中国建了这么多水电站,为什么还要大量依赖火力发电?

我国2018年底全年发电量累计值为71118亿千瓦时;2019年我国发电量产量累计值为71422.1亿千瓦时;2020年我国发电量产量累计值达74170亿千瓦时 。而十年前,2010年,我国的发电量仅为42072亿千瓦时,十年时间我国发电量几乎增长了一倍左右。随着我国国力发展,近几年我国一直是世界发电量第一大国,是第二名美国发电量的1.6倍。我国几乎是以“一己之力”,生产了全球超过1/4的电量,平均每2秒产生的电力,就足以满足一个中国人,一辈子的电力需求(我国人均平均寿命为76岁)。


目前,我国发电的方式主要有:火力发电(煤等可燃烧物)、水利发电、太阳能发电(光伏发电)、大容量风力发电、核能发电、氢能发电、潮汐发电、生物能发电、地热能发电等等。

请看下面两幅图片,我国2019年和2020年两年间,我国各种电源发电量占总发电量的比例。据国家统计局数据显示,在2020年中国发电量中,火力发电量占71.2%(去年72.32%);水力发电量占16.4%(去年16.15%);核能发电量占比4.9%(去年4.8%);风力发电量占比5.6%(去年5.01%);太阳能发电(光伏发电)量占比1.9%(去年1.64%)。可见火力发电比例逐年下降,新能源发电比例逐渐增高。





据国家统计局数据显示,2019年全年中国火力发电量达到46522.1亿千瓦时;2020年全年中国累计火力发电量达到了52798.7亿千瓦时,累计增长1.2%。2019年全年中国水力发电量达到了11534.4亿千瓦时;2020年全年中国累计水力发电量达到了12140.3亿千瓦时,累计增长5.3%。从数据显示可以看出,火力发电仍是我国最主要的发电模式,而且占的比重较大,在七成以上,而水力发电占了总发电量的不到两成。请看下图,我国十年来各种电源发电量所在总发电量的比例情况。


那么,我国建了这么多水电站,为什么还要大量依赖火力发电呢?

我国大大小小的水电站全部算上,约10万座。在这些水电站中,单站5万kW以上的大中型水电站是中国水电的主力,经过五十余年的开发建设,已建成230余座,其中百万kW级以上的水电站25座,五十万kW级以上的40余座。较著名的水电站有三峡水电站 、葛洲坝水电站、溪洛渡水电站 、向家坝水电站 、白鹤滩水电站、以及在建的墨脱水电站、拉哇水电站等等。

其中三峡水电站,安装32台单机容量为70万千瓦的水电机组,装机总量2250万千瓦,年最大发电能力约1000亿千瓦时。值得一提的是11月15日8时20分,三峡工程2020年发电量达到1031亿千瓦时,打破了此前南美洲伊泰普水电站于2016年创造并保持的1030.98亿千瓦时的单座水电站年发电量世界纪录。但是与雅鲁藏布江乖“大拐弯”处的在建中的墨脱水电站相比,其建成后总装机容量达到6000万千瓦,是三峡水电站的2倍还多。而今年6月28日,白鹤滩水电站正式投产发电,初拟装机容量1600万千瓦,多年平均发电量602.4亿千瓦时,也 入选世界前十二大水电站。


随着我国大型水电站越来越多,水力发电占的比重越来越大,但是目前依然没有超过发电总量的20%。火力发电,也就是化石能源发电(煤炭、石油、天然气)的总发电量是水力发电的3倍多,而火力发电稳定性要比水力发电稳定的多,这是目前我们面临的现在。而且火力发电占主导地位的趋势还会持续相当长的一段时间,想要从传统发电向新型能源转变是一个漫长的过程。当然今年“电力缺口巨大”,主要是因为世界能源涨价,化石能源枯竭所致,这也给我们敲响了“警钟”。


结束语:我国水力发电虽然如火如荼的进行中,但是水量发电不稳定性短板比较致命,加上火力发电在总发电量中所占比例较大,这就是为什么我们建了这么多水电站,目前依然大量依赖火电的原因所在。

(数据来源:国家统计局、中电联,占比系计算所得)




作为一个受我国影响较大的建设项目,三峡水电站的建设周期长,投资大,涉及的地区和人群范围广,因此,人们对三峡水电站的建设寄予厚望,但也存在不少疑问。在这些问题中,最大的疑问是三峡的作用是否超出了想象。

中国拥有三峡水电站,为何火力发电比例仍为70%?增加见识。事实上,火力发电在我国的发电量分布中仍占主导地位,约占70%,甚至接近75%,水电所占比例并不大,三峡自然所占比例也不像我们想象的那么大。

并非三峡不行,而是我们国家的电力消耗太多,每年三峡的发电总量达数十亿。但我国仅规模以上工业生产电力就已超过7万亿千瓦时,这一差距显然很大。但三峡工程本身并非为发电而来,而是为抗旱。

我们国家水力发电量在全球范围内都是最多的,显然水力发电量已经相当高了,但却相对于我们的需求而言太少,只能依赖煤炭,其他发电方式的缺点更大,如风能的稳定性太低。

而目前,这种发电机组的建造成本高,风险大,因此只能作为一种辅助设备。也许在未来,煤电变得更成熟、更安全,就可以扩大规模,但事实上,当今世界各国也是以煤发电为主,基本上占70%~80%。




水电可以满足国内需求?从哪个地摊上看来的消息,目前国内水能资源开发程度虽然已经非常高,但是尚未开发完全,而即便将全部水能开发出来,也很难满足国内对于电力的需要。

全世界几乎没有哪个国家可以做到,完全依靠单一能源。

火电虽然有很多的缺点,但是到了今天,就算欧美发达国家都没做到彻底摒弃火电,就算拥有再丰富的谁能资源,火电仍旧是必要的,是大多数城市的首选能源。


按照眼下的最新数据,我国的电力供应之中,火力发电占据绝对的主流,其中煤电占比超过了一半,而燃油与天然气发电的火电则占7.14%。

除此之外,太阳能、风能与核能等占比加起来占到四分之一的样子。

从这一点可以看得出,不管是哪种能源,都不能与火电相比。

谁能作为国内主要的电力来源之一,其规模仅次于火电,但是其在电力消费当中的比例也就不到两成的样子,与火电相差甚远,根本不能够取代火电在国内能源消费中的地位。


虽然我国的水资源并不是世界最多的,但因为地势落差等诸多原因,我国却拥有世界上可开发总量最多的水能资源,大约占全球可开发水电总量的将近两成。

全球十大水电站之中,有一半在国内,包括第一名与第二名。

不管是目前已建成的水电站总规模,还是正在建设当中的水电站,都位居世界最高。

水电相对来说更加清洁无污染,而且也是一种可循环的能源,比起煤炭等化石能源有很多方面的优势,这也是咱们多年来重点发展水电的重要原因。


但是即便如此,水电仍旧难以撼动火电地位,更别说完全取代煤电。

第一,可开发水电总量不够

虽然咱们国家可开发的水能资源很惊人,但是这有个前提,那就是理论上的可开发量,而在现实当中,有很多的水能资源是不适合开发的。

水电站的建设,牵扯甚广,尤其是环境破坏与大规模的动迁,这都是要考虑的问题。

因为这个缘故,使得国内真正能够开发的水能资源,并没有理论上那么巨大。

我国不同于欧美,不仅人口众多而且制造业规模巨大,对于电力的消耗非常大,水能就算全部开发也很难满足我们对于电力的需求量,必须要靠其他能源补充。


第二,水力发电有所缺陷

虽然水电更加环保,有很多的有点,但是要搞清楚,水能自然只有在有河川的地方才能够充分开发出来,要是在没水或者没有落差势能的地方,根本没有水电。

就好像长三角与珠三角地区,当地虽然有河流,但基本没有落差,开发不了水电。

我国的水电大多集中在中西部地方,尤其是西南山区,开发难度是相当巨大的。

我国人口经济密集地区与水能聚集地区,距离甚远,东部地区要使用水电只能通过线路远程输送,成本会迅速上升,且电力输送过程中会损耗掉很多,水电远程运输并不是那么经济。


不仅是水电在区域分布的问题上,存在着无法弥补的短板,而且水电站也是有季节性的,我国大多数地方都在季风气候区,降水季节分布明显,也比较集中。

水电站都并非单纯的水力发电,还要起蓄洪泄洪调节径流等功能作用。

如果河流丰水,那么自然电能足够,但若是遇到枯水期,水电量就会锐减。

在需要用电的时候,偏偏遇到了河流没什么水量,发电量不足,这种时候要是没有其他的能源进行补充,那么就会大规模缺电,这是很难进行弥补的问题


火力发电,尤其是用煤炭来发电,存在着很大的污染等问题,但也不可否认,火电一直都是最稳定、可调节性最强也是最经济实惠的发电方式。

其他的新能源,尽管污染不是那么大,但各有各的毛病,与火电也差不离。

比如风能不稳定,太阳能不仅不稳定而且占地太大,成本太高,核电站的问题就更多,至于水能发电,也存在着不容易调配、建设周期很长等缺点。

我国对于电能的需求量极其巨大,就算在如今新能源发展如火如荼的状况下,也很难撼动火力发电的地位,水电未来会继续增长,但想要完全取代火电,那基本是不可能的。





拉闸限电、错峰用电是今年大家比较关心的问题。电力发展也引起了大家的关注,这个问题我比较了解,因为我在电力行业工作十多年,对中国的电力发展比较了解。



中国有五大发电集团,分别是大唐国际、国华神华、中国能源、华能集团、中电投资等五大发电集团。全国有大小三千多台火力发电机组,目前,占全国发电总量的70%左右。



但是,因为火力发电污染环境,国家这几年来为了保护环境,对火力发电厂查的很严。加上电煤涨价,很多机组都停了,因此才会发生拉闸限电的问题。


朋友说建了那么多水电站,为什么还要依赖火电?水电站其实不多,大型水电站只有几个,三峡水电站、黄河小浪底、刘家峡水电站等比较大。其他都是小型水电站,发电量很低,怎么能跟三千多台火力发电机组相比呢?肯定还是要依靠火力发电呀!


不过,我们国家现在大力推广风电、水电、光伏发电、核能发电,等清洁能源发电,它们不会造成环境污染。火力发电将会逐步淘汰,力争用20年左右的时间,转变为清洁能源发电为主。不过,暂时还是要依靠火力发电的。




中国是工业化大国。工业化意味着需要巨大的电力。别看中国这几十年疯狂发展电力,但是我国的电力也只能勉强满足5年后的需求。也就是只要停止扩建,5年后就会出现电力供应不足的情况。

这是问题的背景。

电力中包涵了水电,火电,核能三个主要电力。还有风力,太阳能两个清洁能源和潮汐等其他电力。其他情节电力在发展,但是占据我国电力市场份额较小。

电力还有两个特点就是:无法大规模储存,无法远距离传输。前者导致发出来的电必须马上用掉,后者导致发电单位和用电部门不能太远。

我们来看看这六种电力。

第一种风能!

被称为垃圾中的垃圾能量。原因很简单风力不可控。风力的不可控,导致发出来的电稳定性太差。例如现在需要1兆瓦,本来好好的。突然来一个非常大的飓风导致发电量浪费。更糟糕的是其他发电只能发9000万千瓦,让风力准备1千万千瓦。结果没有风,发不出来。导致供电不足。为了防止这种情况,必须准备足够的冗余电。

第二种太阳能。

被称为没有用的清洁能源。因为中国绝大部分城市多雨,太阳能作用较小,还赶不上生产光伏产品带来的污染 。而且也存在无法控制电量的情况。

太阳能最适合沙漠这种地方。太阳能光伏板发电,光伏板固沙,减少水分蒸发,水多产生小草,养羊吃草。最终形成绿化,发电,畜牧产业一条龙。这就是为啥中国大力发展光伏产业的原因。核心不是发电,而是改善生态。

实际上西北地区根本不缺少能量,因为有足够的天然气和石油。所以即使太阳能发出来电,远距离传输也是一个问题。到东南用电地区,远水解不了近渴!


第三种:水电。

水力发电算是比较好的发电方式。因为全国水力情况大家都了解。所以基本上已经不存在无法控制电量的情况了。

而且现在国家也建立了水电防浪费设备。也就是抽水泵。如果发电过剩,就用过剩的电去抽水。把下游的水,抽到大坝上游,再发电,形成电力循环。加上水多的地方,也就是工业发达的地方。所以近几十年,国家发展最大的电力就是水电。

但是水电影响最大的就是季节。中国属于季风气候,冬天枯水。只依靠水电,就会导致冬天供电紧张。

第四种:核电。

核电的优势太明显的。可控性强,无污染没有任何季节影响。所以是最适合的电力。但是核电需要大量的水。因为核电的本质就是烧锅炉。于是核电主要用在有水地区。其次核电要注意安全。庆幸的是中国核电现在是世界最先进,质量最好的。如果中国核电安全不足,那么世界就没有安全的核电站。

核电也是我国目前发展的主要电力之一。


第五种:火电。

火电拥有绝对的优势。并且比核电还安全。其中最大的优势就是可控电量。所以火电被称为电力之母。当其他电量发多了,火电就减少发电量。当其他发电量不足,火电就加大发电量。冬天火电厂照常发电。火电厂的发电量,理论上就是在最高发电量和0之间,任意控制。

火电就是这么流弊。当然中国火电主要用煤。所以其缺点就是污染严重。最近我们通过技术革新已经基本解决了空气污染问题。除了所谓的碳排放污染无法解决,火电有百利而无一害。

中国必须使用火电保底,火电下限应该是国家电网的30%。再低就有可能出现短时间电力缺口的问题。这也就是国家发展它的核心原因。




说下个人看法,才疏学浅不能从专业角度解读:

首先:三峡好像不是中国(也许是世界具体忘了需自查)发电量最大的了,前段时间看了段抖音科普讲曾经三峡能供应周边好几个省的用电需求,现在只能供应一个市了(好像是上海)

固然我们国家的电力网越来越完善,供电总量倍增;但不得不想想我们国家的经济总量高速增长了多少年了,都快赶超美国了,自然工业用电急剧扩大。

本来供电都比较紧张,再加上今年能源方面(包含煤炭)价格不稳、上涨,这是产电越多越亏(主要是火电嘛)。

为什么火电占主要的,除了需求过大,其它电供应不足外,可能有其它方便吧!比如可以外运、建的早、多不可能一下砍掉、其它也接不上、核电用可以但全面铺开又有其它考虑吧!

总的来说,居民用电基本是不缺的,工业用电就有点困难;我小学时是经历过停电的隔段时间就有特别是夏天、雷雨天。现在很少了。




如果把现在的中国比喻成一艘行驶的巨轮,那么无疑,能源问题成了这艘巨轮行驶的一个重要考验。因为经过这些年的努力,我们国家工业产值已经成为了世界第一,工业的巨大进步就需要大量的电力供应,那么如何保证能源的供给,以及用什么样方式输送电力,都成了摆在人们面前的问题。

众所周知,目前我们国家所采用的几种发电方式有火力发电,水力发电,风力发电、潮汐发电、太阳能发电、核能发电等主要几种方式。其中我们国家电力供应的90%来自于水力发电和火力发电,火电占到72%,水电占到18%。

也就是说,目前我们国家七成左右的能源供给都是依靠火力发电来完成的。目前之所以还在大量依靠火力发电,那是因为在我们国家的西部有着大量的煤炭资源,比如在我国的山西省、内蒙古自治区、陕西省都有着巨大的煤矿,这三个省的煤炭总量大约占到了我们国家煤炭总量的65%左右。

这些天然的矿藏开采起来十分的方便,属于可以立即燃烧使用的地方,而这些矿藏大多位于中西部地区。但这里也有一个主要的问题,就是如何保证把这些能源输送到工业发达的东部。因为我国的东部地区,生活了我们国家大约70%的人口,还有80%的经济活动在这里进行。

而且火力发电还存在着巨额的运输成本和环境污染的问题,这都是我们需要考虑的。但反观我们的国家的水力发电建设,它是一种很清洁的能源,并不存在火力发电所面临的污染问题和运输成本等问题,不过这并不意味着水力发电就可以取代火力发电。

我认为有以下主要几点原因,相比较火力发电,

水电站有以下几个缺点:

⑴特殊的地理环境构造,限制了发电了装机总容量,目前水电站单机容量约为3000MW左右。而且在考虑建设发电站的同时,还要进行长时间的科学论证。

⑵建造成本巨大,这里所说的成本,包括效益成本、时间成本、技术成本、人力成本、耗材成本、还有最主要的财务成本。

⑶一旦水利电站确定动工建设,那么以后的发电装机总量就固定了下来,以后如果想再提高发电量,几乎没有办法实现。而大家都知道工业产值是在不断地增大的,那么如何保证现有的发电量能够跟得上工业用电,也是需要考虑的范围。

⑷大型水力发电站的建设,往往会对环境以及周边的生态系统形成一定的影响,比如说因为巨大的水流往往会影响河流的流向或者对土壤形成冲击。而火力发电则不似水力发电那般,只需要在平地建造一座发电厂即可,也没有那么多的困难要克服。

⑸水力发电站的容易受到季节性的影响,水流充沛也可以保证电力供应,如果遇到旱季或者其他相关因素的影响,则没有办法保证电力供应。

因为以上的诸多问题,都是在建造水力发电站的时候,需要考虑到的问题。那么这里我就以我国最著名的大坝之一,三峡大坝来举例子:

三峡大坝,当初的资金投入就超过了2000亿元人民币,历时15年左右才整体完工,整个工程的水泥使用量在900万吨左右,29万吨的钢筋,还有25.5万吨的钢材,2689万吨的混凝土。而我列出这些数据,只是想说明建造一个大型的水力发电并不是一件很容易的事情,所以就不得不选择价格更加低廉的火力发电。

而且三峡大坝这种国家级的战略工程,往往都是牵扯到未来的百年大计,因此也需要巨大的维护成本。但火力发电则不存在这种问题,只需要燃烧发出电能即可,相比较水坝的巨大的建设成本,火力发电的收益是立竿见影的。

因此,笔者觉得这里可以打一个比方,就好比此刻的你很口渴,在你的面前也有自来水,但是你觉得这不卫生,你非要多花两块甚至三块钱去买一瓶纯净水,虽然这两种方法都可以让你解渴,但无疑你选择舍近求远的方式,会增加你的成本。

而反观火力发电,每天需要开采多少煤炭,需要多少的成本,这些都是可以计算出来的,也更加符合工业用电和居民用电的需求。因此现阶段我国的用电方式,在以后的很长一段时间里,都将是采用的火力发电为主,水力发电为辅的这样一种局面。

不过火力发电虽然有着诸多的优势,也有着自身不可忽略的问题。首先我们要考虑到的是,煤炭是一种不可再生的能源,不管我国的煤炭储存量多么的巨大,在未来的日子中,这些能源的消耗都将越来越少甚至是枯竭。

但是这也不是没有解决的办法,比如我们的国家,目前正在发展新能源计划。

如何减少火力发电的成本

为了减少煤炭的运输成本,有一部分的煤炭在被挖掘出来以后,选择在当地建造火力发电厂,这样就可以减少巨额的成本。而煤炭之所以要运送到东部地区的火力电厂发电,那是因为火力电厂的必须依靠大量水资源来冷却。

那么大家都知道,我国西部地区长期缺水,在这里减少火力发电厂,没有大量的水资源进行水冷,发电厂也很难运转起来。不过在聪明的工程师面前,这不是一个太大的问题,他们想出了一个很绝妙的办法,那就是借助大自然的力量。

因为我国西部地区多风,所以工程师们选择了风冷代替了水冷,通过高塔的烟囱效应,把常温的空气吸入冷却塔的底部,然后将散热片上的热量带走,这样就可以克服运输和时间成本所带来的影响。

然而问题的解决也不是一蹴而就的,在电力在输送过程中,也会存在损耗,如何通过一根线缆,并且跨越上千公里把能源送到东部地区?特高压技术就应运而生,直白点说,就是把电压升高,这样就可以降低损耗了,这里就不在赘述。

因此,火力发电有着诸多的缺点,但在苦于钻研的工程师面前,不是没有办法克服的。那么在未来,除了水力发电、火力发电,我们还有哪些发电方式可以采用呢?

新能源之路

⑴太阳能

我国西部地区高温干旱,还有着巨大的沙漠地区,但沙漠也并非一无是处。在我国西部一个叫做德令哈的小镇,这里日光辐射量和日照时间都远远超过全国平均水平。

在干旱的戈壁当中,2万面镜子将太阳光准确地反射到高塔的顶端,瞬间的热量被熔盐吸收。熔盐将这些热量带到厂房,将水加热成蒸汽,推动发电机工作,这样的发电方式完全没有产生任何的污染。

今天的中国人完全掌握了太阳能的追踪技术,它会根据太阳的位置不断调整镜面的角度,这样就可以最大能效利用太阳能。

⑵可燃冰

在我国的南海地区,蓝鲸一号的钻井平台上,施工工人开采出了一种新型能源,尽管这种新能能源目前还没有被大量的运用到工业生产中去,但我们国家已经初步掌握了可燃冰的开采方法。

可过去的实验中,持续可控是可燃冰的一个重大难题,在以往的开采中,对可燃冰的开采只维持了12天就结束了,而现在,蓝鲸一号钻井平台已经克服了持续可控的问题,中国的科研团队已经持续可控的开采了60天,而且还是主动关闭阀门的,相信在在不久的将来,可燃冰的应用必将会引发一场新的能源革新。

总结

未来的很长一段时间,火力发电仍然是必不可少的发电方式。尽管水力发电相比较火力发电有诸多优势,但其局限性仍然不可避免。

随着能源的消耗量逐年增多,未来中国的能源供应方式,也会朝着新能源的方向发展。




来!来!你要的答案就在下面,看完就知道为什么了。

2021年上半年全国发电量构成:

火力发电占比:73%;

水利发电占比:12.47%;

风力发电占比:7.28%;

核电站发电占比:5.04%;

太阳能发电占比:2.22%。

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页面更新:2024-03-16

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