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按照《电力工业“ 十二五” 规划研究报告》,“十二五”期间电源投资约为2.75万亿元,占全部电力投资的52%。2015年,全国发电装机容量将达到14.37亿千瓦左右,年均增长8.5%。其中,水电为2.84亿千瓦,抽水蓄能4100万千瓦,火电9.33亿千瓦,核电4300万千瓦,天然气发电3000万千瓦,风电1亿千瓦,光伏发电200万千瓦,生物质能发电及其他300万千瓦。
火力发电
由于我国煤炭资源丰富,2000 米以浅的预测煤炭资源量为5.6 万亿吨,能源剩余可采总储量中原煤占58.8%,使得我国以煤炭为主的能源利用格局将长期存在。我国煤炭资源禀赋特征决定了火电具有较好的供应安全性和经济性。“十二五”期间,考虑到大规模发展火电带来的生态环境影响等因素,必须坚持优化发展火电的方针。新的《火电厂大气污染物排放标准》于2012年1月1日起实施,将各火电企业的污染物排放量更加严格化、标准化,因而推进火电绿色开发,大力推行洁净火力发电技术势在必行。
风力发电
近年来,我国风电集中式规模化发展渐趋饱和,并网问题迟迟没有解决,且脱网事故频发。2012年1月10日,全国能源工作会议公布,2011年我国风电上网电量800亿千瓦时,同比上升60%,而国家能源局新能源和可再生能源司副司长史立山给出的评价是:“远低于预期”。从风电效率的角度看,全国6500万千瓦风电装机一年发电800亿千瓦时,折合每千瓦装机每年只贡献了1231度电,按风力发电机预期寿命20年算,每千瓦风电装机整个寿命期共发电24000余度电,按目前多数地区标杆火电每度电上网电价0.3元算,实现价值7200多元,而风力发电机每千瓦造价在8500~9000元,与火电相比,其效率将长期不具竞争力。因此,我国风电产业已经开始向重质量、开发分散式以及海上风电转型。
核能发电
核电是经济性好、可规模化发展的重要绿色能源之一。在负荷中心规划建设核电机组,有利于减少环境污染,减轻煤炭运输压力,对满足地区电力需求增长、保障能源供应安全具有重要意义。2011年福岛核事故后,国务院常务会议“国四条”决定暂时“封冻”核电新项目审批,安全检查和总结吸取福岛经验教训成为整个核电行业最重要的工作。目前, 国务院已对由发改委上交、各大核电集团参与制定的《核安全规划》和《核电中长期发展规划》进行审定,这也将帮助中国核电进入良性发展。虽然项目审批进展缓慢,但是未来中国引进第三代核电技术的建设方式,已经得到了三大核电公司(中核集团、中国广东核电集团和国核技)的认同,即建立统一标准、统一图纸,以标准模式快速建设核电站。福岛核事故让全球重新审视核安全,也给了中国核电一个警示,即必须不断改进技术、提高安全水平、消除一切安全隐患,确保我国核电站的安全性,并在此基础上实现高效发展。
光伏发电
根据“十二五”新能源发展规划,到2015年我国光伏发电装机容量将达1500万千瓦。此举意味着,我国在光伏发电上的规划发展目标规模将扩大50%。光伏发电目前虽然成本很高,不具备市场竞争力,但却是保障国家能源安全和供应的未来战略能源。从地区资源禀赋条件看,我国地域辽阔,各地自然禀赋条件差异较大,不同地区适用于不同技术水平、不同规模的光伏发电设施。凭借国家强有力的扶持和激励政策,光伏产业提出大规模并网光伏发电系统、分布式建筑光伏发电系统和离网光伏发电系统并举发展的规划。光伏分布式发电对技术要求更高,在健康扶持政策推动下,中小企业要比大型企业更具技术创新动力。因此,推动分布式发电建设,对于加快光伏产业整体技术进步,扶持灵活、应变能力强的中小企业发展都具有重大意义。
生物质能及其它可再生能源发电
除以上几类发电方式外,水力发电也是我国“十二五”期间优先发展的供电方式。而生物质能及其它可再生能源发电尽管竞争力较低,仍需要国家给予投资及税收方面的补贴,但就全球资源紧张、能源分布不均的现状来看,这些可再生能源的创新性发展将大有可为。日本一家制糕厂过去每天把300吨液体食品残渣烧掉,把1400吨的固体食品残渣化为肥料和饲料。该厂的研究人员成功开发出一种电力设备,它能把食品残渣发酵产生的沼气作为发电燃料,进而转换成电能;海水在运动中所具有的动能和势能统称为潮汐能。潮汐能的重要应用之一是发电。其优点是成本低,每度电的成本只相当于火电站的八分之一;美国研究人员发现了一种可消耗糖类并直接产生稳定电流的细菌,发电效率达到81%。研究人员发现,只要将这种细菌在含有葡萄糖的溶液中培养,就能在连接的石墨电极上产生电流。在自动化领域,很多厂商都关注于电力行业,并且分别深耕于不同的电能领域。本期《自动化博览》将与三家厂商探讨火电、风电及核电领域中的自动化技术。
安全、稳定、经济高效是火电的主要需求
新能源发展离不开自动化技术
新能源发电必将是大势所趋
摘自《自动化博览》2012年第二期