科协副主席陆延昌：电力工业发展在创新局面

      当全球经济深陷金融危机，经济形势用“严峻”、“困难”来形容时，我国的电力工业也同样面临诸多挑战。

　　但塞翁失马，焉知非福？如何紧紧抓住此次国际金融海啸的影响，国内经济增速放缓的时机，加快转变发展方式，加大结构调整力度，成为我国电力工业转危为安、绿色发展的重要突破口。然而我国电力工业的潜力在哪里？究竟如何在此次逆境中成功转型？带着这样的疑问，本刊记者采访了中国科协副主席、中国电机工程学会理事长陆延昌，试解我国电力工业现状的来路与归途。

　　《电气中国》：作为中国经济重要基础产业，近年来我国电力工业实现了突破式的发展。尽管时下金融危机尚在蔓延，但我国电力工业的发展并未止步，甚至是依托特高压等一批大型工程的建设实现了更为快速的发展。

　　陆延昌：的确如此，近年来，我国电力工业进入了新一轮的快速发展期，到2008年末，全国发电装机容量超过了7.9亿千瓦；当年新增近亿千瓦，发电量超过3.4万亿千瓦时；220千伏及以上的输电线路长度达到36.5万公里，变电容量超过13.9亿千伏安；我国电网已基本实现了以500千伏交流和±500千伏直流为骨干输电网架的全国联网。

　　同时，在很多技术领域我国也已进入国际先进行列，部分领域走在世界的前列。具体而言，西北电网750千伏的示范工程经过实际运行的考验，证明一二次系统和设备运行安全可靠，性能良好；1000千伏交流输变电试验示范工程已投入商业运行，四个多月来，运行安全平稳。云南—广东、金沙江上游—上海的±800千伏特高压直流输电工程正在顺利建设，它们所采用的很多技术都是引领国际电力发展方向的新技术；葛南直流控制保护系统自主创新改造获得成功；柔性交流输电技术的应用也日益广泛。

　　在发电领域，一级再热超超临界发电技术、大容量循环流化床技术、大型直冷和间冷型空冷机组都已批量生产；二氧化碳捕获和封存技术的工业性试验取得了突破性进展并正在积极推广应用；高效燃机技术已引进并逐步扩大应用；自主研发了70万千瓦全空冷水轮发电机；先进的三代核电技术顺利引进；风能、太阳能、生物质能等可再生能源发电技术也蓬勃发展。在此期间，科技进步和自主创新不断为我国电力工业的发展注入新的活力和动力，并进一步推动了我国电力工业的持续、快速发展。

　　《电气中国》：未来我国电力工业发展的方向将是什么？

　　陆延昌：综合国际电力工业发展经验，未来我国的电力工业也将进入了一个以依靠科技创新，节约资源，保护环境，建立可持续性电力（能源）供应为目标的新的发展阶段。

　　所谓“可持续性电力（能源）供应”就是能够不断得到各种形式，数量充足、价格便宜的能源，也可理解为能够满足当代人的能源需求而不以牺牲后代对能源的需求为代价。这是能源安全的关键。

　　《电气中国》：相信您所说的这种新的阶段并非可以一蹴而就，依照我国电力工业目前的现状，您认为需要做哪些具体的工作实现这样的目标？

　　陆延昌：我认为，要实现这个目标，我国电力工业的发展有两个重要的任务，一是加快调整产业结构；二是加快转变发展方式。具体体现在技术方向上，可以从以下五个方面进行：

　　第一，形成以大型清洁高效燃煤发电、大型水电、大型核电、多种形式的可再生能源发电和分布式电源构成的多元化发电结构。在此方面，应优先发展清洁火电、大力发展水电、加快发展核电并积极发展可再生能源发电。

　　第二，形成以特/超高压交直流输电为骨干，区域电网互联，各级电压电网协调发展的坚强智能电网。由于我国能源秉赋与电力负荷高度密集区成逆向分布的特征十分明显，既要适应能源资源和电力需求的特点，又要满足环境承载能力有限的条件，实现在全国范围内优化资源的利用，在此方面500千伏电网面临着难以克服的困难。在可预见的时间内，发展特高压输电和建设特高压电网成为最现实最可行也是最有利的选择，和500千伏输电相比，1000千伏输电距离是其4倍，输电功率是其4～5倍，还可以有效节约线路走廊占地和降低输电损耗。

　　同时，建设中的电网，不仅应当有坚强的网络结构，而且应当具有自动化、信息化、数字化、互动化的特征。通过新的通信、信息、传感、测量及控制技术，实现电网运行的主动性、灵活性和互动性，从而更有利于吸纳各种清洁的可再生能源，使电力用户得以更高效、更节约地使用电能，为可持续发展提供更有力的电力支撑，这就是坚强的智能电网。

　　第三，形成以电网集中供电和分布式电源的分散式供电共存互补的供电系统。目前，95％以上的电力用户都是通过大电网集中供电，这是主要的供电方式。但我国幅员辽阔，不同地区经济社会发展差异较大，特别是有大量农牧地区、海岛和偏远山区，若全部采用大电网集中供电需要很大的投资和很长的时间，而采用分布式电源、利用分散式供电则可弥补这种不足。

　　分散式供电可以利用多种能源，如洁净能源（天然气、沼气等）和可再生能源（风能、太阳能、生物质能、小水电等），热电联产电厂和微型燃机，还可以减少线路走廊占地，减少远距离输电的电能损耗。同时，随着各种可再生能源技术的不断发展，各类分布式发电设备性能的改善，其供电成本也会不断降低。随着分布式供电不断扩大应用，将可能出现分布式电源并入电网和分布式电源组网供电两种方式。

　　第四，建立更高水平的广域动态监控系统，包括大电网动态实时监控系统和发电厂过程自动化控制系统。随着我国同步、异步互联电网规模不断扩大，交直流输电电压等级不断提高，电力系统中的各种控制器不断增多，电力市场化改革逐步深入，影响电力安全的因素越来越多，使电力系统的动态特性日趋复杂，大电网的安全稳定问题日益突出。而基于同步相量技术的广域动态监测系统，可以在时空坐标下监测电力系统动态运行特性，弥补现有EMS系统的不足，为实现全网实时控制、提高大电网安全稳定性和传输能力提供新的途径。

　　第五，继续依靠科技进步围绕“节能、减排”两大主题实现协调发展。“节能、减排”应该是今后几十年我国经济社会发展的主题，更是电力工业发展的主题，同样也是世界范围内的重大课题。

　　《电气中国》：就我国电力工业目前的现状而言要实现这样的目标，还需要在哪些方面进行改善？

　　陆延昌：不容否认，近年来我国电力工业取得了重大的进步，但是在高速发展的同时，我们还需要正视几个问题。首先，是我国电力工业结构上的不合理，关键是煤电比重过大，而且几十年来这个比例不降反升。虽然煤电的快速发展与为了尽快解决缺电矛盾，发展经济，改善民生的迫切需求密切相关，但同时也说明一个问题，就目前的资源和技术状况，似乎舍发展煤电别无他策可寻。随着资源和环境的制约越来越刚性化，这种能源（电力）的供应显然是不能持续的。因此必须加快转变发展方式，一方面以科技进步为动力，实现技术的突破，加快核电和可再生能源的发展；一方面在煤的气化及多联产、多联供方面（即IGCC）走出新路，为实现二氧化碳的捕获和封存处理创造有力条件；再一方面就是加大需求侧管理的研究和实施力度，提高电力（能源）利用效率，在全社会厉行节能节电，建立节能的生产方式、消费模式和生活习惯。

　　其次，我国发电、输电设备在利用上不尽合理。主要表现在两个方面，一是高效大机组经常在低效率区运行，因而运行效率大大低于设计值，运行供电煤耗大大高于设计值，没有充分发挥高效大机组的节能作用，其中以百万千瓦的超超临界机组为甚；二是对于全网来讲（包括区域电网和跨区电网），统计表明电网的运行负荷率和全网平均供电煤耗有着明显的负相关关系，负荷率下降1％，供电煤耗可能上升4g/千瓦时。

　　我国电网中由于深度调峰的机组很少，基本上是并网机组平均负担，因此负荷率比较低。在全年的电网负荷曲线上5％尖峰负荷区的全年运行时间只有50～100小时，10％尖峰负荷区的运行时间只有100～200小时，且基本上全部由承担基荷的机组承担，所以负荷率较低，运行效果是不利的。如果根据各电网的不同负荷情况适当建设和运行部分燃用天然气的燃气轮机机组进行调峰，电网的平均负荷率会明显改善。同时在规划和建设上要在保持电力发展适度超前的条件下，亦要保证不能过度超前，以免过多的发输电设备处于闲置状态。

　　最后，电力体制改革以后出现的全国性电力规划缺乏统筹协调的现象仍在延续，机网之间缺乏协调，同一地区不同企业项目之间缺乏协调，这种现象不利于电力工业的协调发展。

　　《电气中国》：在此次金融危机的影响下，各国积极开发新能源及可再生能源，并将此作为新的经济增长点。我国目前在此方面呈现怎样的现状？

　　陆延昌：目前我国政府也高度重视新能源的发展，但若要实现规模化的运用有一段很长的路要走。就核电而言，目前我国核电装机容量仅有910万千瓦，不到全国总装机容量的1.1％，即使到2020年，按照规划发展到4000万千瓦，核电装机比重也不到3％，按照2020年投产容量7000万千瓦计算也仅有5％。可喜的是“十一五”规划当中明确提出积极发展核电的原则和方向，为我国核电的新发展增添了动力。当前发展核电应当考虑，一、明确技术方向和技术路线；二、实现核电设计、建设和设备制造的标准化；三、允许有资质的电力集团公司投资建设和经营管理核电厂；四、推进核电厂址的前期工作；五、逐步实现先进核电厂的设计、制造、建设和运营自主化。

　　与此同时，我国积极发展可再生能源发电，重点是风电。在国家政策的引导下，近年来，我国风电事业的发展及其迅猛。截至2008年底已建成风力发电机组上万台，风电场200多个，风电机组累计装机容量超过1200万千瓦，成为仅次于美国、法国、西班牙的风电装机超千万千瓦的风电大国，2008年的发电量为128亿千瓦时。这种快速增长得益于我国风电技术的自主研发和风电设备国产化水平的提高，自2005年以来新疆金风公司、大连华锐风电、东方集团等公司通过联合设计或技术引进，陆续推出了国产化率达70％以上的兆瓦级风电机组，并逐步采用变桨变速技术，提高了风电机组的发电效率。2009年，我国首台2.5兆瓦直驱永磁风力发电机组总装下线，这将对我国风电装备产业的发展产生重大影响。

　　除风电外，我国太阳能光伏发电和热发电的发展同样喜人，生物质能源也有较大发展。

　《电气中国》：未来我国新能源产业发展若要实现规模化、商业化发展，哪些问题还需要进一步解决？

　　陆延昌：我认为，高速发展的同时我国可再生能源规模化发展还面临诸多挑战，在开发、输送、入网和利用过程中所遇到的技术障碍，当前还很难克服，这已成为大规模风电、太阳能光伏发电进一步发展的最大障碍。现阶段，必须通过技术手段解决风电、太阳能光伏发电过程的间歇性、不稳定性、不可调性和不可控性与用户连续不间断用电之间的矛盾，开发大容量的储能装置（除抽水蓄能机组外），否则这些能源形式很难以成为商业化的主体替代能源。