中国的电力系统是世界上最大的能源系统之一,它支撑着世界上第二大经济的高速发展,同时它也是世界上CO2排放的最大个体来源。而电力系统包含着一次能源 向二次能源的转换(即电力生产环节)以及电能的输配与使用(即电能消费环节),对环境的影响也是巨大的。中国政府在2010年2月的哥本哈根气候变化峰会 上,首次宣布温室气体减排清晰量化目标,到2020年单位GDP二氧化碳排放量比2005年下降40%-45%。
摘要:电力行业作为最大碳排放量工业部门之一,在发展低碳经济背景下受到各方面的挑战。首先分析我国电力系统的发展现状,以及建设低碳电力系统的必要性,然后对建设低碳电力系统面临的挑战进行分析,并提出对应的策略。
关键词:节能减排,低碳经济,电力系统
1引言
要完成这一目标,能源部门,特别是电力部门的低碳发展和低碳转型成为关键。因此,我国低碳电力系统建设面临着巨大压力。
在此背景下,本文首先对电力系统的发展现状进行了总结和分析,并指出了我国建设低碳电力系统的必要性以及面临的种种挑战;最后,在前面研究的基础上提出相应的应对策略。
2我国电力系统发展现状分析
本文对电力系统发展现状的分析主要从需求、发电、电网运营、电价和可再生能源几个方面进行阐述。
2.1需求
中国的需求情况主要呈现以下三个特点:
(1)工业用电比重较大。中国电力工业始于1882年,第一台发电机的产生是为了给路灯提供电力,其后随着工业发展的增长,电力系统也得到了一个较快的发展。1980年,当时正处于中国经济改革的前期,工业用电占整个中国电力消费的80%。居民用电和商业用电在20世纪90年代到21世纪之间得到了快速的增长。截止到2007年,居民用电和商业用电的总量已经超过了1990年的全社会用电量。然而,工业用能依然占全中国净电力需求的70%。2009年重工业的用电量占工业用电的83%。
(2)负荷曲线相对平缓。相对于居民用电和商业用电较多的国家,比重较大的工业用电使得中国保持了一个较高的系统负荷因子(即电力负荷曲线相对较为平缓)。因此,中国的电力系统的调峰发电机组相对也较少。
(3)需求增长较快。从1980年到2009年,中国的年平均电力需求从295TWh增长到了3660TWh,增长了12倍之多。这种大规模高速度的增长,导致了装机容量的不足,也影响了系统的可靠性。监管机构为了简单的满足电力需求,牺牲了其他部门的改革目标。
2.2发电
改革开放以来到上世纪末,中国发电装机和发电量年均增长率为7.8%、7.9%。发电装机容量继1987年突破1亿千瓦后,到1995年超过了2亿千瓦,2000年达到3亿千瓦。发电量在1995年超过了1万亿千瓦时,到2000年达到了1.37万亿千瓦时。
我国的发电主要依靠燃煤发电。为了提高对煤炭的利用效率、减小环境污染,我国已经下令关停了一大批耗能高、污染严重的小火电机组。1999年到2010年间关停的小火电机组总装机规模1600万千瓦,共计1200台机组,占全国总装机容量的3.2%。“十一五”期间通过“上大压小”、“上煤压油”的举措,关停5万千瓦及以下凝汽式燃煤小机组1500万千瓦,以及关停老小燃油机组700万千瓦以上。
2.3电网运营
中国从地域上划分为六个区域电网:东北、华北、华中、华东、西北和南方电网。其中南方电网由中国南方电网公司所管辖,其他五个由国家电网公司管辖。
我国在20世纪70年代前逐步形成以220kV线路为骨干网架的省级电网,70年代初到80年代末期逐步形成跨区互联同步大电网,90年代起随着
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