引言：随着节能等理念的推广以及政策的引导，新能源在中国本土的需求将会逐渐扩大，庞大的市场潜力和政策对清洁技术的支持为产业发展创造了良好的环境，带来了巨大的市场机遇。

一、我国目前能源结构的分类

我国能源结构多种多样，目前以火力发电所占比重最大，但是随着世界人口快速增长及工业化造成能源短缺，温室效应的加剧和环境污染等造成的全球性问题关键也是能源问题，人们已共识地球的主要能源矿物燃料在不久的将来即将耗尽，因此促进新能源发电形式的发展是我国未来能源发展的主要内容。本文就几种主要的发电形式作简要概述。

1、火力发电

火力发电厂是利用煤、石油、天然气等燃料的化学能生产出电能的工厂。按照原动机的类型，火电厂可以分为蒸汽汽轮机发电厂和燃气轮机发电厂等；按照蒸汽的压力和温度分类，火电厂又可分为中低压发电厂、高压发电厂、超高压发电厂、亚临界压力发电厂、超临界压力发电厂和超超临界压力发电厂等。

火电厂的种类虽很多，但从主流上看蒸汽汽轮机发电厂占比例上的绝对优势，从能量转换的观点分析，其生产过程却是基本相同的，概括地说是把燃料（煤）中含有的化学能转变为电能的过程。整个生产过程可分为三个阶段：

1）燃料的化学能在锅炉中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；

2）锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，推动汽轮机旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；

3）由汽轮机旋转的机械能带动发电机发电，把机械能变为电能，称为电气系统。

2、水力发电厂

按利用能源的类型，水电厂可分为常规水电厂（包括梯级水电厂）、抽水蓄能电厂、潮汐电站和波浪能电站。常规水电厂又可按水头集中方式、水库调节径流性能和装机规模的区别分类。按水头集中方式可划分为坝式水电厂、引水式水电厂和混合式水电厂；按水库调节径流性能可划分为多年调节、年调节、季调节、周调节、日调节水电厂和不调节径流的径流式水电厂；按单厂装机容量规模分类，我国现行的划分标准是单厂装机容量250MW及以上的为大型，250MW以下至25MW的为中型，小于25MW的为小型。

水力发电是利用江、河、水库的势能也就是水位的落差来作功，推动水轮机转动再带动发电机转动发电的。水轮发电机所发出的功率与上游的水头和单位时间所流过水轮机的水量乘正比的。

3、风力发电

新能源发电按照工作原理的分类可以分为光伏发电、风力发电等形式。随着我国近几年来关于发展新能源的政策法规的实施，新能源发电在我国得到了飞速的发展。风力发电的工作原理是风力发电的原理是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。风力发电的形式目前有并网运行和独立运行两种形式，目前大规模开发的风电主要是并网型风电。常用的并网风电机组多为变速恒频风电机组，双馈式和永磁直驱式是常用的两种。双馈式风力发电系统主要有风力机、齿轮箱、双馈绕线式异步发电机和变流器组成，变频器按照连接的位置又可分为网侧变流器和转子侧变流器。永磁直驱式风力发电系统则省去了齿轮箱，通过背靠背全功率变频器直接接入电网，该背靠背全功率变频器由机侧变流器、直流电容和网侧变流器组成。国家从多个方面都在对风电行业进行有力的支持并已初步显现出成效，各企业和业内人士也均对今后风电发展的势头增添了更多的信心。风电能够带动各地区传统能源消费比重的逐渐下调，风电产业的发展状况对于国家能源结构的调整意义重大。困扰我国多个地区的雾霾若要从根本上加以解决，风电必将是最为关键的环节之一。风电有望成为雾霾的克星，与光伏、燃气等一起为清洁能源行业的发展壮大做出积极贡献。

4、光伏发电

光伏产业是一种环保型能源产业。其原理是利用光伏效应，使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电，这样直接把光能转换为电能。以硅材料的应用开发形成的产业链条称之为光伏产业，其中包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。新能源必须具备可持续性、对环境无影响或较少产生影响的能源，一种值得关注的新能源是光伏太阳能，每天投向大地的大量阳光，滋养着大地万般生物的同时，给了我们开发这种新能源的启示，事实上，我们现今所应用的能源，追根溯源，都来自太阳。详细的资料表明，目前，太阳正处于青壮年时期，到达衰竭期尚有遥遥 40 亿年之远，因而，太阳能可以认为是一种永不衰竭的能源，是我们永远的能源基地。

光伏发电是太阳能直接应用的一种形式。作为一种环境友好并能有效提高生活标准的新型发电方式，光伏发电技术正在垒球范围内逐步得到应用。光伏发电系统按是否接入公共电网可以分为独立光伏发电系统和并网发电系统。独立光伏发电系统采用配备蓄电池组的方式独立运行。并网光伏发电系统作为公共电网的一种补充备用，在人口密集地区建立并网型光伏发电系统将可缓解现有电力系统在用电高峰时期承受的容量和安全压力。 近几年来随着国家各种补贴政策的出台，拉动了国内光伏装机市场发展，有助于改变我国光伏制造业市场几乎"两头在外，受制于人"的格局。相比中国光伏制造业早在2007年就已经跃居全球第一，中国光伏装机量的增长却相对缓慢。

2009年底，中国的光伏累计装机量仅仅为0.3GW。内需不足使中国庞大的光伏制造业除了依赖补贴，还严重依赖外部市场，从而面临双重的风险。

在经历了2008~2009年光伏产业的首度调整期后，2009年中国出台了"金太阳"示范工程，拉开了中国光伏装机加速的序幕。2011年新增2.5GW，2012年新增5.0GW。伴随着2013的新支持政策出台，当年新增装机容量10GW(新增量居世界首位)，并且预计未来3年均新增装机量不会低于10GW。

二、我国目前的能源结构下存在的问题

在我国目前的能源结构中，火电占的比重较大。火电虽然有布局灵活，一次性投资小的特点，但是在其发电过程中会产生大量的有害气体和粉尘，会造成严重的环境污染。更重要的是，火力发电需要消耗大量的煤炭资源，而煤炭资源是不可再生能源。照现在的开采速度，目前世界上储备的煤炭资源仅能使用60年左右，而我国的煤炭储备量也只能使用50年左右。在能源危机和环境污染日趋严重的今天，火电在整个电源结构中所占比重较大，不满足可持续发展的要求。为了实现可持续发展，必须大力发展风力发电、光伏发电等新能源。我国风电的开发方式多为大规模集中开发，即建大型风电基地。我国的大型风电基地的位置往往比较偏僻，当地电网结构薄弱，吸纳风电的能力差，风电的送出主要依赖长距离、大容量的高压输电。而建设高压输电线路的时间比较长，因此，在目前的电网条件下，还不能完全满足风电的送出，就造成了在风电厂满发的情况下，一部分风电的送出受到了限制。更重要的是，当风电的装机容量在整个电网中所占的比重过大时，会对电网的稳定运行带来严重的影响。我国酒泉风电基地就多次发生大规模风机脱网而导致整个西北电网频率震荡的事故。因此，在发展新能源的同时，如何调整各种发电形式在整个电源结构中的比例，对提高电网运行的稳定性和经济的可持续发展有着重要的意义。

节能减排、绿色能源、可持续发展等课题已逐渐成为世界各国关注的焦点，提高能源利用率和可再生能源的使用效率、减少温室气体排放，是未来电网发展的必然趋势。智能电网的发展目标是建设节能、环保、高效、可靠、稳定的现代化电网，其核心内容之一就是解决分布式能源中各种新能源发电的接入和有效调配以及安全、可靠、稳定运行问题。目前，在中国，电力行业是能源高消费的主要领域，从低碳经济的角度来看，综合利用新能源发展智能电网将有助于低碳电力行业的发展，由此带来的长远的经济效益和社会效益是不可估量的。新能源是指相对于化石能源而言的，含风能、太阳能、地热能、海洋能、生物质能以及核能、氢能等尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源，大力发展低碳经济。已经成为时下全球应对金融危机、调整能源结构、培育新的经济增长点的共识。

结束语：电力工业是国民经济的基础产业，一个国家电力工业的发展水平直接决定着其经济的发展水平。本文分析了我国目前的能源结构和火电、水电、风电等发电形式的工作原理和优缺点；研究了调整电源结构的重要意义，并根据电源发展中存在的问题，分析了如何协调各种电源的比例，才能满足我国经济发展的需要的必要性。

参考文献：

[1]郭延杰.英国法国电力体制改革.中国能源，2001（5）

[2]杨名舟.国外电力工业管制模式扫描.中国电力企业管理，2001

[3]阮大伟.电力体制改革与供应链管理.中国经济出版社，2006