《水电站生产过程》读书报告
—当下我国为何进行电力结构调整
姓名：李力 (三峡班)
班级：热动1108班
学号：U201111623
一 我国电力结构主要成份、比例、分布情况
1 我国的能源分布情况
我国地域辽阔，电力的供需空间分布极不均匀，两者之间存在比较严重的空间错位。我国一次能源资源的特点是“多煤、少气、缺油”，这决定了我国能源消费结构是以煤为主。
煤是主要能源来源，占全国能源消费比重达76%。据中国第二次煤田预测资料：我国煤炭总资源量为1.14万亿吨，原料煤占27%，动力煤占73%，储采比为80年或更长。动力煤储量主要分布在华北和西北，分别占全国的46%和38%，炼焦煤主要集中在华北，无烟煤主要集中在山西和贵州两省。高硫煤主要集中在西南、中南地区。华东和华北地区上部煤层多低硫煤，下部多高硫煤。中国煤炭资源保有储量的七成六分布在山西、内蒙古、陕西、新疆等北部地区。
水力资源是我国能源资源的重要组成部分。我国水资源丰富，总量居世界之首，我国大陆水力资源理论蕴藏量在1万千瓦及以上的河流共3800多条，水力资源理论蕴藏量年发电量为6.9万亿千瓦时，经济可开发装机容量3.78亿千瓦，年发电量可达1.9万亿千瓦时，占资源的56％，约占世界总量的10％，相当于每年提供10亿吨标准煤。而八成的水能资源分布在四川、云南、西藏等西部地区。
根据19xx年全国油气资源评价，中国石油资源以陆相油藏为主，全国分为6个含油气区：东部，主要包括东北和华北地区；中部，主要包括陕、甘、宁和四川地区；西部，主要包括新疆、青海和甘肃西部地区；南部，包括苏、浙、皖、闽、粤、湘、赣、滇、黔、桂10省区；西藏区，包括昆仑山脉以南，横断山脉以西的地区；海上含油气区，包括东南沿海大陆架及南海海域。
陆地风能主要集中在“三北”地区。中国10m高度层的风能资源总储量为32.26亿kW
，
其中实际可开发利用的风能资源储量为2.53亿kW。东南沿海及其附近岛屿；新疆北部、内蒙古、甘肃北部 ；黑龙江、吉林东部、河北北部及辽东半岛是风能资源丰富地区 。
陆地风能主要集中在“三北”地区
太阳能资源分布:中国地处北半球欧亚大陆的东部，主要处于温带和亚热带，具有比较丰富的太阳能资源。
地热资源分布温泉几乎遍及全国各地，多数属中低温地热资源，主要分布在福建、广东、湖南、湖北、山东、辽宁等省。中国400万km2的沉积盆地的地热资源也比较丰富，但差别十分明显，除青藏高原外，总的来说盆地的地温梯度是由东向西逐渐变小。
目前石油、煤炭、天然气，核能等能源资源已探明的储量比较丰富。今后随着科研、开发技术的不断进步及勘探投资的增加，积极寻找新的资源，使各种能源资源储量不断增加。同时应加强节能工作，在短期内节能作用很可能比全部非常规能源供给的总和还要大。所以，在以后的几十年内石油、煤、天然气、核能等一次能源仍是世界能源供应的支柱。水能作为辅助能源目前开发程度一般较低，今后开发潜力还很大。在更远的时期太阳能、风能等将会成为替代的新能源。
中国三分之二以上的能源需求集中在东中部地区。“三西” ，“三北”地区的装机容量和发电量都比较高，是我国的能源富集地区，但是，这些地区的经济发展却相对落后，用电量比较低，具有较多的富余电量。东部沿海地区大多是我国的经济发达地区，这些地区基本没有煤炭资源，水力资源也十分有限，而且多为低水头电站，调节能力差，开发程度高，进一步开发的潜力不大。但是，这些地区用电需求十分大，本地的电力供应根本满足不了需求，电力需求缺口较大。长期以来，中国电力发展注重就地平衡、分区平衡，大量火电厂集中分布在东中部，形成了大规模、远距离输煤的能源输送格局。电力供需的空间错位，致使我国跨区电力交换不断增加。
2 我国各电力行业分布情况
（1）火力发电
火力发电（thermal power，thermoelectricity power generation），利用煤、石油、天然气等固体、液体、气体燃料燃烧时产生的热能，通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式。国内火电企业主要依靠燃煤发电，利用球磨生产环节将煤炭进行粉碎，尽量提高煤粉细度，一方面可以使煤炭充分燃烧，提高利用效率；另一方面煤炭的充分燃烧可以减少污染物的排放。在传统的球磨技术下，为保证煤粉细度，必将使得球磨生产环节运转载荷加大，从而耗费更多的能源，目前球磨机的耗电量已经占到火电企业用电量的30%左右。
2005-20xx年，我国火力发电装机容量和发电量总体呈现不断增加的趋势。20xx年，火电装机容量由20xx年的3.82亿千瓦上升至8.19亿千瓦。20xx年我国火力发电量为21032亿千瓦时，到20xx年已经增加到37867亿千瓦时，复合年均增长率为8.76%。
20xx年年底，全国发电总装机将达到12.35亿千瓦，其中火电装机占比将由20xx年年底的71.5%下降到69.6%，下降约2个百分点，35年来首次降至70%以下。 （2）水力发电
我国水利资源丰富，理论蕴藏量高达6.9亿千瓦，可开发利用的约为3.79亿 kW，占资源的56％，约占世界总量的10％。相当于每年提供10亿吨标准煤。建国 以来，我国政府一直高度重视水电综合开发利用，陆续建设一大批具有世界水平 超大规模的水电站，如西南有葛洲坝水电站、二滩水电站、三峡水电站、龙滩水 电站，西北有龙羊峡、李家峡等一批有代表性的水电站。截止到20xx年底，我国 水电装机达到14526万KW，居世界第一。
2010
年水电装机容量达21609万KW，占全国电力装机容量的22.9%，同期世界平均水平为19%，比世界平均水平高出1.36个百分点。20xx年水电装机容量达23298万KW，同比增长7.83%。20xx年水电发电量达6867万KW ，20xx年水电发电量达6681万KW，同比下降
2.71%。20xx年，全国水电新增装机容量达到2993万千瓦，同比增加1676万千瓦，增长78.6%。截至20xx年底，全国全口径水电装机容量2.8亿千瓦，同比增长12.3%；全年全国全口径水电发电量8963亿千瓦时，同比增长5.0％；全年水电设备利用小时3318小时，同比降低273小时。在最新的“十二五”规划中指出要“在做好生态保护和移民安置的前提下积极发展水电，重点推进西南地区大型水电站建设，因地制宜开发中小河流水能资源，科学规划建设抽水蓄能电站”，这表明水能的开发利用是未来几年的一项重要工作。
（3）新型能源发电
我国大陆开发核电进展缓慢，20xx年刚建成670万千瓦，占全部装机总量的1.1%。“十一五”末，核电装机容量增至870万千瓦。浙江秦山核电站是我国第一座自行设计和施工的核电站，一期装机一台28.8万千瓦机组（压水堆型），大亚湾核电站是我国首次成套从国外
引进的压水堆型核电站，装机容量为2X98.4万千瓦，该电站于19xx年投产运行。据最新数据表明，我国在2010核电在建机组总容量达到2500万千瓦，居世界第一。按规划，到20xx年，我国核电装机容量突破7000-8000万千瓦，占届时我国总装机容量15亿千瓦的4.6-5.3%。在最新的“十二五”规划中指出要“在确保安全的基础上高效发展核电”。
可再生能源主要是风能、太阳能、海洋能和生物质能。20xx年我国风力发电装机容量是126万千瓦，所产生的总电量约是当年发电总量的千分之一左右。到20xx年底，我国风电装机已达到403万千瓦，约占全国总装机容量的0.56%，其中20xx年当年投产风电容量216万千瓦，增长了77%。此外，国家还专门出台了价格政策，在销售电价中建立了风电价格补贴基金，以支持我国风电发展。按照“十一五”规划，我国风电装机要达到500万千瓦，目前已经实现。在最新的“十二五”规划中提到要“加强并网配套工程，有效发展风电”，这表明，未来几年，仍然会大力发展风电。对于太阳能、海洋能和生物质能的开发，20xx年国家制定了《可再生能源法》，鼓励各市场主体积极投资开发太阳能，生物质，海洋能等非化石能源。在最新的“十二五”规划中提到要“积极发展太阳能、生物质能、地热能等其他能源”，可见未来几年新能源的发展不可小视。
二 各电力结构的建设成本、运行成本、上网电价等
1 建设成本
火电厂是以煤、石油，天然气等矿物燃料作为能源，以水蒸气为工质完成蒸汽动力循环，产生电能。火电厂建设选址对自然条件依赖性较小，建设周期短。
水电站建设受地形、地质条件限制较多，工期较长，投资较大。
核电厂中除锅炉被核反应堆及蒸汽发生器所取代外，其他设备和系统与普通火电厂基本相同。但是考虑到核电存在的潜在危险，其一般选址在沿海地区，建设周期较短。
风力发电场装机规模灵活、建设周期短，建设一座一般规模的风力发电场，从基础建设、安装到投产，只需半年至一年时间，相比火电厂建设周期更短。此外风力发电场分散安装，占地面积少，但风电场投资较大。
太阳能电厂建设周期较短，但投资较大，占地面积大。
2 运行成本
火电厂运行成本主要取决于机组的煤耗量。现阶段，随着煤价的上涨，而电价不涨，使火电厂运行成本越来越高。而且火电厂启动较慢，出力调整较慢。
水电站机组启动快，出力调整快，变工况性能好。其生产不需要依靠化石燃料，生产成本低、效益高，而且能源利用率高。此外，水能便于储蓄和调节。
核电站燃料能量高度集中，1kg天然铀可以替代20-40t煤，这样可以大量减少燃料及废渣的运输费用。此外，核电站资源消耗少，相同价格的燃料，核电站较火电站出力更多。 风力发电厂运行不需要燃料，无三废处理的问题，完全依靠自然的风能。此外风力发电在新能源发电中技术最为成熟，故障率已经下降至5%内，因此它的运行成本较低。
太阳能电厂的运行不依赖与化石燃料的燃烧，完全依靠大自然的供给，但发电技术不太成熟。
3 上网电价
20xx年发电企业（与省级及以上电网企业结算）平均上网电价为384.56元/千千瓦时，比
20xx年增长0.67%。
燃机平均上网电价较高，为610.82元/千千瓦时，其余机组依次为核电432.20元/千千瓦时、火电394.77元/千千瓦时，水电机组平均上网电价较低，为291.20元/千千瓦时。
20xx年最新水电、核电、风电电价对比
三 各电力成份来源、利弊的比较
火力发电是利用煤、石油、天然气等化石能源作为燃料生产电能。它的基本生产过程是：燃料在锅炉中燃烧加热水使其变成蒸汽，蒸汽推动汽轮机旋转，然后汽轮机带动发电机旋转产生电能。火力发电是我国各电网的主力电力来源。
优势：（1）一期工程投资少，工期短，可利用已有的运输企业的运输能力和资源，发电不受
季节影响；（2）发电技术难度小（地理，制造技术)。 弊端：（1）运行成本高，运行方式不灵活；（2）煤炭资源消费大，浪费大；（3）在无已有运输条件下，需巨资建运输线；（4）环境污染，也是目前的主要问题。 水力发电是我国各电网的第二主力电力来源。水力发电的基本原理是利用水位落差 ，配
合水轮发电机产生电能，也就是将水的势能转为水轮机的机械能，再以机械能推动发电机得到电能。
优势：（1）水是再生能源；（2）无环境污染的清洁能源，改善生态环境；（3） 运行成本
低，运行方式灵活；（4）水能可以存储，调节。
弊端：（1）一次投资高，工期长，地质条件要求高；（2）技术要求高； （3）易受季节气
候的影响；（4） 影响面较大，但多在人口不稠密 区；（5）对生态环境的负面影响，对历史文化遗产的影响。
核电是核燃料在反应堆内发生裂变而产生大量热能，在蒸汽发生器内将水转化为水蒸汽，蒸汽推动汽轮机旋转，从而带动发电机旋转发电。
优势：（1）核电是清洁能源，对环境影响小，消耗资源也少；（2）效益高。
弊端：（1）安全性存在问题，一旦泄露，危害极大；（2）存在局限性，鉴于
核电站的特殊性，核电项目落户后在不同的距离范围内都要受到专门保护的限制；（3）投资金额巨大。
风电是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来带动发电机发电。 优势 （1）可再生,可持续利用；（2）无污染。
弊端：（1）投资成本高；（2）受地域限制；（3）能量密度小且不稳定；（4）单机容量小。
四 各类电力成份的互补必要性和可行性
我国能源发展的既定政策是：因地制宜，水火并举，优先发展水电，大力发展火电，适当发展核电。我国电力系统的运行特点是：（1）电网与用户之间的关系：电网供给的电量与用户所需电量相平衡；（2）电网不能存储电力，电网供给的电量随用户的用电量变化而波动，有峰荷、基荷之分。所以各类电力成分互补是必要的，一般是水电负责峰荷，火电负责基荷。另外，由于地域、气候等限制，火电所需燃煤运输困难，水能、风能、太阳能等分布状况都是需要考虑的。
五 我国电力结构调整的时机必要性和充分性
国家“十二五”规划中提出了“ 坚持节约优先、立足国内、多元发展、保护环境，加强国际互利合作，调整优化能源结构，构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系”的方针。
以火力发电为例。电煤价格持续上涨，煤电企业持续亏损，成为近年来悬在我国电力工业头上的达摩克利斯之剑，引起各方面的高度关切。即使是2010 年，在国内宏观经济总体回升向好的大环境下，电力行业利润整体增加，但煤电企业亏损额比上年继续扩大。由于煤炭价格继续保持高位，电煤供应得不到有效保证，部分省份出现了因机组缺煤停运、不得不限制用电负荷的极端情况。煤电企业困局突出表现在以下三方面:
(1) 煤电企业利润继续大幅下降。20xx年煤电占电力行业利润的比例为19.7%，比上年同
期下降35.4 个百分点。
(2) 煤电企业亏损继续增加。20xx年煤电企业亏损面为43.2%，比上年同期上升7.7 个百
分点。
(3) 煤电企业资产负债率高企。2010 年1～11 月，全国煤电企业资产负债率为74.3%，
部分煤电厂资产负债率已经超过100%，由于持续亏损，煤电企业融资难度加大，资金链断裂的风险显著增加。
因此应该抓住这一有利时机，适时取消重点合同煤计划，实行电煤价格并轨。推进煤炭行业市场化建设，加快解决“市场煤计划电”的难题，理顺煤、电价格关系，完善煤炭价格、发电上网电价和销售电价同时联动的煤电联动政策。
当前制约我国可再生能源大规模发展的因素虽有技术方面的原因，但更主要的是政策因素。以风电和太阳能发电为例，近几年其发展速度虽然很快，却因为缺少相关配套政策的支持，呈现出快而不优的特征，与欧美可再生能源发展强国相比，差距悬殊。
大力调整能源结构是中国转变能源发展方式的主攻方向, 中国已向国际社会承诺, 到2 0 2 0 年非化石能源占一次能源消费比重达到15 % 左右。为此, 到“十二五” 末, 中国非化石能源在一次能源消费中的比重要争取达11. 4 %。未来5 年, 中国将在保护生态和做好移民工作的前提下积极发展水电, 在确保安全的基础上高效发展核电, 积极发展风电, 稳定发展太阳能, 开发利用生物质能和地能。
实现2 0 2 0 年非化石能源消费占一次能源消费比重达到15 %左右的目标, 一半以上需要水电来完成。中国水能资源技术可开发量是5 .42 亿kw , 当前水电装机容量刚突破2 亿kw, 仍有较大开发潜力。争取到“ 十二五” 末, 水电在一次能源消费中所占比重达到6.5 % 左右。
在核电建设上, 将优先安排沿海核电建设, 稳步推进内陆项目。在风电方面, 将重点发展内蒙古、甘肃、新疆、河北、江苏、山东、吉林及东北地区等千万千瓦级风电基地建设, 加决悔上风电开发, 并下力气解决好风电接人电网和市场消纳问题。未来5 年, 太阳能产业有望成为中国新兴能源支柱产业。下阶段, 中国将通过继续推广利用太阳能热水器、稳步启动国内太阳能发电市场、加强行业规划和准人管理等措施, 努力将其培养成中国先进的装备制造产业和新兴能源支柱产业。到20xx年, 中国太阳能热利用面积将达到4 亿立方米。
提高电力供给效率，不但要求电网去适应电源发展，适应已经形成的消费方式，电网还可以引导电力生产方式和消费方式的转变。在变革运行方式，加大技术创新的情况下，电网可以在供给侧引导集中式电源和分布式电源相结合，减少传输损耗，因地制宜发展利用新能源;结合价格改革和政策配套，电网在需求侧也能促进提高能效、降低能耗、减少污染。
六 参考文献
1. 2012中国电力年鉴
2. 我国动力煤的需求情况.新浪财经
3. 我国电力发展现状.中国知网
4. 简述未来二十年能源与经济危机下电企的生存和发展.北极星电力论坛
5. 关于我国电力工业发展水平及其结构的分析. 中国知网
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7. 从数据看我国电力结构调整的形式.中国核工业
8. 应对“十二五”电力大考.中国电力企业管理
9. 20xx年我国电力结构调整情况分析与预测.北极星电力网
10. 工程科技.百度文库
11. 水电站及其生产过程课件