我國電力能源發展探析

□文/ 陳水國

（福建華電福瑞能源發展有限公司華安水力發電廠 福建·華安）

［提要］電力資源的保障問題是經濟發展的重要問題，伴隨生態文明建設的推進，傳統非清潔耗竭性電力資源的外部不經濟和能源的低效率已經成為電力工業可持續發展的新挑戰。大氣染污、環境惡化、資源匱乏等成為制約中國可持續發展的新因素。通過對我國電力資源產業發展現狀的剖析，提出提高傳統電力資源利用效率、選擇替代優化路徑以及電力資源產業技術創新等建議，對低碳環保政策下我國電力能源發展理論及機制建設研究有一定的實踐應用價值。

引言

電力資源是人類賴以生存的物質資源，包括燃煤、石油、天然氣、水利、核能、風能、太陽能等一系列能源資源，其中煤炭、石油、天然氣、水利屬于傳統電力資源，最早具有儲量大、開發成本較低、外部性不明顯等優點，很自然成為電力工業生產主要能源資源。在中國，以煤電和水電為主的傳統電力資源的消耗約占九成。核能、風能、太陽能等新能源資源，在可預見的未來是傳統電力資源較好的替代品，其用于電力工業的技術已經逐步成熟，只是在經濟性或穩定性方面略顯不足，替代電力資源目前在我國的能源結構中占比還不高，但有逐年上升的趨勢。目前，潛在電力資源仍處于理論和實驗的研究階段，其安全開發利用的生產技術還未取得較大突破，離投入使用和商業化運營還有一段距離。

電力資源的保障問題是經濟發展的重要問題，伴隨生態文明建設的推進，傳統非清潔耗竭性電力資源的外部不經濟和能源的低效率已經成為電力工業可持續發展的新挑戰?？沙掷m發展的資源需求問題，推動清潔替代電力資源的開發、推廣、應用及能效改善。

一、我國電力資源產業發展現狀

（一）城市化進程、工業化發展和科技進步推動電力資源消耗量快速增長。電力工業是社會工業體系的基礎，是服務經濟發展的動力。城市化進程、工業化發展和科技進步是現代社會中推動電力資源消耗量快速增長的重要因素。一是城市化進程。伴隨著城市人口增長、城市規模的擴大，居民的生活需求不斷增加，包括住房、交通、通信、娛樂等，這些都需要大量的電力支持。同時，城市中的基礎設施如照明、供暖、空調等也需要大量電力供應。因此，城市化加速了電力需求的增長。二是工業化。隨著國民經濟從農業向工業轉型，工業部門不斷壯大和擴張，生產過程需要大量的機械設備、生產線和能源供應。工業生產的各個環節，從原材料的采集、加工制造到產品的運輸，都需要電力的支持。因此，工業化的發展直接導致了電力資源的大量消耗。三是科技進步在各個領域推動了電力消耗的增長?，F代科技的發展使得許多領域的生產和服務過程更加依賴電力，如信息技術、通信、醫療、交通等?？萍嫉倪M步也帶來了各種電子設備的廣泛應用，如智能手機、電腦、家電等，這些設備需要穩定的電力供應。綜合而言，城市化進程、工業化發展和科技進步都在不同程度上推動了電力資源的消耗量快速增長。這些因素相互作用，形成了對電力的持續需求。這也說明了為了實現可持續發展，需要尋找清潔、高效的能源替代方案，以滿足不斷增長的電力需求，同時減少對環境的不良影響。

（二）我國能源結構亟須轉型。我國的電力工業經過幾十年的長足發展，已經形成燃煤、水利、核能、風能和太陽能等多種發電供應鏈并存的電源供應格局。從目前發電結構來看，火力發電占比在70%左右；其次是水電，占比約15%；風電、核電和太陽能占比還不是很高，但呈增長的態勢。我國能源結構長期以煤為主，燃煤電力資源的持續大量消耗和煤電生產的外部影響使污染日益嚴重，嚴重超過生態環境的消納能力。有關數據顯示，80%的PM2.5 和70%以上的溫室氣體來自于化石燃料，空氣中45%的二氧化硫排放和35%的懸浮顆粒物是由煤炭燃燒產生的。二氧化碳、二氧化硫和懸浮顆粒物的大量排放，使大氣溫室效應加劇、霧霾天氣增加、大氣環境污染日益加重，嚴重影響環境的可持續發展。

電力能源需求日益剛性增長，促使燃煤電力資源持續大量消耗，煤電生產的外部影響使生態環境污染日益嚴重，而要保護環境又要滿足經濟發展需求、不降低人們享有的福利水平，探索增加電力資源供給的新技術、新途徑，開發替代電力資源，發展清潔低碳電力，促進電力資源間的逐步替代和有序利用成為必然。在當今全球范圍內，能源結構的轉型正成為一項迫切的任務，以減少碳排放、提高能源效率，并實現環境可持續發展。水利和其他新能源發電正逐步替代傳統的煤炭發電，這一趨勢已經顯現，并引發了能源領域深刻的變革。

二、我國電力能源發展路徑

經濟增長引起電力需求的不斷增長。近年來，電力資源的相對短缺和經濟社會對電力能源需求的不斷增長成為電力工業發展的主要矛盾。政界業界學者運用環境經濟理論方法探索電力工業可持續發展的路徑，研究電力資源的替代及產業技術創新的策略等成為必要。

（一）遵循減量化、再利用和再循環的循環經濟3R 原則。根據低碳經濟發展經驗，電力資源有效利用要遵循減量化，再利用和再循環的循環經濟原則。循環經濟原則是在資源有限的情況下，最大限度地減少資源消耗和廢棄物排放的一種經濟模式。在電力資源的有效利用方面，減量化、再利用和再循環的原則可以起到關鍵作用。

減量化（Reducing）：減量化意味著在電力供應和需求的各個環節，都應該尋求減少資源的消耗和廢棄物的排放。這可以通過提高能源利用效率、優化生產過程、減少能源損失等方式來實現。例如，改進發電技術以提高能源產出，并減少能源浪費，從而減少燃煤電廠等傳統電力資源的消耗。

再利用（Reusing）：再利用強調在電力供應和需求端減少能源資源的浪費，深度開發可利用的資源，實現電力能源的高效利用。這可以包括對廢熱、廢氣等進行回收利用，以提高能源利用效率。例如，在工業生產過程中，將廢熱轉化為電力供應，從而減少能源浪費。

再循環（Recycling）：再循環強調在電力系統中對利用后的物質進行回收和再利用，提高資源的創造力和附加值。這可以涉及廢棄物的分類回收，再利用廢棄物產生的能源，例如通過垃圾焚燒發電廠將垃圾轉化為能源，減少廢棄物對環境的影響。

在電力資源的利用上，循環經濟原則的應用有助于優化能源利用，減少環境負擔，推動可持續發展。通過減量化、再利用和再循環的方式，可以更有效地應對電力資源的需求，同時降低對環境的影響。在北歐特別是丹麥，能源多樣性和節能減排一直受到高度重視。丹麥在風力發電方面取得了顯著的成就，廣泛采用風力發電機，大力推動清潔能源的應用。丹麥是世界上用風力發電比例最高的國家，在首都哥本哈根空曠的海濱和綠地，又高又大的風力發電機隨處可見。此外，丹麥還注重垃圾焚燒發電，通過分類回收和廢物焚燒發電，實現廢物資源的再利用，減少廢棄物對環境的影響。

（二）實行開源與節流并重的電力能源開發戰略?！伴_源與節流并重”的電力能源開發戰略是在提高電力供給的同時，強調提高能源利用效率，以實現可持續發展的目標。關于這一戰略我們可以從供給側能效資源、需求側能效資源、智能電網建設、燃煤電廠升級改造、節能減排投資等五個方面進行闡述。供給側能效資源開源部分指的是增加電力資源的供給量，這可以通過多樣化的能源開發來實現，包括開發可再生能源（如風能、太陽能）等，以及探索潛在的新能源資源。在開發中，要注重技術創新和投資，以提高新能源的生產效率和經濟可行性；需求側能效資源節流部分指的是提高電力資源的利用效率，這涉及到減少電力浪費，鼓勵節能措施的實施，優化電力使用方式，如高效電器的普及，提高能源利用效率；智能電網建設是提高電力資源利用效率的重要舉措，通過智能電網，可以實現實時的電力監測、控制和調度，優化電力分配，減少能源損失，提高供電穩定性；燃煤電廠升級改造指針對傳統燃煤電廠，可以進行升級改造，引入更先進的技術，提高發電效率，減少排放。采用清潔生產技術和清潔能源替代，可以顯著降低煤炭的環境影響；加大投資于節能減排技術和設施，如能源效率改進、廢熱利用等，這將有助于降低能源消耗，減少排放，改善電力資源的可持續性。

通過將開源和節流結合起來，我國可以更有效地應對電力能源的需求。這種戰略不僅可以提高電力供給，也可以減少資源浪費，改善環境質量，實現電力的可持續發展。同時，這也符合國際趨勢，推動我國在能源領域的創新和可持續發展。

（三）電力資源替代優化路徑。隨著環保意識的增強和氣候變化的威脅，清潔能源如水利、風能、太陽能等的發展變得越發重要。這些新興能源具有零排放、低污染、可再生的特點，能夠有效減少溫室氣體排放，降低空氣和水質污染，實現能源生產與生態保護的平衡。

水電是一種可再生的清潔能源，其運行成本低、無污染，具備調節峰谷負荷的能力，對環境沖擊相對較小。由于其發電過程中無需燃燒燃料，水電發電是一種低碳的能源產生方式。我國水能資源豐富，擁有巨大的水電開發潛力。水電站數量眾多，總庫容量在全球居前。然而，盡管有巨大潛力，水電的開發也需要謹慎處理，以兼顧能源開發和生態環境保護。水電的開發利用會涉及到水域的改變，可能導致土地淹沒、生態環境改變、生物物種生存受影響等問題。大型水庫建設可能對周圍氣候產生微弱影響，也會引發地質災害。因此，在水電開發中要充分考慮生態環境的保護和恢復，確保生態平衡。水電開發可能導致居民遷移，破壞原有社區結構，引發社會問題。因此，在項目規劃和實施過程中，要充分考慮社區居民的權益，采取適當的社會保障措施。對水力工程的生態環境效應評價是非常重要的，可以幫助預測和評估項目可能帶來的影響。在水電項目開發之前，進行綜合的生態環境評價，制定科學的保護和修復計劃，是確保水電開發可持續性的關鍵。還有在政策與管理方面，在水電開發過程中，需要建立完善的法規、政策和管理體系，以確保合理的生態補償機制、生態修復計劃等，保護生態環境和生物多樣性。水電資源的開發利用是推動清潔能源發展的重要手段，但需要平衡能源需求與生態環境保護之間的關系。通過科學規劃、合理設計、充分評估和有效管理，可以在實現能源供給的同時，最大限度地保護生態環境。發展核能、風能、太陽能等替代電力資源產業是實現能源可持續發展的重要舉措。核能是一種清潔的能源，具有高能量密度和低碳排放的特點。發展核能能夠在一定程度上減少對傳統化石燃料的依賴，從而降低溫室氣體排放，有助于應對氣候變化。在開發核能時，要注重核電站的安全性和核廢物的處理，確保核能的可持續發展。風能是一種可再生的能源，且在許多地區都有豐富的風能資源。特別是在我國北方及東南沿海地區，風能資源潛力巨大。發展風能可以減少對化石燃料的依賴，同時也有助于提高能源的分散性，減輕能源供應的壓力。太陽能是最常見的可再生能源之一，具有巨大的潛力。我國的西北地區尤其適合太陽能的發展，擁有充足的日照資源。光伏發電技術的進步使得太陽能的成本不斷降低，逐漸成為了一種經濟可行的能源選擇。我國的水能、風能和太陽能具有天然的互補性，這種互補性可以實現不同季節、不同地區的能源供應平衡。例如，水能在雨季豐富，而風能和太陽能在晴朗的季節更具優勢，可以相互補充，確保持續的能源供應。

國家在發展這些替代電力資源產業時，技術創新和政策支持都至關重要。應大力投資于研發和創新，提高新能源技術的效率和經濟性。同時，制定有利于替代能源產業發展的政策，如電價激勵、補貼政策等，以促進這些產業的成長。通過大力發展核能、風能、太陽能等替代電力資源產業，我國可以逐步實現從傳統化石燃料向清潔可再生能源的轉變，降低碳排放，保護環境，實現能源的可持續發展。

（四）利用技術創新實現節能減排和能源可持續發展。利用技術創新實現節能減排和能源可持續發展是現代社會可持續發展的關鍵戰略。技術創新在電力資源產業中扮演著關鍵角色，它可以推動節能減排、提高能源效率，同時促進環境保護和可持續發展。通過引入新技術，提升產業的技術水平，可以實現電力資源的更加高效利用。許多國家都把節能減排作為經濟宏觀調控的主要目標，不同國家在能源技術創新方面取得了顯著成就。法國和比利時在核能發電技術方面領先，丹麥在風力發電領域取得重大進展，巴西在生物質能源技術方面不斷發展。我國可以借鑒這些國家的成功經驗，適應自身情況，推動各類替代電力資源產業的發展。在新能源技術的推廣與應用方面，風電、太陽能光伏發電、生物質發電等新能源技術在近年來得到迅速發展。通過技術創新，可以降低新能源的成本，提高發電效率，使其逐漸成為經濟可行的能源選擇。我國在這些領域投入了大量的資金和研發資源，推動了新能源產業的蓬勃發展。不僅是新能源，傳統能源產業也需要進行升級改造，以提高效率和減少排放。燃煤電廠可以引入先進的燃燒技術和廢氣處理技術，以減少污染物的排放。核電技術的進步也可以提高核能發電的安全性和效率。當然，政府的政策支持對于技術創新至關重要。國家通過稅收激勵、補貼政策、研發資金支持等，可以鼓勵企業和研究機構投入到電力資源產業的技術創新中。國際合作也是推動技術創新的重要方式，不僅可以分享經驗，還可以共同應對全球性的能源和環境問題。

技術創新在電力資源產業中的應用，不僅可以實現節能減排，還可以推動產業的可持續發展。通過引入新技術、提升效率，人類可以更好地利用能源，減少對環境的負擔，為未來的可持續發展鋪平道路。

三、我國能源結構持續優化展望

一是新能源技術的突破使得替代傳統煤炭發電成為可能。隨著技術的進步，新能源如風能、太陽能等的成本不斷下降，效率不斷提高。尤其是在大規模應用時，新能源發電已經具備了經濟可行性。二是能源政策的引導。我國逐步制定并實施鼓勵清潔能源發展的政策，政府通過補貼、稅收激勵、可再生能源配額等政策，鼓勵投資者和企業投身于清潔能源領域，減少對煤炭等化石燃料的依賴。三是能源供需結構的優化。能源結構的調整與能源供需平衡息息相關。隨著水力、風能、太陽能等新能源的擴大規模應用，能源供應體系正逐步優化，實現了從單一依賴煤炭的能源結構向多元清潔能源供應的過渡。去煤炭化的能源結構調整不僅符合環保要求，也符合經濟和社會的可持續發展需要。

現階段，我國能源結構正在持續優化，低碳轉型取得較為顯著的成效，煤炭消費比重整體下降，非化石能源發電裝機容量穩居世界第一。常規水電裝機容量達3.4 億千瓦，風電、太陽能發電、核電裝機容量分別達到2.8 億千瓦、2.5 億千瓦、0.5 億千瓦，力爭在2030 年前實現碳達峰、2060 年前實現碳中和。近年來，我國在推行和發展替代電力資源產業方面有大量投入，在技術創新方面大力推進風電、太陽能光伏發電、生物質發電等發電技術的應用和升級，積極合理地開發水電、核電，逐步提高替代電力資源對電力能源的貢獻比重?！笆奈濉睍r期是打好基礎的關鍵時期，同時能源安全保障將進入固根基、揚優勢、補短板、強弱項的新階段。

綜上，國家經濟的可持續發展，不僅需要能源類電力資源供給有保障，還需要生態環境能承載，更需要保持社會和諧與穩定。加強環境保護，實施綠色發展戰略已經成為當今世界各國政府、國際組織、學術界的共識。我國學者普遍認識到我國經濟可持續發展面臨的環境問題，并對環境污染治理與經濟可持續發展面臨的資源問題展開研究，提出控制經濟增長、增加環境治理、普及環保意識、努力實現產業結構升級等觀點。

隨著生態文明理念的深入推進，傳統非清潔、耗竭性電力資源所帶來的外部經濟成本以及能源利用的低效率問題，已然成為電力工業可持續發展所面臨的新挑戰。大氣污染、環境惡化以及能源資源的日益匱乏，成為制約中國可持續發展的重要因素。提高傳統電力資源的利用效率是一個關鍵的議題，這涉及到如何在現有資源的基礎上，通過技術和管理手段來提高能源的利用效率，從而減少資源浪費和環境影響。同時，選擇合適的替代優化路徑也是一個重要的策略。在資源有限的情況下，尋找替代性能源（如可再生能源），以及優化能源結構，將有助于降低對傳統非清潔能源的依賴。技術創新在電力資源產業的可持續發展中也扮演著重要角色。通過引入新的技術和創新方法，我們可以在提高能源利用效率的同時，減少對環境的負面影響。這可能涉及到智能電網、能源儲存技術、電力設備的先進制造等方面的創新。此外，低碳環保政策在電力能源發展中扮演著至關重要的角色。政府在制定政策和法規時，需充分考慮到環保的因素，以及如何引導產業向著低碳、環保的方向發展，這不僅有助于減少大氣污染和溫室氣體排放，還有助于提高電力產業的整體競爭力。人與環境協調發展仍然是一個權衡問題，需要有不斷的技術進步和社會環保意識的普及。我國的電力資源產業應通過合理規劃能源結構、推動技術創新以及積極響應低碳環保政策，積極面對未來發展的新挑戰，以實現可持續發展的目標。