中国电力资源结构及空间布局优化研究，本文主要内容关键词为：中国电力论文,结构论文,空间布局论文,资源论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
修订时期：2003－04－27
中图分类号：F407.2；F407.61；TM61 文献标识码：A 文章编号：1008－7588（2003）04－0014－06
电力资源是我国能源的重要组成部分，对经济持续发展和人民生活改善具有十分重要的作用。世界发电量的增长速度始终高于同期一次能源消费的增长速度，发电用能源占一次能源总消费比重呈不断上升趋势。在过去10a里，我国一次能源消费年平均增长率仅为2.66％， 而电力生产年平均增长率则高达8.19％［1］。随着电气化程度不断提高， 电力资源在经济发展和社会进步中发挥着越来越重要的作用。但是，我国电力资源结构和空间分布还存在一系列问题，这不仅影响电力产业自身的发展，而且给环境保护带来很大压力，如何保持电力资源、经济和环境的可持续发展是我们面临的一个重大战略问题。
1 电力资源结构和空间布局特点
1.1 以火电为主的电力资源结构
我国电力资源是非常典型的以火电为主的生产结构，而且火电比重还有进一步上升的趋势。1985年我国火电生产量占电力生产总量的78％，水电占22％，到2000年，火电生产量占电力生产总量的82％，水电占16％（表1）［2］。在空间布局上，以火电为主的电力资源结构在山东电网、东北电网、华北电网、华东电网和新疆新疆电网尤为明显，在西北电网、西藏电网、四川电网和南方互联区，由于水力资源丰富，水电装机容量相对较高（图1）。
表1 电力资源结构
Table 1 Power mix（kW·h，％）
资料来源：《中国统计年鉴（2002）》
图1 我国发电结构空间布局
Fig.1 Spatial distribution of China's power mix
资料来源：根据《中国电力年鉴（2001）》有关数据绘制
注：南方电网包括云南、贵州、广西和广东，川渝电网包括四川和重庆；香港、澳门、台湾资料暂缺。
1.2 初步形成七大电网系统
目前，我国电力已经从大机组、大电厂、大电网、超高压、自动化发展时期开始逐步进入跨大区联网和推进全国联网的新阶段，使我国电网的可靠性、灵活性和经济性得到显著提高，并初步形成了东北电网、华北电网、华东电网、华中电网、西北电网、川渝电网和南方互联7 个跨省区电网（表2）以及山东电网、福建电网、新疆电网、 海南电网和西藏电网5个独立的省级电网［3］。随着三峡枢纽及三峡输变电工程建设，以及东北、华北互联网工程的实施，将会进一步推进我国跨大区、跨独立省（区）联网进程，充分发挥联网效益。
表2 我国七大电网区包含范围
Table 2 Territory scope of China's seven main power networks
资料来源：《中国电力年鉴（2001）》
1.3 电力生产和消费的空间差异很大
我国电力生产和消费与各地区经济发展情况密切相关，经济发展快、经济总量大的地区其发电量和用电量也大，反之亦然。2000年东部地区的电力消费量为6449.83×10[8]kW·h，占全国电力消费的56.07％，西部地区的电力消费仅为1940.67×10[8]kW·h，占全国电力消费的16.87％，中部地区的电力消费为3112.87×10[8]kW·h，占全国电力消费的27.06％， 中部地区和西部地区电力消费之和还没有东部地区的电力消费多（图2）［2］。电力生产也具有类似特点。
图2 我国电力生产消费的空间分布
Fig.2 Spatial distribution of China's power output and consumption
资料来源：根据《中国电力年鉴（2001）》有关数据整理
2 我国电力资源存在的问题
2.1 电力结构有待进一步调整
电力结构受一次能源结构特点、社会经济发展对电力资源需求、电力生产建设的经济性以及日益严格的环境要求等诸多因素制约，我国一直不断调整自己的电源结构，推行电源多样化，但长期以来，我国以火电为主的发电结构一直没变。从我国能源蕴藏量上看，我国人均水能理论蕴藏量在世界上处于优势地位，远远要高于人均煤炭储藏量，发展水电更具优势（表3）［4］。同时，发展火电给环境带来很大压力，因此必须加大水电开发力度，充分发挥我国水能资源丰富的优势，逐步提高水电装机比重。此外，还要通过适当发展核电、因地制宜发展新能源发电等措施，使我国电源结构日趋合理。为了促进电源结构优化，我国电力部门已经制定出“优化发展火电、积极发展水电、适当发展核电、因地制宜发展新能源发电”的方针［3］。
表3 世界主要能源资源探明储量和人均资源量与中国的对比［4］
Table 3 Compare of energy resources proved and resources per capita between world and China
资料来源：参考文献［4］
2.2 水能资源地域分布和开发力度不匹配
西南地区是我国水能资源最为丰富的地区，占全国可开发总量的一半有余（50.2％），其次是华中（13.7％），西北居第三位（8.8％），华北（1.8％）、华东（3.4％）和东北（3.2 ％）地区是我国水能资源最匮乏的地区［5］。我国西部地区资源丰富， 水电资源理论蕴藏量约为5.5749×10[8]kW，占全国的82％，可开发水电资源约为2.7434×10[8]kW，占全国的72％，目前开发程度还不到8％，比全国水电平均开发程度低11个百分点，比世界水电资源的平均开发程度低14个百分点（图3）［5］。而我国经济比较发达的东部地区的水电资源比较匮乏，小火电比较多，既污染环境，又很不经济。我国水能资源的空间分布很不不均衡，其开发利用程度的空间格局也有很大差别。目前开发程度最高的地区为广东和华东地区，而水能资源最为丰富的西南和西北地区的开发率却非常低。
图3 我国水能开发现状
Fig.3 Status of China's hydropower development
资料来源：国家计委宏观经济研究院课题组.中国中长期能源战略，中国计划出版社，1999.40～45
2.3 水电发展滞后
我国水力资源丰富，理论蕴藏量6.7605×10[8]kW， 可开发装机容量为3.7853×10[8]kW，年发电能力19200×10[8]kW·h，但目前我国水电开发率不足17％，按电量算只有9％左右，不但落后于美国、 加拿大、法国等发达国家，甚至不及巴西、埃及、印度等发展中国家［3］。 长期实践表明，我国水电发展相对滞后的重要原因一是资金和技术，二是运营保障程度和生态环境问题。受季风气候和能量存储（水库库容）的影响，我国现有水电装机年利用时间仅为4000h左右， 不足火电装机的4／5［3］。在不间断电力供应的要求下， 水电装机比重高的地区常常因为发电机组出力不足而面临电力供应短缺的压力，更何况水电站往往兼具防洪、灌溉、城乡供水等其它职能。此外，我国大型水电站建设自身往往需要进行水火发电能力的初步平衡，这也增加了水电站建设的难度。
2.4 电网间合作少
从对我国各网区用电量和发电量的分析中可以看出，除华东电网和重庆电网有少量电力缺口外，其它网区用电量和发电量基本平衡，网区间电力合作比较少（表4）［3，4］。我国地域辽阔，电力供需的空间分布极不均匀，煤炭资源相对集中在陕西、山西和内蒙西部的“三西”地区［6］，水能资源主要集中在西南地区［7，8］，这些地区是我国的能源富集地区，但其经济发展却相对落后，用电量低，能源优势尚未得到充分发挥。与此同时，东部地区煤炭储量有限且开发程度已经很高，水电的开发程度也很高，而且许多地区已经不适宜建设大型水电站，为了满足经济快速发展对电力的需求，东部地区不得不从外部调入煤炭发展火电，这既不利于全国电力资源合理配置，又对当地环境产生很大压力。因而，加大电网间合作力度，调入西部和中部地区清洁水能占有较大比重的电力资源，对于保障东部地区能源供应、改善生态环境以及充分发挥西部地区水力资源优势都具有重要意义。这不仅关系到沿海地区的持续发展，也关系到全国电力发展与电源建设的总体布局［4］。
表4 2000年底我国主要电网电力平衡
Table 4 Balance of China's main networks' power at the end of 2000
资料来源：《中国电力年鉴（2001）》
3 我国电力资源发展对策
3.1 加快三大通道建设
为合理开发我国电力资源，优化电力结构，实现电力资源合理配置，要加快“西电东送”工程实施进度。“西电东送”工程包括3 个主要送电通道：一是将贵州乌江、云南澜沧江和桂、滇、黔三省交界的南盘江、北盘江、红水河的水电，以及云南和贵州的坑口火电开发出来送往广东，形成南部通道；二是将金沙江干支流（雅砻江、大渡河）水电送往华东地区，形成中部通道；三是将黄河上游水电和陕西、山西、蒙西地区坑口火电送往京津唐地区，形成北部通道（图4）［9～12］。
图4 西电东送三大通道
Fig.4 Main channels of power transmission from west to east
注：香港、澳门、台湾资料暂缺。
3.2 调整电源结构
水电是可再生的清洁能源，世界各国都将水电列为优先开发的项目。我国水电资源主要集中在西南地区，是当地主要优势资源之一。积极发展水电，开发西南地区水力资源，提高利用效率，也是西部大开发的重要内容。要优先开发调节性能好，经济技术指标优越，有利于改善区域生态环境的大中型水电工程，促进当地经济的良性发展［9］。 同时要增加对西部地区水电河流开发勘探规划的前期投入，适时做好水电河流规划和大中型水电站的前期工作，保持必备的水电项目前期储备，保证水电稳定持续开发［13］。对于陕西、山西、蒙西和贵州等煤炭资源丰富地区，根据市场需要分阶段进行开发建设，要重视开发节水型机组，重视改善环境。在积极发展水电，优化发展火电，实行水火调剂、补偿运行的同时，因地制宜发展新能源发电，适当规划建设天然气电站。
3.3 促进电网互联
为实现全国电力资源优化配置，要不断促进电网互联，彻底消除省际市场壁垒，加快建设竞争有序开放的电力市场。电力机构改革的不断推进，也为跨省区域实行厂网分开、竞价上网，建立区域电力市场创造了有利条件。随着三峡输变电工程建设，华中、 华东、 川渝电网内部500kV主网架结构得到显著加强，这为形成坚强的中部电网， 实现三峡电力外送打下了坚实基础［8］。同时，通过推进西北与华中、 华中与华北、川渝与西北、山东与华北、西北与华北电网互联工程，可以取得水火调剂、互为备用等联网效益。
3.4 积极拓展水电建设融资渠道
水电建设具有资金投入高、建设周期长的特点，作为发展中国家，建设资金有限往往成为影响水电建设的重要因素，为了满足我国快速增长的电力消费需求，需要积极拓展水电建设融资渠道，加快水电建设步伐。国家要在政策上对大型水电站建设进行扶持，如可适当降低银行贷款利率和延长还贷期限，使水电在“厂网分离、竞价上网”体制下能够在电价上保持自己的优势［14］。同时要积极引进外资，与国外公司进行合作。例如，二滩和小浪底分别利用外资10×10[8]美元和11×10[8]美元，在很大程度上解决了这两个水电站建设资金不足问题，而且通过二滩水电站建设，使我国水轮机制造水平提高到55×10[4]kW［13］。 此外，在我国主要河流上推行“流域梯级滚动开发”战略，也能从一定程度上解决我国水电建设资金短缺问题。