剖析|电力结构大趋势之下火电处境尴尬煤电在中国仍然具有不可替代性-北极星火力发电网

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1前言

中国的煤电目前处在一个十分尴尬的境地。从节能来讲，煤电最好都搞成热电联产、冷热电联产，能源利用率可提高到80%;从节煤来讲，煤电最好都“以大化小”，建成单机百万千瓦的超超临界机组;但从配合水电、核电、风电和光伏发电的调峰、调频和作为备用容量来讲，煤电的技术最小出力最好能降低到10%甚至更低，煤电大机组承担深度调峰、调频机组，超超临界机组的效率马上降为亚临界。

中国的气电同样处在十分尴尬的境地。从节能来讲，气电最好搞分布式能源系统、分布式热电联产、分布式冷热电联产，能源利用率可达到80%;从节能效益来讲，气电最好能建成燃气蒸汽联合循环电厂;但从配合水电、核电、风电和“光伏”发电的调峰、调频和作为备用容量来讲，气电最好能建成单循环燃气轮机电厂，虽然发电效率不是很高，但作为水电、核电、风电、光伏发电的调峰、调频、备用电源却是得心应手。

2中国火电的分类

中国把火电分类成：煤电、气电、油电和其他(包括①余温、余气、余压发电，②垃圾焚烧发电，③秸秆、蔗渣、林木质发电)。其中煤电、气电、油电应归类为化石能源发电。煤电、油电又称为高碳、高污染能源发电，气电又称为低碳清洁能源发电。其他3类发电可归类为非化石能源发电。从这个分类中可以看出，气电和其他3类发电是应当提倡的，油电很少，可以忽略不计，只有煤电属要逐步淘汰的电力。2015年第8期《能源》杂志提出“向下的火电”，其实应当改为“向下的煤电”。但是煤电是否应该向下，则有待讨论。中国的火电分类分得很清楚，国外并没有把火电分得如此清楚。从20个电力大国的统计资料来看，只把火电发电量分为煤电、油电、气电和生物质发电进行统计，虽然没像我国分得那么细，但大致是分清楚了。但火电的装机容量就无法分清楚，原因是使用的燃料有单一燃料(如固体、液体、气体和生物质)，还有混合燃料(如固体/液体、固体/天然气、液体/天然气，还有固体/液体/气体)，发电量可以按使用的固体、液体、气体量来测算，但是用混合燃料发电的装机容量就很难计算固体、液体、气体各自的装机容量。所以联合国的电力统计资料中，世界20个国家的电力只有火电总装机容量，火电总发电量和煤电、油电、气电、生物质能发电的分类发电量，相应地只有火电设备利用小时数，没有煤电、油电、气电和生物质能发电的设备利用小时数。

3主要电力大国的电力结构

如前所述，电力是一个很复杂的复合体，包括最脏的电源———煤电，也包括清洁的化石能源(天然气)发电，还包括像垃圾焚烧发电和生物质能源这样的新能源电力。煤电是要控制发展的，气电和新能源发电是要鼓励发展的。一般说来风电、太阳能光伏等新能源发电具有间歇性、随机性、不稳定性，需要有灵活性电源配合运行，包括天然气发电、抽水蓄能电站、调节性能好的大中型水电站，当灵活电源不足时，燃煤电厂也可作为新能源的配合电源，当然还有储能设施。用什么电源作为配合新能源发电运行的灵活电源，取决于各国的电源结构。

要求搞清火电结构还有以下理由：①煤电发电效率低，而气电发电效率高，发达国家煤电比重小、气电比重大，各种指标都用火电，就分不清何种能源的发电能效高。特别是中国主要是煤电，气电很少，所谓火电的经济指标，实际上就是煤电指标，中国最先进的煤电也比不了落后的气电，所以最好把火电分类分清楚，便于比较。②火电厂中煤电和气电的作用不同，前者用于承担基载和腰载，后者用于调峰、调频。美国这两者的设备利用小时相差一倍以上，如近10年美国煤电设备利用小时数高达6000h，而不是火电平均利用小时3000~4000h，原因就是煤电、气电统算帐，煤电的利用小时数被气电平均以后火电平均利用小时数就低了。看来应该搞清火电构成，煤电、气电和新能源发电应当分别统计。不过美国的气电也是最近10来年才上去的。据统计，发电量中，1990年美国煤电比重为53.07%，气电仅11.92%;2000年煤电比重52.9%，气电比重15.76%，变化不大。页岩气革命之后，美国才用页岩气代煤炭，到2012年美国煤电才降为38.31%，气电上升到29.83%，有了较大的变化。所以美国煤电承担基荷、腰荷，气电承担调峰、调频也是近几年的事，没有气电，煤电峰荷、腰荷，基荷都得承担，就像中国目前的情况一样。

世界各国火电结构各不相同，电源结构更是千差万别。20个电力大国的电力结构(见表1)中，有的国家以煤电为主，如南非占93.77%，波兰占84.33%，中国占70.45%，澳大利亚占69.70%，印度占67.94%。有的国家气电比重比较大，气电占总发电量50%以上的国家只有墨西哥(占52.22%);气电占40%以上的国家有3个，日本占41.2%，俄罗斯占49.31%，还有意大利占46.15%。有的国家以水电为主，如挪威占96.63%，加拿大占58.86%，巴西占80.60%。核电为主的国家只有法国，占76.65%。

欧美各国发展新能源电力，西班牙、意大利、英国、美国都可利用气电作为灵活的调峰、调频、备用电源，像德国气电数量不多，新能源电力发展多了，还得靠煤电调峰、调频和备用。我国情况和德国相似，气电很少，只占2.1%，水电和新能源电力的调节主要靠煤电。

原标题：煤电在中国仍然具有不可替代性

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