我國智能電網(wǎng)知識(shí)基礎(chǔ)1課件

1、第1頁第一章 中國電力概況電力是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施和重要的公用事業(yè)之一。多年來，我國電網(wǎng)建設(shè)逐步加強(qiáng)，城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造取得的成效，保障了國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步對(duì)用電的強(qiáng)勁需求。未來幾十年將是我國全面建設(shè)小康社會(huì)，向工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、信息化和現(xiàn)代化深入推進(jìn)的重要發(fā)展時(shí)期，也是我國加強(qiáng)節(jié)能減排，建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會(huì)，實(shí)現(xiàn)能源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)和諧發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，對(duì)作為重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的電力工業(yè)發(fā)展，尤其是電網(wǎng)發(fā)展提出了更多、更高的要求。第2頁第一節(jié) 國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力消費(fèi)一、經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況第3頁第一節(jié) 國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力消費(fèi)作為能源消費(fèi)的重要方式之一的電力消費(fèi),其與經(jīng)濟(jì)增長之間的內(nèi)在依存關(guān)系,

2、近年來成為學(xué)術(shù)界研究的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)問題。我國作為世界上經(jīng)濟(jì)增長速度最快的國家之一,同時(shí)也是電力生產(chǎn)和消費(fèi)的第二大國,經(jīng)濟(jì)發(fā)展的巨大成就與電力消費(fèi)的高速增長成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。第4頁第一節(jié) 國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力消費(fèi)二、電力需求情況：（一）電力需求增長情況第5頁第一節(jié) 國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力消費(fèi)增長過程中的突出問題；另一方面,在經(jīng)濟(jì)增長發(fā)生較大波動(dòng)時(shí),電力能源消費(fèi)指標(biāo)同GDP指標(biāo)之間的同步性發(fā)生矛盾,使得對(duì)經(jīng)濟(jì)增長走勢2003年以來,我國電力能源生產(chǎn)與消費(fèi)同經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系產(chǎn)生了諸多問題,一方面,全國各省頻繁出現(xiàn)的電力短缺和拉閘限電現(xiàn)象使得經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快增長受到嚴(yán)重限制,電力能源的合理規(guī)劃已成為我國經(jīng)濟(jì)高

3、速的判斷和宏觀調(diào)控政策的制定存在一定的不確定性,進(jìn)而引發(fā)了社會(huì)的廣泛關(guān)注。由此可以看出,作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)物質(zhì)的電力能源,其生產(chǎn)供給與需求不但是影響我國經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長的重大宏觀問題,而且還對(duì)未來經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生重大影響,因此,對(duì)我國電力消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系研究便成為必要。第6頁第一節(jié) 國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力消費(fèi)電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，是服務(wù)于千家萬戶的公用事業(yè)。改革開放以來，我國電力工業(yè)快速發(fā)展，較好的保障了全社會(huì)的用電需求，有力的支撐了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展。未來我國將在2020年左右全面實(shí)現(xiàn)小康社會(huì)，到本世紀(jì)中葉基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興。因此，研究我國未來發(fā)電能力及電力

4、需求的發(fā)展趨勢，掌握電力需求變化情況，適時(shí)調(diào)整電力供應(yīng)，對(duì)促進(jìn)我國電力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展，保持國民經(jīng)濟(jì)健康持續(xù)發(fā)展具有重要意義。第7頁第一節(jié) 國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力消費(fèi)二、電力需求情況：（二）人均用電增長情況第8頁第一節(jié) 國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力消費(fèi)三、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力發(fā)展情況（一）、我國經(jīng)濟(jì)與電力發(fā)展情況改革開放以來，我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)總量不斷躍上新臺(tái)階。從1980年至2012年，我國GDP年均增長約10.0%。2012年全國GDP總量達(dá)到519322億元，同比增長7.8%，是1980年的20.9倍，1990年的8.6倍，完成了比2000年翻一番的既定目標(biāo)。目前我國國內(nèi)生產(chǎn)總值已經(jīng)躍居全世界第二

5、。伴隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國的電力需求也迅速增長。2012年我國全社會(huì)用電量達(dá)到了49591億千瓦時(shí)，同比增長5.5%。從1980年至2012年，我國全社會(huì)用電量增長16.8倍，年均增長9.2%。第9頁第一節(jié) 國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力消費(fèi)截至2012年底，我國發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到114491萬千瓦，同比增長7.8%。其中，常規(guī)水電22859萬千瓦，占總?cè)萘康?0.0%；抽水蓄能2031萬千瓦，占總?cè)萘康?.8%；煤電75811萬千瓦，占總?cè)萘康?6.2%；氣電3827萬千瓦，占總?cè)萘康?.3%；核電1257萬千瓦，占總?cè)萘康?.1%風(fēng)電6083萬千瓦，占總?cè)萘康?.3%；太陽能328萬千瓦，占總?cè)萘康?

6、.3%。2012年，我國人均用電量達(dá)到3662千瓦時(shí)/人，人均GDP約6078美元/人（當(dāng)年價(jià)）。以美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家H錢納里的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段標(biāo)準(zhǔn)判斷，目前我國正處于工業(yè)化的高級(jí)階段。第10頁第一節(jié) 國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力消費(fèi)觀察世界主要發(fā)達(dá)國家經(jīng)歷工業(yè)化中、高級(jí)階段的歷程，從人均用電量1800千瓦時(shí)/人增長至4000千瓦時(shí)/人，美國、日本、德國、英國在上世紀(jì)中葉分別用10年13年。而我國自2005年人均用電量達(dá)到1900千瓦時(shí)/人后，僅用7年時(shí)間，就于2012年達(dá)到了3662千瓦時(shí)/人。用電增速及GDP增速均高于世界主要發(fā)達(dá)國家。我國的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展速度令世界為之側(cè)目，后發(fā)優(yōu)勢非常明顯。第11頁第一節(jié) 國

7、民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力消費(fèi)二、我國中長期電力供應(yīng)預(yù)測（一）煤電發(fā)展能力 煤炭是我國的主體能源，占一次能源消費(fèi)總量的70%左右。2012年我國煤電裝機(jī)規(guī)模已達(dá)7.58億千瓦，占總裝機(jī)的66.2%；煤電發(fā)電量3.68萬億千瓦時(shí)，占總發(fā)電量的73.9%。我國豐富的煤炭資源稟賦決定了我國將在較長時(shí)間段內(nèi)保持以煤電為主的電源結(jié)構(gòu)。未來我國煤電發(fā)展必須走綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展道路。煤電的發(fā)展能力主要考慮：（1）氣候變化（2）環(huán)境保護(hù)（3）煤炭產(chǎn)能第12頁第一節(jié) 國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力消費(fèi)（1）氣候變化 大氣中二氧化碳排放量增加是造成地球氣候變暖的重要原因。2011年，我國二氧化碳排放量為89億噸，排名世界第一，占全球

8、排放總量的26%。二氧化碳排放過快增長使我國的低碳發(fā)展面臨巨大的壓力。電力行業(yè)是碳排放的重要領(lǐng)域，我國燃煤發(fā)電碳排放占全國碳排放總量的將近一半。經(jīng)測算，未來我國二氧化碳年排放總量將在2030年間達(dá)到107-120億噸左右的峰值，其后隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)進(jìn)步，二氧化碳排放總量將逐步下降至2050年的約94-110億噸。按此計(jì)算，2030年燃煤發(fā)電量可達(dá)到7-8萬億千瓦時(shí)，折合煤電裝機(jī)規(guī)模14-16億千瓦；2050年為7.3-8.4萬億千瓦時(shí)，折合煤電裝機(jī)規(guī)模15-17億千瓦。第13頁(2)環(huán)境保護(hù) 燃煤發(fā)電產(chǎn)生的二氧化硫是主要的大氣污染物。2011年，全國二氧化硫排放總量2218萬噸，電力行業(yè)排放量占4

9、5%。預(yù)計(jì)未來二氧化硫排放總量將呈現(xiàn)穩(wěn)步下降趨勢。經(jīng)測算，未來我國二氧化硫年排放量控制在2030年1500萬噸、2050年1000萬噸。按此計(jì)算，2030年、2050年燃煤發(fā)電量可分別達(dá)到9.1-10.1萬億千瓦時(shí)、12.5-13.9萬億千瓦時(shí)。第14頁（3）煤炭產(chǎn)能 2011年我國原煤產(chǎn)量35.2億噸，同期煤炭凈進(jìn)口1.68億噸。未來我國煤炭生產(chǎn)將按照“控制東部、穩(wěn)定中部、開發(fā)西部”的原則進(jìn)一步增加產(chǎn)能，預(yù)計(jì)遠(yuǎn)景我國煤炭產(chǎn)能將達(dá)到48-51億噸，再計(jì)及2-3億噸的凈進(jìn)口規(guī)模，預(yù)測遠(yuǎn)景我國煤炭產(chǎn)能約為50-54億噸。按照電煤比例60%-70%情況測算，2030年燃煤發(fā)電量可達(dá)到6.3-7.3萬

10、億千瓦時(shí)，2050年燃煤發(fā)電量可達(dá)到6.9-8.1萬億千瓦時(shí)。第15頁第一節(jié) 國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力消費(fèi)（4）總結(jié)因此，綜合考慮氣候變化、環(huán)境保護(hù)、煤炭產(chǎn)能三個(gè)因素，推薦2030年燃煤發(fā)電量上限按6.2-7萬億千瓦時(shí)、煤電裝機(jī)按12.5-14億千瓦考慮；2050年燃煤發(fā)電量上限按7-7.5萬億千瓦時(shí)、煤電裝機(jī)按14-15億千瓦考慮。第16頁第一節(jié) 國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力消費(fèi)（二）天然氣發(fā)展能力 天然氣是一種優(yōu)質(zhì)、高效、清潔的低碳能源，利用天然氣發(fā)電是優(yōu)化和調(diào)整我國電源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)節(jié)能減排的重要發(fā)展方向。2012年我國氣電裝機(jī)3827萬千瓦，僅占總裝機(jī)的3%。我國常規(guī)天然氣資源貧乏，但頁巖氣等非常規(guī)天然氣

11、儲(chǔ)量豐富，開發(fā)潛力巨大。未來隨著勘探技術(shù)的進(jìn)步以及頁巖氣開發(fā)條件的成熟，我國天然氣產(chǎn)量將不斷增長。到2030年前后，我國天然氣產(chǎn)量將有望達(dá)到3000億立方米、2050年天然氣產(chǎn)量將達(dá)到3500億立方米。再計(jì)及2000-2500億立方米的進(jìn)口規(guī)模，預(yù)計(jì)遠(yuǎn)景我國天然氣供應(yīng)能力將達(dá)到5500-6000億立方米。按此計(jì)算，2030年天然氣供應(yīng)可支撐發(fā)電量約為0.42萬億千瓦時(shí)，裝機(jī)約1億千瓦；2050年可支撐發(fā)電量約為0.52-0.57萬億千瓦時(shí)，裝機(jī)約1.2-1.3億千瓦。第17頁第一節(jié) 國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力消費(fèi)（三）核電發(fā)展能力 發(fā)展核電是解決我國未來電力供應(yīng)的重要途徑。我國核電起步較晚，現(xiàn)有規(guī)模僅

12、1257萬千瓦，受日本福島核電事故的影響，保證核電安全、優(yōu)化核電規(guī)模和布局是我國核電發(fā)展的重要問題。 隨著乏燃料發(fā)電等技術(shù)的發(fā)展，鈾資源已不再構(gòu)成我國核電發(fā)展的最主要制約因素。而為了保證核電安全，核電廠址對(duì)地震地質(zhì)、水文氣象、環(huán)境保護(hù)、人口密度等眾多因素的要求更為嚴(yán)格，廠址資源將是我國核電發(fā)展的最主要影響因素。根據(jù)已進(jìn)行的選址工作，現(xiàn)有廠址資源可支撐核電裝機(jī)1.6億千瓦以上；通過進(jìn)一步選址勘察，可滿足3-4億千瓦的裝機(jī)規(guī)模。第18頁第一節(jié) 國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力消費(fèi)（四）水電發(fā)展能力我國水電資源豐富，水電在我國能源資源格局中占有重要地位。積極開發(fā)水電是保障我國能源供應(yīng)、促進(jìn)低碳減排的重要手段。我國

13、水力資源理論蘊(yùn)藏量年電量為60829億千瓦時(shí)，平均功率為69440萬千瓦；技術(shù)可開發(fā)裝機(jī)容量54164萬千瓦，年發(fā)電量24740億千瓦時(shí)；經(jīng)濟(jì)可開發(fā)裝機(jī)容量40179萬千瓦，年發(fā)電量17534億千瓦時(shí)。至2012年底，我國水電裝機(jī)容量約為24890萬千瓦，東部水電已開發(fā)完畢，中部水電開發(fā)程度也已將近八成。遠(yuǎn)景年，水電資源是制約我國水電發(fā)展的最主要因素，水電發(fā)展上限可按5億千瓦考慮。第19頁第一節(jié) 國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力消費(fèi)（五）風(fēng)電發(fā)展能力 我國陸地50米高度處3級(jí)及以上風(fēng)能資源潛在開發(fā)量為23.8億千瓦，主要分布在新疆、內(nèi)蒙古和甘肅走廊、東北、西北、華北和青藏高原等地區(qū)；近海5-25m水深范圍內(nèi)

14、風(fēng)能資源潛在開發(fā)量為2億千瓦，主要分布在東南沿海及附近島嶼。 我國風(fēng)電已進(jìn)入大規(guī)模發(fā)展階段，截至2012年底，我國風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)規(guī)模達(dá)6083萬千瓦，居世界第一。風(fēng)資源的大規(guī)模集中開發(fā)帶來電力系統(tǒng)消納問題，尤其是我國風(fēng)資源豐富地區(qū)的地理位置相對(duì)偏遠(yuǎn)，消納問題更加突出。因此，電網(wǎng)消納能力是制約風(fēng)電發(fā)展的最主要因素。結(jié)合我國當(dāng)前運(yùn)行實(shí)際，以風(fēng)電發(fā)電量占全部發(fā)電量的10%作為消納條件，飽和年可消納風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模約為7億千瓦。第20頁第一節(jié) 國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力消費(fèi)（六）太陽能發(fā)展能力 我國陸地表面年太陽輻射能約相當(dāng)于17000億噸標(biāo)煤。太陽能的分布有高原大于平原、內(nèi)陸大于沿海、干燥區(qū)大于濕潤區(qū)等特點(diǎn)。太陽

15、能發(fā)電發(fā)展受消納能力限制，預(yù)計(jì)飽和年可消納規(guī)模在2億千瓦左右。第21頁第一節(jié) 國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力消費(fèi)(七）中長期發(fā)電規(guī)模及結(jié)構(gòu) 綜合考慮各種發(fā)電裝機(jī)類型，2020年我國電力裝機(jī)將達(dá)到18億千瓦左右，其中煤電、氣電等化石能源裝機(jī)約占2/3,水電、核電、風(fēng)電等非化石能源裝機(jī)約占1/3；2030年電力裝機(jī)將達(dá)到25-28億千瓦，化石能源裝機(jī)約占50%-60%、非化石能源裝機(jī)約占40%-50%。 到2050年，我國發(fā)電量的飽和規(guī)模將達(dá)到13.1-14.3萬億千瓦時(shí)左右。化石能源發(fā)電量占57%左右，較2011年下降了25個(gè)百分點(diǎn)；非化石能源發(fā)電量占43%左右。人均發(fā)電量達(dá)到9034-9862千瓦時(shí)，與韓國、臺(tái)灣水平相當(dāng)，約為美國水平的70%。對(duì)應(yīng)的裝機(jī)飽和規(guī)模約為32-34億千瓦，其中化石能源裝機(jī)規(guī)模占47%左右，較2011年下降了25個(gè)百分點(diǎn)；非化石能源裝機(jī)規(guī)模占53%左右。人均裝機(jī)2.3千瓦/人，與日本當(dāng)前水平相當(dāng)，約為美國的70%，高于英法德等歐洲國家。第22頁第一節(jié) 國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力消費(fèi)三、我國中長期電力需求發(fā)展趨勢（一）我國中長期電力需求影響因素分析1、保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，避免“中等收入陷阱”2