近年來世界上由于新技術(shù)的應(yīng)用，對環(huán)境越來越重視，加上私有化的浪潮，正在重新塑造電力工業(yè)，使電力工業(yè)在可持續(xù)發(fā)展的能源工業(yè)中發(fā)揮更加重要的作用。歸納世界電力工業(yè)發(fā)展趨勢有以下幾點(diǎn)： 1. 電力工業(yè)的市場化體制改革 在20世紀(jì)80年代末90年代初，從美國和英國發(fā)動(dòng)的電力工業(yè)市場化體制改革，即所謂自由化、民營化、放松管制、打破壟斷、引入競爭機(jī)制。 電力部門的"自由化"及其伴生的"民營化"，它的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)并存，因?yàn)殡娏κ巧鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的公用事業(yè)，任何政府都不會(huì)讓它只處在市場控制之下。"自由化"和"民營化"不是目的，而是手段。目的是為了保證可靠、長期充足的電力和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)、合理的價(jià)格、符合環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、面向更廣泛的用戶。這種改革能否成功，尚須拭目以待。 2. 更加廣泛地使用電力 世界上至少今后20～30年還將主要靠化石燃料提供能源，但化石燃料利用會(huì)造成環(huán)境污染，排出CO2等溫室氣體，為了解決這個(gè)矛盾，要求更加廣泛的使用電力。我國早在1985年提出能源工業(yè)的發(fā)展要以電力為中心；1995年又提出能源建設(shè)要以電力為中心，這個(gè)方針與世界潮流是一致的。 --從發(fā)達(dá)國家?guī)资甑膶?shí)踐來看，電力增長越快，總的能源需求增長越慢；電力占終端能源比重越大，單位產(chǎn)值的能源消費(fèi)(即能源強(qiáng)度)越低； --電力工業(yè)是最能清潔利用化石燃料的部門，也是效率最高地利用化石燃料的部門，發(fā)達(dá)國家?guī)缀醢盐廴咀顕?yán)重的煤炭的全部或大部分用于發(fā)電； --電力還有改善地區(qū)環(huán)境的作用，在能源利用密度大的大中城市，如果用電力來替代化石燃料的應(yīng)用，可以直接解決空氣污染、水污染及其他污染問題。電力的廣泛應(yīng)用是解決大中城市污染問題的最好辦法。 但是電力替代煤炭、石油、天然氣、燃?xì)夂徒諚U等能源的速度，決定于世界各國對生態(tài)環(huán)境的要求和經(jīng)濟(jì)水平，決定于石油、天然氣的可供應(yīng)能力，以及電力對其他能源的競爭能力。我國目前電氣化的水平還很低，按計(jì)算我國1990年電能在終端能源中的消費(fèi)的比重約為7.5%，而經(jīng)濟(jì)合作組織國家平均為15%，大致相差一半。經(jīng)濟(jì)合作組織國家預(yù)計(jì)到2050年電能在終端能源中的消費(fèi)比重有可能達(dá)到36%。我國如果要在今后50年中，電氣化程度要趕上經(jīng)濟(jì)合作組織國家，而終端能源消費(fèi)中，電力占36%，其他64%還是要依靠化石能源解決，粗略估計(jì)，固體燃料占16%，液體燃料占27%，氣體燃料占17%，熱力占4%。這就是說今后電力在終端能源消費(fèi)的比重必然要逐步上升，即使到2050年電力成為終端能源中的第一位，也還有64%的終端能源要依賴化石能源。電力在進(jìn)行能源替代時(shí)，必然要在競爭力最強(qiáng)，最經(jīng)濟(jì)的領(lǐng)域首先替代。 3. 電力工業(yè)把注意力轉(zhuǎn)向燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電 電力工業(yè)初期依靠水電和凝汽式火力發(fā)電站，工業(yè)發(fā)達(dá)國家水能資源大部分開發(fā)后，電力發(fā)電技術(shù)在狹窄的領(lǐng)域里進(jìn)行，即不斷提高汽輪發(fā)電機(jī)的溫度、壓力，由低溫低壓、中溫中壓、高溫高壓、并向亞臨界、超臨界的方向發(fā)展，采用更大型的發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)和鍋爐。但是20世紀(jì)60年代以后，凝汽式發(fā)電機(jī)技術(shù)幾乎沒有多大進(jìn)展，電站的平均效率穩(wěn)定在35%左右。而且新電站比老電站造價(jià)要高得多，且可靠性差。但是電力部門認(rèn)為這是暫時(shí)的挫折，繼續(xù)為大機(jī)組、大電廠、大電網(wǎng)辯護(hù)。到了60年代，工業(yè)發(fā)達(dá)國家把電力工業(yè)推向核電，核電有了發(fā)展，但是1979年的三哩島事故和后來的切爾諾貝利事故，對核電站的安全提出了更高的要求，核電造價(jià)急劇上升，帶動(dòng)了核電電價(jià)上升，核電開始冷卻下來了。這時(shí)燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)電站的造價(jià)降低到燃煤凝汽式電站的一半左右，效率提高到55%～60%，建設(shè)工期降到幾個(gè)月，大型聯(lián)合循環(huán)電站可以做公用發(fā)電廠；小型的可作熱電冷聯(lián)產(chǎn)發(fā)電裝置。用天然氣作燃料發(fā)電，氮氧化物可削減90%，SO2可減少為0；更由于天然氣供應(yīng)充足，價(jià)格下跌，且燃料來源廣泛，于是成為世界各國步入21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展的橋梁。特別它可以成為加壓流化床、煤氣化聯(lián)合循環(huán)、濕空氣透平循環(huán)、頂部循環(huán)，直到未來的發(fā)電用燃料電池等發(fā)電技術(shù)不可缺少的配套設(shè)備，受到世人青睞。 4. 大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù) 在化石能源中，煤炭的儲(chǔ)量最為豐富，在可預(yù)見的將來，世界還不可能減少煤炭的消費(fèi)量，為了解決煤炭利用對生態(tài)環(huán)境的不利影響，唯一可行的選擇是選擇發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)。所以潔凈煤技術(shù)是世界能源技術(shù)的重要組成部分，對于中國來說，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)具有特別重要的意義。主要作用有以下幾方面： --可以大幅度地減少污染物的排放量，從而在環(huán)境允許的條件下擴(kuò)大煤炭的利用，減少煤炭利用的外部成本，保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長； --可以大大提高煤炭利用效益和經(jīng)濟(jì)效益，降低煤炭的增長速度，減緩SO2排放量的增長。 --可以促進(jìn)世界能源供應(yīng)來源的多樣化，21世紀(jì)煤基合成燃料大規(guī)模生產(chǎn)，可能成為液體燃料的又一個(gè)重要來源。 潔凈煤技術(shù)包括選煤、型煤、水煤漿、循環(huán)流化床、加壓循環(huán)流化床、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、煤炭氣化、煤炭液化和煙道氣脫流等。 5. 大力發(fā)展可再生能源發(fā)電 為減少SO2的排放量，工業(yè)發(fā)達(dá)國家都十分重視可再生能源的發(fā)電利用?？稍偕茉窗ㄋ?水力發(fā)電)、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋?包括潮汐能、波浪能、洋流能、溫差能等)、生物質(zhì)能。目前工業(yè)發(fā)達(dá)國家由于水能資源已經(jīng)基本開發(fā)完畢，近來在開發(fā)可再生能源發(fā)電方面重點(diǎn)放在開發(fā)太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮芎蜕镔|(zhì)能發(fā)電方面。但由于可再生能源發(fā)電(除水力發(fā)電外)大都具有投資大、成本高、發(fā)電不連續(xù)的問題，因此在2020年以前在能源和發(fā)電量中所占比重不會(huì)很大。中國和大多數(shù)發(fā)展中國家水能資源的開發(fā)程度都較低，可供開發(fā)的優(yōu)越水力地址還很多，在開發(fā)再生能源發(fā)電中，把加快開發(fā)水電放在突出的位置。這是由于水電開發(fā)技術(shù)最成熟、經(jīng)濟(jì)性好，可以連續(xù)供應(yīng)電力等因素所決定的。 6. 提倡分散的電力工業(yè) 最近國際上一些學(xué)者和國際組織認(rèn)為：大容量、高參數(shù)機(jī)組發(fā)電，超高壓、大電網(wǎng)遠(yuǎn)距離輸電的集中供電是一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家電力工業(yè)過去走過的道路。目前情況正起變化，較分散的發(fā)電站的出現(xiàn)，再加上對改善能源投資的選擇，已經(jīng)使得這種傳統(tǒng)的道路變得過時(shí)了。最近在布魯塞爾成立的國際熱電聯(lián)產(chǎn)(ICA)的國際電力組織聲稱："其宗旨是推動(dòng)世界范圍的清潔、高效、分散的電力生產(chǎn)，并預(yù)言這是下一個(gè)世紀(jì)電力工業(yè)的發(fā)展方向。"美國有名的安德遜咨詢公司1998年的研究報(bào)告說："電力工業(yè)在2015年前將發(fā)生根本的變化……，大型和遠(yuǎn)離負(fù)荷中心的電廠將越來越多地被靠近負(fù)荷中心的小型和清潔的發(fā)電方式所代替。這些負(fù)荷中心將減少對昂貴的遠(yuǎn)距離輸電線路的需求"。這就是說，向著依靠大型和小型發(fā)電站廣泛結(jié)合過渡的"分散"電力系統(tǒng)，可以極大地改善效率和減輕當(dāng)今電力系統(tǒng)對環(huán)境形成的負(fù)擔(dān)。這也可以減少和改善輸配電線路，避免某些科學(xué)家認(rèn)為威脅人類健康的某種電磁輻射。一個(gè)典型的電力公司目前擁有50個(gè)發(fā)電站與輸電系統(tǒng)，到2010年，與之相連的發(fā)電站將達(dá)到5千個(gè)甚至5萬個(gè)。這種變化類似于一個(gè)公司從1980年擁有三臺(tái)主機(jī)計(jì)算機(jī)，發(fā)展為1994年擁有3萬個(gè)個(gè)人計(jì)算機(jī)。這種變化要求電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式有一個(gè)重大變革。 我們知道，大型凝汽式發(fā)電站加上遠(yuǎn)距離輸電及當(dāng)?shù)氐呐潆姽こ?，每千瓦的投資可能達(dá)到1萬元以上，再考慮廠用電和輸配電損失可能達(dá)到1.2萬～1.3萬元；如果在當(dāng)?shù)匦藿ㄈ細(xì)庹羝?lián)合循環(huán)電站，可能用不了一半的投資，發(fā)電效率高，發(fā)電成本和污染物的排放量將會(huì)大大減少。當(dāng)大城市里和小城市附近已經(jīng)不允許再建設(shè)大型燃煤電廠，需要從外地遠(yuǎn)距離送電，而在當(dāng)?shù)乜梢岳萌細(xì)獾雀蓛裟茉唇ㄔO(shè)小型熱電聯(lián)產(chǎn)電廠和冷熱電聯(lián)產(chǎn)電廠時(shí)，就沒有理由堅(jiān)持大機(jī)組、大電廠和大電網(wǎng)了。 美國從1978年開始提倡發(fā)展小型熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)，目前除繼續(xù)堅(jiān)持發(fā)展小型熱電聯(lián)產(chǎn)以外，正在研究走向高效利用能源資源的小型冷熱電聯(lián)產(chǎn)(CCHP)。CCHP是將制冷、供熱(采暖和供熱水)及發(fā)電三者合而為一的設(shè)施，他比CHP又多一個(gè)制冷的功能。按美國1995年對商用樓宇終端能源消費(fèi)的統(tǒng)計(jì)，采暖用能占22%，熱水供應(yīng)占7%，而制冷空調(diào)用能占18%，CHP的供熱只能解決29%的用能及提供電力，而CCHP可提供47%的用能及電力。預(yù)計(jì)冷熱電聯(lián)廠將成為未來分散的電力工業(yè)的主要模式。 7. 積極推廣電力需求側(cè)管理 傳統(tǒng)的電力工業(yè)只進(jìn)行電力供應(yīng)側(cè)管理，是做電力供應(yīng)側(cè)規(guī)劃，把電力需求側(cè)看作是凝固不變的，完全依賴電力供應(yīng)側(cè)去滿足需求側(cè)的需要。但是70年代兩次石油危機(jī)之后，一些能源分析專家得出結(jié)論：電力需求受價(jià)格的影響(稱為價(jià)格源性)，價(jià)格越高，用電量越少；相反降低電價(jià)就可以增加用電量；因此電力需求并不是凝固不變的，合理的電價(jià)結(jié)構(gòu)可以改變電力負(fù)荷曲線的形狀。如果電力公司和電力用戶都進(jìn)行投資，提高用電效率，改變用電方式，可以在不影響用戶舒適度的條件下，減少電力消費(fèi)，抑平負(fù)荷曲線，提高負(fù)荷率，這樣電力公司和電力用戶的經(jīng)濟(jì)情況都可以獲得改善。許多研究表明，改善用電效率、抑平負(fù)荷比興建和運(yùn)行新電站和新的輸配電工程花費(fèi)少。 結(jié)束語 世界電力工業(yè)的發(fā)展趨勢告訴我們，人類進(jìn)入了知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境，節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須對電力工業(yè)進(jìn)行徹底的改造，重新塑造電力工業(yè)，我們必須緊跟世界潮流，迎接電力工業(yè)新時(shí)代的到來。