21世纪初期20年是我国进行全面建设小康社会的重要历史时期。"十五"时期的五年来,我国经济社会快速发展,能源,特别是电力供应虽然十分紧张,但电力建设规模之大,速度之快,是世界罕见的。其中2006年一年就新增装机1亿KW,为世界电力建设史上所未有。

    在相当长时期内,我国电力市场需求将维持十分旺盛的态势。初步预测"十一五"期间,全社会需电量增长平均将达7.8%,发电装机容量增长速度可望达到10.6%。到2010年,预计全国发电装机将达8.5亿kw左右,而全社会用电是在3.6万亿kwh以上,届时发电设备综合利用小时可降到4300小时左右,标志着电力供应总能力与总需求在宏观上进入平衡状态,为电力的稳定可靠供应奠定了基础。

    由此可见,我国电力建设将是任重道远。预测从现在到2020年15年期间,平均每年要新增装机容量在4500-4700万kw,加上小机组和超期服役机组的更新改造,平均每年建设规模将达5000万kw以上。初步测算到2020年全国需要发电装机容量在12亿kw以上,电量在5.6万亿kwhc上;相应需要发电用煤18亿吨,天然气400亿立方米;同时电力建设与生产对环境的影响也十分严峻,预测届时火电CO2排量达46亿吨,SO2达3000万吨;对环境造成巨大压力,治理的任务十分繁重。

    电力的这种巨大需求,是由我国经济社会发展阶段所决定的,是经济发展本身规律的必然,也是建设能源资源节约型社会的需要。主要发达国家在重化工时期,都以大量生产、大量消费、大量废弃物为特征的。在上世纪100年里,拥有世界人口15%的发达国家,先后完成了工业化,但消耗了世界60%的自然资源,尤其是能源资源。我国现阶段也进入重化工阶段,然而却已不具备这种发展模式的条件。现在中央及时提出立足于科学发展观,建设节约型和环境友好型社会及其能源体系,就显得尤为及时与重要。

    在能源系统中,调整一、二次能源结构,将一次能源转化为电力的二次能源的比重越大,其能源的使用效率也就越高,也即电气化程度的高低是能源利用效率高低的一个重要标志。据世界银行对人均GDP大于400美元84个国家的统计分析,用电占到能源总量消费35%的国家,其每一美元的GDP产值消耗为0.5-1kg标煤,而用电量只为18%的国家,其产值能耗为2kg标煤。而在发电系统中,热电联产(包括热、电、冷联产)是在目前已商业化的,可大规模实现能源转换的技术中转换效率最高的,将热能、电能联合生产,温度对口、梯级利用,得当分配,各取所需,是科学用能的重要方式。随着信息技术发展和天然气的广泛使用,天然气供应管网的发达和电力网的高度发展,以及新能源发电的兴起与推广,使得以"效益规模"为法则的分布式发电系统得到越来越广泛的应用,逐渐将形成为"能效优先"原则上的一种重要发电供能形式。

    在我国电力发展中,对于热电联产一直是高度重视的。自1952年我国第一台2.5万kw高温高压热电厂投运至今五十多年来,热电联产得到了很大发展。到2004年全国单机6000kw及以上热电联产机组容量已达到4813万kw,占火电装机总容量的14.6%,从1990年以来平均每年新增热电联产容量280万kw左右,年均增长速度达11.9%,比火电装机的增长速度9.8%高2个百分点多。热电联产有力的促进了发电能效的水平的提高,节约了能源。根据日本海外电力调查会2004年海外电气事业统计显示,中国2002年电厂的热效率为40.36%,仅低于日本的41%,远高于美国的33.1%,这得益于热电联产机组的贡献。如果没有热电联产,按照凝汽发电计算,2002年我国电厂的发电煤耗为356克标煤,比先进国家的煤耗约高出60克标煤左右,其相应的热效率只有34.5%。然后,把我国热电联产机组中供热部分的热能利用计算进去,电厂整体的能源转换效率就达40%以上。初步测算,热电联产与纯凝汽相比,在我国每年节约的能源在3000万吨标煤以上,相应也减少了CO2和SO2等排放减少了对环境的污染;若采用小锅炉供应同等热量,热电联产节约的煤炭达到4500万吨上。总之我国重视发展热电联产在提高能效、节约能源和减轻环境污染上取得了显著的成效。

    本世纪初,分布式供电系统在我国广泛应用引起重视,随着我国天然气在能源利用中比重的不断增加和天然气管网的建设,以及规划了不少的引进LNG项目,还有风能、太阳能、生物能源发电的兴起,使容量在数千瓦到5万千瓦的分散在重要用户附近,向一定区域供应电力、热力和冷源的分布式供电系统也逐渐的增加。一批燃气-蒸汽,热、电、冷联产的机组开始在上海、北京、广州等大城市出现。到2004年,在上海已建成8项6528kw,连同计划建设的共13项16808kw;北京市已建3项5467kw,连同拟建的共14项66285kw,还有广州2项1847kw,连同拟建共11项67257kw等等。上海市、北京市还组织力量制订了"上海市燃气空调、分布式燃气热电联产系统发展规划"及编制了"建筑物分布式供能系统的可行性研究报告" 、"分布式能源系统工程技术规程"。北京市也组织起草相关文件,组织对分布式发电接入电力系统的技术规定的研究,编制了《北京市燃气冷热电联供分布式能源系统技术要点》(讨论稿),为分布式供电系统顺利健康发展准备了条件。最近河南省人民代表大会常委会通过《河南省节约能源条例》,明确县级以上人民政府应当编制城市供热规划,推广热电联产和集中供热,提高热电机组利用率;发展热能梯级利用技术、热电冷联产技术、热电煤三联供技术、分布式能源技术,提高热源综合利用率。

    我国能源工业"以煤为基础,以电力为中心",这一基本方针,是符合我国能源资源特点的。在这一基本格局下,如何提高能源利用率,节约资源,保护环境,建设节约型和环境友好型社会及其能源体系,是摆在我们面前的一项重要任务。

    首先,电力工业要进一步加快发展,提高一次能源转化为电力的比重,提高电能在终端能源消费中的比重;提高电气化的程度。1990年我国煤炭消耗中用于发电的只占25%,而到目前已达50%左右,但较之发达国家的80-90%仍有较大的差距;电力在终端能源中的比重,也从1990年的9%左右,上升为2005年的13.7%左右,但与先进国家的17-20%同样有相当的差距。这些都标志着我国的电力还要有大的发展,以进一步优化能源总体的配置与结构。

    其次是要不断提高一、二次能源转换时的效率,包括能源生产、运输、转换的效率。在这方面包括了改革煤电建设体制,推进煤电一体化开发方针,实行煤、电、气联营等等;也包括了继续实行大电站、大机组、高参数的技术路线,采用超临界、超超临界机组及循环硫化床技术,整体煤气化发电技术等等,进一步发挥工业化时期的规模经济效益,进一步提高30万kw及以上的大型发电机组在火电中的比重。

    第三,按照"科学用能"的原理和"效益规模"的原则调整结构。

    根据能源梯级利用,清洁利用,资源循环利用原理,在有条件的地方,都要积极发展热电联产,热、电、冷、气多联产,支持以效益为中心的分布式能源的发展,实现能源利用效率的最大化。

    目前,我国热电联产容量只占火电容量的15%左右。我国北方城市中集中供热普及率约30%,热电联产在集中供热中只占26%左右的热水采暖,在规模以上工业企业中,到2003年还要52.74万台,125.4万MW燃煤供热小锅炉,接近电站锅炉容量的2倍,这种状况应当尽快改变,这是提高我国能源利用效率,节约能源最有效的途径。国家发改委能源局提出的目标是:到2010年北方采暖地区大中型城市建筑集中供热普及率平均应达到50%,而其中热电联产比重由现在的20%提高到50%;对于南方非采暖地区,鼓励因地制宜发展热电联产,在经济开发区和工业园区,工业生产及生活用热的60%由热电联产提供。按这规划"十一五"期间,北方采暖地区新增热电联产机组约4500万kw,南方非采暖地区新增工业热电联产机组约800万kw。推进热电联产必须在能源立法上予以保证,政策上予以支持。对于我国来说当前重要的是认真贯彻2000年原国家计委与四部委联合颁发的"关于发展热电联产的规定"和2004年国务院转发国家发改委的"节能中长期专项规划",以及2005年人大常委会通过的"可再生能源法"等。热电联产作为国家节能专项规划的重点领域和重点工程,要积极支持煤、气以及利用余热、余气、城市垃圾、煤矸石、生物质能等可燃料的热电联产,在项目审批立项上应予优先考虑;在热电厂的运行上,应根据热负荷的需要,确定其最佳运行方式;电网企业对于符合于入网标准的电力要接收上网,优先收购,上网电价热价,要按照市场规律,并根据热电厂的实际建设运行特点,实行政府指导价。总之,对热电联产要从项目确定到运行方式以及上网销售,价格确定,税收政策等都应当认真执行国家已有的法规政策;对尚不完善的要逐步补充完善,以真正起到支持和促进热电联产的发展。

    热电联产要以热定电,这是电厂规模和机型选择的基本原则,根据热负荷大小和供热量的多少,热电联产机组应当实行大、中、小并举,在大城市热负荷量大且集中的地方,支持上20万、30万kw的大型供热机组,在城市供热方面发挥主力军作用;对于热负荷小和以生物质能、太阳能、垃圾等为燃料的热电联产,就可以是几万千瓦到几百千瓦的小机组,这些机组虽小,但由于是热电联产其效率往往比30万、60万kw的凝汽式机组的效率还高。

    另外,为了促进热电联产发展,并使能源得到高效利用,还要积极推进供热体制的改革,引入市场机制,实行用热商品化、货币化,谁采暖、谁交钱,用多少热,交多少钱,这也有利于树立节能意识。但同时要提供调节手段,使热力系统设计便于使用者根据其需求进行温度控制调节和计量核算。

    要积极支持分布式能源的发展。分布式能源发电是以"效益规模"为法则的第二代能源系统,它是工业文明时期以"规模效益"为法则的第一代能源系统的发展与补充,特别是以天然气为燃料的分布式发电,实行热电冷联产,可以大幅度提高能源转换效率与减少能源输送损失。针对我国天然气供应不足,天然气对于发电来说,重点要转到分布式发电系统,而不宜多用于大型燃气蒸汽联合循环发电。为了促进分布式供电系统的发展,需要遵循"认真研究,积极试点,统一规划,有序推进"的原则。首先是要做好统一规划。将分布式供电系统规划纳入统一的电力规划和城镇化发展规划中,并与新能源发电规划及配电网规划和天然气管网等规划统筹安排,协调发展;二是规范分布式供电系统接入电网的原则与技术条件。电网对于符合于上网条件的分布式供电系统,应当允许其及时接入系统,并提供相应的配电装备。对于分布式系统多余的上网电能要优先吸取;三是分布式供电系统的电价由政府相关部门核定,并按照电源与电网互惠互利和能效优先的原则确定上网与下网的电价。四是要重视分布式供电系统中的动力和能源转换设备的开发与国产化供应,以适应分布式供电系统的发展的需要和尽可能的降低其造价成本。这些都是保证我国分布式供电系统顺利健康发展所应予考虑与重视的。

    虽然在相当长的时间内,分布式供电系统还难以成为我国主要供电、供热形式,但可以预见,随着我国经济社会快速发展,城镇化的迅速推进和作为城镇主体形态的城市群空间格局的形成,以及人民生活水平的提高,建设资源节约型和环境友好型社会的思想深入人心和全面落实,分布式供电系统将会迅速发展,且会在上海、北京等沿海及内地的大城市群中首先兴起。现在,上海规划到2010年前建成100项容量为150万kw的分布式热电联产系统的示范工程,到2020年在2010年基础上再翻一备达到300万kw,北京等城市也在做这方面的规划。

    分布式供电系统在我国刚刚起步,处于积极推进试点,总结经验的阶段,虽属新事物,但在一些工程中已经发挥出经济效益,显示其生命力。对此,作为电网,要支持,并本着互惠互利、确保安全的原则,在努力提高能源利用效率的共同目标下,建立与完善相应的技术规定和管理方式,让分布式供电系统为提高我国电力系统的安全可靠供电,为建设资源节约型和环境友好型社会做出更多的贡献。