能源资源格局与“一特三大”电力发展战略

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能源资源格局与“一特三大”电力发展战略

1 W) r3 Z1 v* c) d& H0 K　　 【摘要】就地平衡为主的电力发展方式与我国能源资源格局及未来能源和电力需求趋势已不相适应，需要研究新的电力发展方式。通过分析现状及其根源，兼顾电力与资源、环境、经济社会协调发展，论证了以发展特高压电网，建设大型煤电基地、大型水电基地和大型核电基地为主要内容的“一特三大”电力工业发展战略是合理和必要的，进而提出了“一特三大”电力发展战略的主要目标。分析表明，“一特三大”电力发展战略可以实现电力工业与能源资源、环境、运输、区域经济等的协调发展。
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0、引言
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0 F1 m( D# A* I& ?  n7 W4 U　　近年来，随着我国经济高速增长，能源与环境问题成为社会关注的焦点。国家提出建设“资源节约型、环境友好型”社会，迫切要求研究集约化、高效率的能源开发和利用方式。以科学发展观为指导，从我国能源资源禀赋的基本国情出发，统筹考虑电力与能源资源、环境、运输、区域经济的协调发展，构建安全、可靠、优质、经济的电力供应体系，满足国民经济又好又快发展对电力工业的要求，研究我国能源资源格局和“一特三大”电力发展战略，对实现我国电力工业又好又快发展，建立我国安全、经济、和谐的能源供应体系具有重要意义。

1、我国及周边国家能源资源格局

　　(1)我国的能源资源总量较为丰富，但由于我国人口众多，就可采储量而言，人均能源资源拥有量仅相当于世界平均水平的1／2。我国煤炭探明可采储量为1145亿t，占世界总量的12.6%，位居世界煤炭储量第3位；水力资源理论蕴藏量6.94亿kW，技术可开发量5.42亿kW，居世界第1位，2006年水电发电量为4167亿kW.h，占世界水电发电量13.7%；石油探明可采储量为23亿t，占世界总量的1.3%；天然气探明可采储量为2.23万亿m3，占世界天然气探明储量的1.3%。相对于人口总量及经济发展需要来看，我国能源资源并不富裕。我国已探明的人均能源可采储量只有全世界人均水平的55%。其中，石油只有全世界人均储量的11%，天然气只有5%左右。

  i: Y5 v, D9 U4 t4 w# r% O　　(2)我国能源资源与消费以煤炭为主，能源资源与能源消费区域呈逆向分布。我国常规能源资源的技术可开发探明储量中，煤炭约占87%，居主导地位；水力约10%，居第2位；油气资源较少，约3%。2005年，我国一次能源生产构成中，原煤占76%，原油占13%，天然气占3%，水电和核电占8%。煤炭为主的能源资源硬约束决定了我国能源消费以煤为主的特点，并将在今后长期存在。同时，我国能源资源与能源消费在区域上呈逆向分布的特征十分明显，未来可开发的能源资源与东部沿海等能源消费中心的距离将越来越远。
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: I2 q* T7 S7 e4 F7 X. q4 ~4 c　　我国煤炭资源主要分布在山西、陕西、内蒙古、新疆等西北部地区，水力资源主要分布在四川、云南、西藏等西南部地区。山西、陕西、宁夏、蒙西、锡盟、呼盟及新疆哈密等煤炭产区煤炭保有储量占全国的76%，已占用储量仅为其保有储量的35%，开发潜力巨大；中东部地区保有储量仅占全国的11%，已占用储量占其保有储量的68%，开发强度大，资源面临枯竭，增产潜力十分有限。我国未来煤炭供应以山西、陕西、宁夏、内蒙古和新疆为主，我国煤炭开发重心将逐渐西移和北移。
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　　我国十三大水电基地包括金沙江、雅砻江、大渡河、乌江、长江干流上游河段及清江、南盘江红水河、澜沧江、黄河上游、黄河中游北干流、湘西、闽浙赣、东北和怒江等。十三大水电基地总的技术可开发装机规模2.75亿kW，年发电量1.195万亿kW.h，技术可开发量占全国的一半左右，在全国水电建设中具有重要的地位。其中，长江上游、乌江、南盘江红水河、黄河上游及中游北干流、湘西、闽浙赣和东北水电基地等8个水电基地开发程度较高，已经基本开发完毕。西南地区金沙江、雅砻江、大渡河、澜沧江和怒江等5个水电基地开发程度较低，开发潜力较大，是我国未来水电开发的重点。西藏水力资源技术可开发规模为1.1亿kW.是我国远景待开发的又一大型水电基地。

　　(3)我国周边国家的能源资源比较丰富。俄罗斯2005年底煤炭探明可采储量为1570.1亿t，占世界煤炭总探明储量的17.3%；石油探明可采储量为108亿t，占世界石油总探明储量的6.6%；天然气探明可采储量为47.65万亿m3，占世界天然气总探明储量的26.3%，石油和天然气主要分布在西伯利亚和乌拉尔地区；水力资源技术可开发量为2.3亿kW，其中84.6%在亚洲境内，15.4%在欧洲境内。蒙古国经过地质勘探证实的煤炭储量为106亿t，目前已开发的煤炭资源仅占其已知储量的极小部分。煤炭占蒙古国固体燃料供应量的63%，93%的电力和供热以煤炭为燃料。蒙古国石油蕴藏量预测在40-60亿桶。中亚哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、吉尔吉斯斯坦、土库曼斯坦和塔吉克斯坦5国煤炭探明储量为363.37亿t，占世界煤炭探明总储量的4%；石油探明储量为56亿t，占世界石油探明总储量的3.4%；天然气探明储量为7.75万亿m3，占世界天然气探明总储量的4.3%。缅甸、老挝、柬埔寨和越南等大湄公河次区域国家有比较丰富的水电资源，越南北部有一定的煤炭资源。

% o3 r. j6 i% e: {6 x2、电力工业发展面临的机遇和挑战

' d' A$ _  A& u% ]$ u; k* }6 `　　2.1 能源需求巨大需要电力工业加快发展

$ H+ {+ h1 ~9 c) r: E: F4 u( ]1 p　　2020年前是我国全面建设小康社会的重要阶段，我国经济社会仍将保持快速发展的态势，对能源的需求巨大。从我国能源资源及生产供应情况看，要实现到2020年人均国内生产总值比2000年“翻两番”的目标，我国能源领域再次面临以能源消费翻一番确保经济产值翻两番的严峻任务。我国正处于重化工业加速发展的工业化阶段，城市人口持续增加、居民消费结构升级等，都对能源消费有更高的依赖。预计到2010年，我国GDP总量达到29.6万亿元，“十一五”年均增长10%；2020年GDP总量达到66.8万亿元，2010—2020年年均增长8.5%。在满足“十一五”规划纲要提出的能耗指标基础上，预计2010年一次能源消费总量达到30.8亿t标煤左右，年均增长6.5%，能源消费弹性系数为0.65。2010—2020年，随着我国经济结构的不断优化、经济增长方式的转变以及节能降耗工作的不断深入，能源消费弹性系数继续下降到0.4左右，到2020年一次能源消费达到43亿t标煤左右。
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- C0 Y1 W7 D4 G* z　　从能源利用的经济效率分析，1t标煤当量的电力或17.27t标煤当量的煤炭或3.22t标煤当量的石油，可以创造相同的经济价值。电力的经济效率最高，而煤炭最低，推动我国能源结构从煤炭向电力的转变可以有效降低能源消费总量，节约能源，降低GDP能耗。我国能源结构以煤为主，就创造经济价值而言，煤炭的最佳消费形式是转化为电力，加大煤炭转化为电力的比重，提高电力在终端能源消费中的比例是必然趋势。预计我国未来电力需求将保持高于能源消费总量的增长速度，2010年全国全社会用电量将达到4.5万亿kW.h左右，“十一五”期间年均增长12.8%；2020年预计达到7.3万亿kW.h。电力工业需要加快发展。

　　2.2 就地平衡为主的电力发展方式给环保和运输带来巨大压力
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　　长期以来，我国的电力发展方式以就地平衡为主。2006年，我国发电装机总量达到6.24亿kW，其中火电装机达到4.8亿kW；煤电装机中，东部11省区占56.2%，中西部地区约占43.8%。“十五”期间我国新投产煤电装机容量1.98亿kW，其中东部11省区占58%，中西部地区约占42%。我国东部地区煤电装机比重呈上升趋势，中西部地区呈下降趋势。我国电力工业在取得举世瞩目成就的同时，这种就地平衡为主的煤电布局方式也引发了一系列的问题，其中，环保和运输问题尤为突出。

' n; r7 i" ^2 Y; y" |　　经济快速发展、能源消耗高的华东地区、华中东部四省、华北京津冀鲁以及南部的广东省，大气污染物排放总量居高不下，环保问题日益严峻，尤其是酸雨问题严重。2005年，在全国开展酸雨监测的696个市(县)中，出现酸雨的城市有357个，绝大多数分布在中东部地区。按单位国土面积计算S02排放量，华东、华中及京津冀鲁地区几乎全部排在前列。总体来看，中东部地区单位国土面积的S02排放量是西北部煤炭资源所在的晋陕蒙宁新等地区的5.2倍。研究表明，2004年中东部地区燃煤电厂单位S02排放造成的经济损失是西北部地区的4.5倍。
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　　我国煤炭生产基地远离煤炭消费中心，形成了西煤东运、北煤南运的强大物流，运量大、运距长，历年煤炭运量占铁路运量的40%以上，沿海和长江中下游水运运量中煤炭约占1／3。山西、陕西、蒙西等“三西”地区一直是我国煤炭调出的最主要和最集中的地区，2005年，除通过公路调出近1亿t之外，“三西”地区通过铁路调出煤炭5.36亿t，占全国铁路煤炭总运量的42%；铁路、公路合计调出量占“三西”地区煤炭生产量的67%。从“三西”煤炭产区到华东地区距离是2000多千米，到广州是3000多千米。我国铁路煤炭运力多年来一直处于严重短缺状态，已成为影响我国中东部地区能源供应安全的突出问题。

8 o) J6 u" p  [& g% |& @) Z　　2.3 转变电力发展方式实现资源、环境、经济社会协调发展
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　　转变就地平衡为主的煤电布局方式，实现全国范围内环境资源的优化利用，减少总体环境损失。就环境承载力而言，我国硫沉降最大允许量总体呈东低西高的趋势。西部地区单位面积S02排放量少、单位发电排放目标值高、边际减排成本小，总的来讲，西部地区的电力发展空间大于东部地区。从全国环境资源优化配置的角度，燃煤电厂应更多地向环境承载力较强的西部地区布局。在存量燃煤电厂加大脱硫改造力度，新增机组全部安装高效脱硫设备的情况下，燃煤发电更多地向西北部主要煤炭产区布局，在污染物排放总量不增加的前提下，既可以缓解中东部地区的环境压力，又能充分利用西部地区的环境容量空间。
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) j5 B& b4 `( {  `9 K　　提高输电在能源输送中的比重，实现输煤输电并举，是优化我国能源输送结构的重要措施。当前，我国输电方式在能源输送中所占比重过低，“三西”地区能源运输中输煤和输电的比例为33：1；中东部受端地区燃煤电厂依赖区外大量电煤调入，给煤炭运输带来巨大压力，在运力紧张季节电煤运输难以保证，导致电厂燃煤短缺影响电力供应安全。我国未来巨大的能源输送需求为输煤和输电的发展提供了广阔的空间。采用特高压输电技术，输电与输煤相比较，两者能源损耗基本相当，输电具有经济性好、环境协调、节约土地等优势。从提高能源利用效率的角度看，铁路适宜远距离输送高热值的洗选煤，而低热值褐煤、洗中煤、煤矸石适宜就地发电。输煤输电应当各有侧重，合理分工，优势互补，协调发展。
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　　通过转变电力发展方式，促进我国区域间的合理分工和协调发展。根据我国《国民经济和社会发展“十一五”规划纲要》中关于主体功能区的概念及任务，京津冀鲁、华中东四省和华东等经济相对发达但能源短缺的受端地区作为优化开发区应着力推动产业结构升级；西部北部能源、资源重点开发区应增加吸纳资金、技术、产业转移和人口集聚的能力，加快工业化和城镇化步伐。加大西北部地区向中东部地区输电比重，比单纯输煤既有利于西北部煤炭产区的资源优势向经济优势的转化，又有利于东部经济发达地区的产业结构升级，是我国区域分工格局演变的必然趋势，符合国家提出的区域协调发展战略。
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& f" H  g+ z9 i6 s3、“一特三大”是我国电力发展战略的必然选择
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　　(1)“一特三大”是特高压电网、大型煤电基地、大型水电基地和大型核电站的简称。特高压电网是指交流1000kV和直流+800kV及以上的电压等级形成的电网。大型煤电基地是指在我国西部、北部主要煤炭产区集约化建设大型坑口燃煤电厂群，每个电厂的装机容量在百万千瓦以上，单机容量通常为60万kW及以上的高效、环保大型燃煤机组。大型水电基地是指在我国西部，主要是西南的四川、云南、西藏等省(自治区)大江大河上建设装机容量百万千瓦以上的大型和特大型水电站。大型核电站是指在我国东南沿海经济发达、能源资源匮乏的电力负荷中心建设的现代化百万千瓦以上规模的大型核电站。“一特三大”战略，即发展特高压电网，在北方主要煤炭产区建设大型坑口燃煤电厂基地，在西部大江大河上建设大型水电基地，在东南沿海负荷中心地区建设大型核电站，通过特高压电网输电，将清洁的电能从西部和北部大规模输送到中东部地区。

　　(2)建设特高压电网，实现大容量、远距离、低损耗的电力输送。目前，我国大多数区域电网的最高电压等级为500kV交流和+500kV直流，西北电网于2006年建成了750kV超高压输变电示范工程。特高压与现有电压等级相比，具有大容量、远距离、低损耗输送电力和节约土地资源等特点。1回1000kV特高压交流输电线路的自然输送功率接近500万kW，约为500kV交流输电线路的4-5倍，±800kV直流特高压输电能力可达640万-720万kW，是±500kV直流输电线路的2倍多；在输送相同功率的情况下，特高压交流输电线路可将最远送电距离延长3倍，而损耗只有500kV交流输电线路的40%；并可节省60%的土地资源。

7 ]3 z, E5 X2 A8 z% o　　(3)建设大型煤电基地，实现煤炭资源的集约、清洁和高效利用。我国一次能源资源以煤为主的资源禀赋，决定了煤炭资源的高效开发和清洁利用，对保障我国能源供给、提高能源利用效率，建设“资源节约型、环境友好型”社会，具有十分重要的意义。在我国西部、北部煤炭富集地区建设大型煤电基地，通过煤炭的集约化、一体化开发，可以实现煤炭的高效清洁利用，变输煤为输煤输电并举，缓解交通运输紧张状况，优化利用环境资源，减轻中东部经济发达地区环保压力，降低电力供应成本，促进区域经济发展。
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% n6 l# A& S& V8 [9 L6 e0 h, ]　　根据规划研究成果，我国西部、北部主要煤炭产区煤炭资源、水资源可以支撑的煤电规模达5.6亿kW，目前已开展前期工作的项目规模有3.5亿kW，规划2020年建成煤电2.6亿kW，外送电力1.6亿kW。其中，山西晋东南地区送电超过2500万kW，陕西陕北和彬长地区分别超过1500万kW和2000万kW，内蒙古蒙西、锡盟、呼盟、霍林河地区分别超过4000万kW、2000万kW、2000万kW和1000万kW，宁夏宁东地区超过1500万kW，新疆哈密、准东地区分别超过1000万kW和2000万kW，黑龙江宝清地区超过1000万kW。

　　据测算，我国西部、北部主要的煤炭产区输电到中东部主要负荷中心，输电方式的落地电价比输煤方式的上网电价低0.03-0.10元／(kW.h)；到2020年，通过特高压电网可输出电力约1.6亿kW，电力输送占煤炭产区能源输出的比例由现状的3%提高到20%。
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　　(4)建设大型水电基地，充分利用可再生清洁水力资源。开发西部清洁可再生的水力资源有利于改善我国的电源结构，减少环境污染。同时，还能极大地促进西部地区基础设施的改善，增加财政收入，缩小东、西部地区差距。我国西南地区的云、贵、川、渝、藏水力资源丰富，技术可开发装机容量占全国的2／3，目前开发程度很低。四川、云南2省水力资源开发率在10%左右，西藏的水力资源开发率还不到1%，是我国开发建设大型水电基地的重点地区。

' v% B; r0 U7 l8 y9 t　　四川、云南2省的水力资源分布相对集中，规模化开发和外送的条件较优越，是2020年前我国水电实施大规模西电东送的重要基地。预计四川水电外送能力2500万kW、云南外送能力4000万kW、金沙江界河电站外送能力4100万kW，其中，溪洛渡、向家坝电站1860万kW，乌东德、白鹤滩电站1940万kW，观音岩电站300万kW。远景西藏水电外送能力可达8000万kW。

　　(5)建设大型核电站，优化能源利用结构。核电是清洁高效、安全可靠的能源。发展核电具有优化能源结构、保证能源供应安全，减少环境污染，增强东部受电地区电网支撑能力等重要意义。我国2006年核电的比例约为1.3%，大大低于世界16%的平均水平，从长远看，发展核电是解决我国能源资源短缺的重要途径。根据《核电中长期发展规划(2005—2020年)》，到2020年，核电装机容量将达4000万kW。主要新增核电项目分布在山东、江苏、浙江、福建、广东、辽宁沿海一带。

　　(6)积极推进国际能源合作，从周边国家输入电力。近年来，国际能源合作已成为我国和平发展、和平外交的重要组成部分。开展国际能源合作、增加电力进口有利于提高我国洁净能源供应及消费的比重，实现能源进口多元化，减少对油气进口的依赖。与我国相邻的俄罗斯、蒙古、中亚以及老挝、缅甸等国家具有十分丰富的煤炭、水力等能源资源，人均资源量远高于我国，具备较好的开发和合作潜力。利用周边国家能源资源，在当地建设大型燃煤电厂和水电站，通过建设超高压或特高压输电线路向国内送电，对缓解我国能源供需矛盾具有重要意义。

　　根据我国及周边国家的能源资源分布，俄罗斯电力适宜送到东北地区，蒙古电力适宜送到京津冀鲁地区。湄公河次区域的电力可送人广东。中俄、中蒙电力合作近期采用直流背靠背和±500kV直流输电线路，远期随着输电距离的加大，需要采用±800kV或更高电压等级直流输电线路。预计通过国际合作，我国可实现2010、2015、2020年引入国外电力规模分别达375万kW、2000万kW和3500万kW的目标。
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( F4 J: v  g" n: O4、结语
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5 V. ^: N0 ~* q　　我国能源资源与经济发展在地域上呈逆向分布的基本国情，决定了我国能源资源大规模、远距离输送的不可避免，并且将长期存在。随着能源资源开发逐渐西移和北移，我国西部和北部能源产地与东部能源消费地区能源输送的距离越来越远、规模越来越大。目前就地平衡为主的电力发展方式给环保、运输和区域协调发展带来诸多问题，亟需改变。转变电力发展方式，积极推动“一特三大”电力发展战略，通过发展特高压电网，在西部北部煤炭产区建设大型煤电基地，在西南地区建设大型水电基地，在负荷中心地区建设大型核电站，通过特高压电网输电，可以实现电力工业与能源资源、环境、运输、区域经济等的协调发展。同时，特高压输电还是俄罗斯、蒙古等周边国家向我国大规模输电的有效途径。
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作者：赵庆波　张正陵　白建华 来源：《中国电力》2007年第12期

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