電力結(jié)構(gòu)的決定因素是國家的能源戰(zhàn)略和與能源戰(zhàn)略相適應的政策措施，如果沒有能源戰(zhàn)略和政策措施的引導，電力結(jié)構(gòu)就會形成自流。現(xiàn)在對于電力結(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)和一次能源消費結(jié)構(gòu)有密切的關系，電力結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與一次能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化有著密切的關系。中國的一次能源消費結(jié)構(gòu)以煤為主，電力消費結(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家要低。我們一方面要求能源以煤為主，要求立足國內(nèi)；一方面又要求中國的能源效率、能源工業(yè)的廢棄物的排放量達到以油氣為主的發(fā)達國家的先進水平，這是不現(xiàn)實的。中國的能源工業(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，中國的能源利用效率，中國的能源結(jié)構(gòu)、電力結(jié)構(gòu)都有可能達到盡善盡美的程度。我們應該記住，對未來世界的最大威脅，也是對人類本身最大的威脅，對我國能源和電力工業(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長期討論的問題，爭論的焦點是煤電比重大好，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70年代和80年代在裝機容量中水電比重由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80年代后期水電裝機比重下降到24%左右，而煤電比重卻上升到74%～75%。進入21世紀電力工業(yè)高速發(fā)展，由于煤電的建設周期比水電、核電短，無論是開工規(guī)模、建設規(guī)模和投產(chǎn)規(guī)模，煤電都有上升趨勢，因此輿論認為中國電源結(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，改革開放以后電力工業(yè)發(fā)展速度加快，20世紀90年代煤電比重上升到74%～75%；在21世紀頭20年中，電力發(fā)展速度較慢，比如到2020年電力裝機容量為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，煤電有可能下降到60%；如果電力發(fā)展速度加快，2020年電力裝機容量達到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，決定于國家的能源戰(zhàn)略和政策。國家已經(jīng)決定能源消費以煤炭為主體，以電力為中心；我們要繼續(xù)堅持立足國內(nèi)的基本方針；煤電比重的維持和增長是不可避免的。一是我國能源消費要以煤炭為主體，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)利用要有一個準備時期，要有較長的勘測、設計和建設周期，煤電應當承擔起應急供電任務。應當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年煤電的需煤量達到17億～18億噸，再加上鋼鐵，化工及其他用煤，有可能超過國內(nèi)煤炭生產(chǎn)極限；二是煤電數(shù)量急劇增長，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。在這四個問題中一、四兩個問題難解決，第二個問題可以用加強環(huán)保措施來解決，第三個問題可以采用礦區(qū)電廠、負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，是建負荷中心電廠好還是建坑口電廠好 關于輸煤輸電國內(nèi)外都作過許多研究，早已有明確的結(jié)論，劣質(zhì)煤和洗中煤應當建坑口電廠，發(fā)熱量較高的煤炭和優(yōu)質(zhì)動力煤應當輸煤，總的說來應當輸煤、輸電并舉。近十幾年來，由于電力體制改革中批評省為實體，就地平衡；提出中部和西部大開發(fā)，為促進中西部煤炭資源所在地的經(jīng)濟發(fā)展，強調(diào)建設坑口電廠，變輸煤為輸電；由于鐵道部門改革滯后，鐵路運輸不能滿足煤炭運輸要求，被迫以輸電代替輸煤。實踐已經(jīng)證明，以煤為能源主體的中國，輸電完全代替輸煤是不可能的，也是不經(jīng)濟的。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?我國能源資源的分布本來就不均衡，由于片面強調(diào)煤質(zhì)差，煤炭運輸制約，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施，支付運煤的代價；輸電要修建輸電設施，支付輸電的代價之外，輸煤在東南沿海建設電廠有許多好處：當?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)省空冷設備投資，避免夏季高峰負荷時的發(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，主要問題在于強調(diào)煤碳就地轉(zhuǎn)化，延長煤炭產(chǎn)業(yè)鏈，建設坑口大型煤電基地，實現(xiàn)煤電一體化，變輸煤為輸電是否經(jīng)濟合理?這種發(fā)展方針是否應當繼續(xù)堅持? 三、如何在加快天然氣發(fā)電 和謹慎進行天然氣發(fā)電中進行選擇 許多專家認為，天然氣是中國能源優(yōu)質(zhì)化、清潔化、多樣化的主要標志，是確保經(jīng)濟增長向高質(zhì)量邁進的重要因素，加快中國天然氣工業(yè)的發(fā)展將對煤炭、石油有著重要的替代和補充作用。從中國當前天然氣發(fā)展的條件來看，一種意見是：天然氣發(fā)電對天然氣的加快發(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。另一種意見認為：中國與世界上許多國家情況很不相同，中國天然氣資源存在多種不可忽視的制約因素，天然氣價格昂貴，煤炭資源豐富，電力市場改革剛剛起步，天然氣工業(yè)也處于起步階段，對于天然氣發(fā)電的風險承受能力比其他國家弱，對于天然氣發(fā)電應該慎重。中國天然氣屬于稀缺資源，天然氣發(fā)電對煤電和水電缺乏競爭力，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、經(jīng)濟性、安全穩(wěn)定等方面具有更大的戰(zhàn)略意義。 在中國天然氣屬于比石油還要稀缺的資源，目前在一次能源消費結(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年天然氣消費量達到2000億立方米，也達不到占一次能源消費總量的10%。且中國自產(chǎn)天然氣品質(zhì)不理想，勘探、開發(fā)、穩(wěn)產(chǎn)難度大，天然氣田多遠離經(jīng)濟發(fā)達的用氣中心，天然氣成本高、價格貴。從國外進口天然氣價格也很高，世界天然氣市場價格美國最低，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格(見表1)。另外，對天然氣使用領域意見分歧，天然氣代油，當天然氣價格低于石油時，具有環(huán)境效益和經(jīng)濟效益，天然氣代油的另一途徑是天然氣合成柴油，也只有在價格低于石油時具有經(jīng)濟效益；天然氣代煤，具有最大的環(huán)境效益，但不具備經(jīng)濟性；天然氣在采暖、供熱水等領域代電，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，除非為了實現(xiàn)照付不議，臨時用于天然氣純發(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域；最近上海、浙江12臺406萬千瓦燃氣聯(lián)合循環(huán)機組供氣不足和海南清瀾電廠油改氣后，因無天然氣供應又改為燃油就是例子。 所以，中國天然氣早期發(fā)展最好學習北美及歐洲國家，以民用和商用為主，要加快發(fā)展受網(wǎng)，落實有關政策，盡快用天然氣取代民用和商業(yè)的分散用煤，當民用、商業(yè)和工業(yè)領域的用氣普及之后，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)領域嫌天然氣價格高，不使用天然氣，把天然氣推給純發(fā)電用氣(即燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電)，而民用、商業(yè)卻用電代氣，將會嚴重損害天然氣的環(huán)境效益和節(jié)能效益。 天然氣消費對象以民用、商業(yè)和一般工業(yè)為主，不搞天然氣純發(fā)電，一般都擔心不能滿足照付不議要求，其實中國管道天然氣的達產(chǎn)期很長，正好能夠配合天然氣用戶的逐步增長。所以我國目前有條件仿照美國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)和直接燃氣空調(diào)。 四、水電建設問題在于快些還是再快些 中國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年年底水電裝機容量已達到1.08億千瓦，居世界第一位。國家發(fā)改委張國寶說："我們希望水電在2010年達到1.65億千瓦，屆時將占整個發(fā)電裝機的23.9%，希望2020年水電裝機達到2.46億千瓦，比例將達到25.9%。"上面所列舉的水電比例是按2010年全國總裝機容量達到6.9億千瓦和2020年達到9.5億千瓦算出來的，如果2010年和2020年實際達到的全國總裝機容量超過9.5億千瓦，例如達到11.5億千瓦，那么2020年的水電比重就會下降到21.4%。但是一些專家認為，黨中央、國務院提出"大力發(fā)展水電"，"西部大開發(fā)"、"西電東送"，為什么中國水電比重還不能恢復到1973年到1985年曾達到30%以上的水平?他們希望2010年水電裝機容量達到1.92億千瓦(按全國總裝機容量6.9億千瓦計算，比重為27.8%)，2020年水電裝機容量達到3.5億千瓦(按全國總裝機容量9.5億千瓦，比重為36.8%，如全國總裝機容量達到11.5億千瓦，比重還可以維持30%以上，達到30.4%)。世界各國電力工業(yè)發(fā)展過程中，電力總裝機容量和水電裝機容量10年常有翻一番左右，即年增長率在7.2%上下是常有的事。 我國水電開發(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，當前更要注意處理好水電開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護的關系，做好水電移民的權益保障，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安全供電的影響。我國水電站普遍存在調(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，因此在加快發(fā)展水電的同時，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，全國電源應有25%的備用。也有人提出水電比重不超過30%，這是一個值得注意的問題。三是要合理建設抽水蓄能電站。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)點也有弱點，要充分重視多種調(diào)峰方式的技術經(jīng)濟性分析論證，特別是要制止某些人不從電力系統(tǒng)整體經(jīng)濟性和安全性出發(fā)，提出每個省至少可以建一個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容量越來越大，發(fā)電設備利用小時數(shù)越來越低。擴大水電站的裝機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，水能理論蘊藏量沒有什么增加，而技術可開發(fā)增加1.63億千瓦，達到5.41億千瓦，比原來3.78億千瓦增加了43%；經(jīng)濟可開發(fā)增加1.42億千瓦，達到4.02億千瓦，比原來增加54.6%。西部水電開發(fā)實行"西電東送"不宜送尖峰，將來西部經(jīng)濟發(fā)展后，這些水電又要留在當?shù)厥褂茫數(shù)厮姳戎剡@么大，多裝了機器也無法利用，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 中國的核電發(fā)展戰(zhàn)略已由原先的"適度發(fā)展"轉(zhuǎn)變?yōu)?加快發(fā)展"。這與最近幾年國際油價持續(xù)走高，世界已進入高油價時代，核電又是當今世界上惟一技術成熟可以實現(xiàn)大規(guī)模減排溫室氣體的一種替代能源。中國一次能源消費中最突出的問題是天然氣和核電所占的比重太低；在中國電源結(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，能源和電力消費的增長都很快，過去預測要到2050年發(fā)生的問題，現(xiàn)在可能要提前到2020年或2030年，到那時中國的主要能源煤炭和水電已開發(fā)到極限，需要補充新的能源，這主要應當從油、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年核電裝機容量達到4000萬千瓦，而且認為尚余的15年中要新投產(chǎn)3100多萬千瓦，難度是比較大的。核電的前景確實誘人，核電的大發(fā)展將直接或間接地帶動中國電力工業(yè)勘測、設計、設備制造、施工及運行管理水平的提高。但是要大力發(fā)展核電，除了掌握核電技術之外，最重要的是要解決好核燃料的來源，因為中國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)展時首先要落實核燃料的來源；一是加快國內(nèi)核資源的勘探，掌握更多的核燃料；二是從國外進口核燃料或者與國外合作開發(fā)核燃料；三是加快快中子增殖反應堆的研究，掌握和使用快中子反應堆，以節(jié)約核燃料。只有當我們真正掌握了足夠的核燃料和快中子反應堆技術，我們才有了加快核電發(fā)展的主動權。 加快發(fā)展核電需要解決幾個問題：一是要打破壟斷，開放核電建設和運行市場，引入更多的市場主體參與核電發(fā)展；二是要加強核安全監(jiān)督和管理，只有讓核安全管理機構(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；三要進一步做好核電設備國產(chǎn)化，要堅持以我為主，走國產(chǎn)化道路，批量化生產(chǎn)，才能降低核電站的造價，才能增強核電在競爭性電力市場中的競爭力；要特別重視加強快中子增殖反應堆的研究和開發(fā)；四要同步抓好核燃料的供應與核廢料的后處理；五要做好核電規(guī)劃，原來關于核電的發(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，理由是外國的核電也有在內(nèi)地建設的。我們總不能事事處處搬外國的程式，中國正在大力開發(fā)西部水電，實行"西電東送"，西部地區(qū)不用當?shù)厣a(chǎn)的廉價水電，而去建設成本相對高昂的核電?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，不用西部廉價水電，而去建設當?shù)睾翢o優(yōu)勢可言的核電?為了減少遠距離輸電，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。等到西部水電和煤電不能再滿足西部用電的時候，再考慮中西部地區(qū)修建核電站。