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文档简介
第 1 部分 考点复习 考点 1: 中国能源概况 能源资源是能源发展的基础。新中国成立以来,不断加大能源资源勘查力度,组织开展了多次资源评价。中国能源资源有以下特点: 能源资源总量比较丰富。中国拥有较为丰富的化石能源资源。其中,煤炭占主导地位。 2006 年,煤炭保有资源量 10345 亿吨,剩余探明可采储量约占世界的 13%,列世界第三位。已探明的石油、天然气资源储量相对不足,油页岩、煤层气等非常规化石能源储量潜力较大。中国拥有较为丰富的可再生能源资源。水力资源理论蕴藏量折合年发电量为 6.19 万亿千瓦时,经济可开发年发电量约 1.76 万亿千 瓦时,相当于世界水力资源量的 12%,列世界首位。 人均能源资源拥有量较低。中国人口众多,人均能源资源拥有量在世界上处于较低水平。煤炭和水力资源人均拥有量相当于世界平均水平的 50%,石油、天然气人均资源量仅为世界平均水平的 1/15 左右。耕地资源不足世界人均水平的 30%,制约了生物质能源的开发。 能源资源赋存分布不均衡。中国能源资源分布广泛但不均衡。煤炭资源主要赋存在华北、西北地区,水在一次能源结构中的比例逐步提高。电力发展迅速,装机容量和发电量分别达到 6.22 亿千瓦和 2.87 万亿千瓦时,均列世界第二位。能源综合运输体系发展较快,运输能力显著增强,建设了西煤东运铁路专线及港口码头,形成了北油南运管网,建成了西气东输大干线,实现了西电东送和区域电网互联。 能源节约效果显著。 1980 2006 年,中国能源消费以年均 5.6%的增长支撑了国民经济年均 9.8%的增长。按 2005 年不变价格,万元国内生产总值能源消耗由 1980 年的 3.39 吨标准煤下降到 2006 年的 1.21 吨标准煤,年均节能率 3.9%,扭转了近年来单位国内生产总值能源消耗上升的势头。能源加工、转换、贮运和终端利用综合效率为 33%,比 1980 年提高了 8 个百分点。单位产品能耗明显下降,其中钢、水泥、大型合成氨等产品的综合能耗及供电煤耗与国际先进水平的差距不断缩小。 消费结构有所优化。中国能源消费已经位居世界第二。 2006 年,一次能源消费总量为 24.6 亿吨标准煤。中国高度重视优化能源消费结构,煤炭在一次能源消费 中的比重由 1980 年的 72.2%下降到 2006 年的 69.4%,其他能源比重由 27.8%上升到 30.6%。其中可再生能源和核电比重由 4.0%提高到 7.2%,石油和天然气有所增长。终端能源消费结构优化趋势明显,煤炭能源转化为电能的比重由 20.7%提高到 49.6%,商品能源和清洁能源在居民生活用能中的比重明显提高。 科技水平迅速提高。中国能源科技取得显著成就,以“陆相成油理论与应用”为标志的基础研究成果,极大地促进了石油地质科技理论的发展。石油天然气工业已经形成了比较完整的勘探开发技术体系,特别是复杂区块勘探 开发、提高油田采收率等技术在国际上处于领先地位。煤炭工业建成一批具有国际先进水平的大型矿井,重点煤矿采煤综合机械化程度显著提高。在电力工业方面,先进发电技术和大容量高参数机组得到普遍应用,水电站设计、工程技术和设备制造等技术达到世界先进水平,核电初步具备百万千瓦级压水堆自主设计和工程建设能力,高温气冷堆、快中子增殖堆技术研发取得重大突破。烟气脱硫等污染治理、可再生能源开发利用技术迅速提高。正负 500 千伏直流和 750 千伏交流输电示范工程相继建成投运,正负 800 千伏直流、 1000 千伏交流特高压输电试验示范工程开 始启动。 环境保护取得进展。中国政府高度重视环境保护,加强环境保护已经成为基本国策,社会各界的环保意均,也增加了持续稳定供应的难度;经济增长方式粗放、能源结构不合理、能源技术装备水平低和管理水平相对落后,导致单位国内生产总值能耗和主要耗能产品能耗高于主要能源消费国家平均水平,进一步加剧了能源供需矛盾。单纯依靠增加能源供 应,难以满足持续增长的消费需求。 能源消费以煤为主,环境压力加大。煤炭是中国的主要能源,以煤为主的能源结构在未来相当长时期内难以改变。相对落后的煤炭生产方式和消费方式,加大了环境保护的压力。煤炭消费是造成煤烟型大气污染的主要原因,也是温室气体排放的主要来源。随着中国机动车保有量的迅速增加,部分城市大气污染已经变成煤烟与机动车尾气混合型。这种状况持续下去,将给生态环境带来更大的压力。 市场体系不完善,应急能力有待加强。中国能源市场体系有待完善,能源价格机制未能完全反映资源稀缺程度、供求关系和环境成本。 能源资源勘探开发秩序有待进一步规范,能源监管体制尚待健全。煤矿生产安全欠账比较多,电网结构不够合理,石油储备能力不足,有效应对能源供应中断和重大突发事件的预警应急体系有待进一步完善和加强。 考点 2:中国能源战略思路 中国能源发展坚持节约发展、清洁发展和安全发展。坚持发展是硬道理,用发展和改革的办法解决前进中的问题。落实科学发展观,坚持以人为本,转变发展观念,创新发展模式,提高发展质量。坚持走科技含量高、资源消耗低、环境污染少、经济效益好、安全有保障的能源发展道路,最大程度地实现能源的全面、协调和可持续发展 。 中国能源发展坚持立足国内的基本方针和对外开放的基本国策,以国内能源的稳定增长,保证能源的稳定供应,促进世界能源的共同发展。中国能源的发展将给世界各国带来更多的发展机遇,将给国际市场带来广阔的发展空间,将为世界能源安全与稳定作出积极的贡献。 中国能源战略的基本内容是:坚持节约优先、立足国内、多元发展、依靠科技、保护环境、加强国际互利合作,努力构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系,以能源的可持续发展支持经济社会的可持续发展。 节约优先。中国把资源节约作为基本国策,坚持能源开发与节约并举、节约优先,积 极转变经济发展方式,调整产业结构,鼓励节能技术研发,普及节能产品,提高能源管理水平,完善节能法规和标准,不断提高能源效率。 立足国内。中国主要依靠国内增加能源供给,通过稳步提高国内安全供给能力,不断满足能源市场日益中国共产党第十七次全国代表大会提出,要加快转变发展方式,在优化结构、提高效益、降低消耗、保护环境的基础上,实现人均国内生产总值到 2020 年比 2000 年翻两番。中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要明确提出, 到 2010 年,单位国内生产总值能源消耗比 2005 年降低 20%左右,主要污染物排放总量减少 10%。 为实现经济社会发展目标,中国能源发展“十一五”( 2006 2010 年)目标是:到“十一五”末期,能源供应基本满足国民经济和社会发展需求,能源节约取得明显成 效,能源效率得到明显提高,结构进一步优化,技术取得实质进步,经济效益和市场竞争力显著提高,与社会主义市场经济体制相适应的能源宏观调控、市场监管、法律法规、预警应急体系和机制得到逐步完善,能源与经济、社会、环境协调发展。 考点 3: 电力在能源战略的地位及发展方向 解决中国能源问题,关键在电力。坚持以电力为中心,实施“一特四大”战略,促进电力工业科学发展,进而推动能源发展方式转变和能源战略转型,是我国能源发展的必由之路,也是一条实现能源可持续发展的战略通途。实施“一特四大”战略,关键在于发展特高压,建设以“三华 ”特高压同步电网为核心的坚强智能电网,充分发挥电网在优化配置能源资源方面的功能和作用。 电力是高效清洁的能源,建立经济、高效、稳定的电力供应体系,是保证国民经济和社会稳定发展的基本要求。中国坚持以结构调整为主线,优化电源结构。在综合考虑资源、技术、环保和市场等因素的基础上,优化发展煤电,建设大型煤电基地,鼓励发展坑口电站,重点发展大型高效环保机组。积极发展热电联产,加快淘汰落后的小火电机组。在保护生态、妥善解决移民问题的条件下,大力发展水电。积极推进核电建设。适度发展天然气发电。鼓励可再生能源和新能源发电。 加强区域和输配电网络建设,扩大西电东送规模。实行电力统一规划和调度,建立健全电力安全应急体系,提高电力系统的安全可靠性。继续加强电力需求侧管理,实行节能调度,努力提高能源利用效率。 考点 4: 电网基本概念、发展历程、互联现状和发展趋势 1、电网基本概念 电网是 在电力系统中,联系发电和用电的设施和设备的统称。属于输送和分配电能的中间环节,它主要由联结成网的送电线路、变电所、配电所和配电线路组成。 通常把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。简称电网。 2、电网的发展历程 - 本资料由 求职俱乐部 - 吉老师 编写整理完成 唯一淘宝店: 唯一服务 QQ: 8170198 唯一服务旺旺:吉老师 _求职俱乐部 唯一微信订阅号:吉老师 若从其他渠道获得资料,则很有可能是旧版、错版、张冠李戴 - 电网出现之初,目的非常单纯,就是要把电厂发出来的电送到稍远的用户那里去。 有电之初,人类用的都是直流电,一台直流发电机带着自家几个照明电灯,自发自用,颇似中国古代的小农经济,因此也没有“电网”的概念。当时,直流发电机价格昂贵,电力是十足的“奢侈品”,只有像摩根这样的大亨家里才能用得起。但是,社会用电需求的迅速增长,迫切要求电力“飞入寻常百姓家”,于是公共电厂开始出现,电网系统也随之产生。 1882 年,爱迪生在纽约珍珠街创办了世界上第二个公用火电厂,用直流对外送电,建起了纽约市区的电灯照明系统,成为现代电网的雏形。这个时期的电网,基本是围绕电厂形成的一个个孤立运行的小系统。 人们慢慢发现,单一电源的供电模式不安全,因为一旦电厂停运,所有用户都会停电。于是便开始考虑把其他孤立系统的电厂也纳入到自己的电网里来,实现电源共享。这样就有了把小电网做大的需求。 但是,爱迪生的直流电力系统只能在半英里范围内有效供电,稍远点的客户,则无法获得电力供应。而如果用直流线路构建互联电网,就必须密集建设电厂,这对电 力公司来讲是一个巨大的成本负担。直流电力系统遭遇发展瓶颈,人们开始寻找可以组网的其他技术形式。交流电就在这时获得了发展机遇。 1883 年,美国“电工天才”特斯拉发明了交流发电机。 1886 年,美国西屋电气公司又设计出了成熟的交流变压器。这种一度被称为“二次发电机”的神奇机器,可以将经过一段距离后降落的电压升高,从而把电送到更远的地方。相对于直流电,交流电系统不仅减少了投资,而且更为重要的是,它还可以灵活地接纳更多电源,满足了构建网络的需求。于是,最初的互联电网就以交流电为主要技术形式出现了。 由此可以看出,是 人类可靠用电的需要催生了互联电网,而交流线路因为符合了构建网络的技术和经济需求,成为人类电网互联的普遍选择。今天欧洲、美洲的发达国家几乎都采用了大范围交流互联电网。如今,北美东部交流大电网覆盖面积达 560 万平方公里,欧洲交流电网的覆盖面积为 400 万平方公里。“三华”特高压同步电网如果建成,范围可达 320 万平方公里。 3、电网的互联现状 近年来,伴随着中国电力发展步伐不断加快,中国电网也得到迅速发展,电网系统运行电压等级不断提高,网络规模也不断扩大,全国已经形成了东北电网、华北电网、华中电网、华东电网、西北电 网和南方电网 6 个跨省的大型区域电网,并基本形成了完整的长距离输电电网网架。其中华中电网与除了东北电网外的所有电网互连,华北电网与东北电网互连,其他互不相连。 4、电网的发展趋势 近期,国家电网公司总经理刘振亚在“国电力发展和技术创新院士论坛”中表示,从 2013 年起的 8 年间,公司将投资逾 3 万亿元建设特高压电网。分析人士认为,特高压电网建设能解决我国能源分布不均的难题,进而促进清洁能源发展、优化煤电布局,通过特高压电网未来的建设,相关特高压设备生产企业将直接受益,对上市公司股价表现也形成利好。 毫无以为,电网 的发展趋势就是向特高压输电线路发展。 考点 5: 特高压输电发展动因及研发历程,特高压输电技术特点,特高压交直流混合电网特征。 1、 特高压输电发展动因及研发历程 反对特高压的理由万千,从开始以不可行、不可能为由,后退至不安全、不经济,再退至“并非反对特高压技术本身”,而是反对“以此带来的垄断”。反垄断大旗招展,自然望者生畏,可再想一想又觉奇怪, 500 千伏联网做不到垄断,特高压就能垄断吗?电压升级的过程难道是垄断固化的过程吗?用历史的眼光来看,特高压并不特殊,它和其他的电压等级一样,都是电力工业发展到一个阶段的 产物。 回顾世界电力工业史,有一个明显的趋势:电压等级在不断攀升,而且这种攀升是与电厂装机容量的提高、用电需求的增加是同步的。 有电以来,人类对于电力的需求一直以几何级数增长。为了满足日益增长的用电需求,电力科学家们在技术上不断突破,一些大型的发电机组相继被研制出来。发电机容量从 20 万千瓦、 30 万千瓦,迅速迈上百万千瓦级别。20 世纪 70 年代起,电力进入了大机组、大电厂的时代。 1973 年,瑞士 BBC 公司制造的 130 万千瓦机组在美国肯勃兰电厂投入运行。 4 年之后的 1977 年,全美装机容量百万千瓦以上的发电厂就已经 达到 120 座。 大型发电机组出现之后,再像爱迪生那样在闹市办电厂是不可能了,电厂不得不搬到远离城市的空旷地带。机组容量的上升和送电距离的拉长,客观上要求电网电压等级不断升高。 1891 年,世界上第一条高压输电线路诞生时,它的电压只有 13.8 千伏。仅仅过了 17 年, 1908 年美国就出现了 110 千伏线路,电压一下提高了近十倍。 1935 年,美国将 220 千伏电压提高到 275 千伏,人类社会第一次出现了超高压线路; 1959 年,苏联建成世界上第一条 500 千伏输电线路,这是人类利用电能水平的一次大跨越。但这个纪录没保持多久, 1969 年,美国建成了 765 千伏超高压输电线路。上世纪 70 年代起,美国、苏联、日本等国家开始研究特高压电网,苏联还建成了一段 1150 千伏的特高压试验线路。 2009 年,中国终于在电压等级的提高上走在了世界前列,自主研发的 1000 千伏特高压交流工程投入商业运行,中国电力从此由技术跟随者变成了引领者。 更高电压等级的出现,是电力技术不断发展的产物,是经济社会发展催生的必然结果。我们有理由相信,特高压不会是人类电压等级的顶峰,未来可能还会出现“特特高压”等一些我们还叫不上名字的高电压。交流 1000千伏,直流 800 千伏、 1100 千伏,在未来可能只不过是一些寻常的电压等级,就像我们现在看待 110 千伏、220 千伏一样。正所谓“后之视今,亦犹今之视昔”。 用发展的眼光看问题,才能让未来的梦想照进今天的现实。我国的一次能源以煤炭为主,储量虽然丰富,但它毕竟是一种不可再生能源,总有用尽的一天。所以,未来能源安全的重任必然要落在可再生能源的肩上。我们很庆幸,中国有丰富的可再生能源;我们也很纠结,因为它们都集中在西部和北部,距离电力消费中心有 800 到3000 公里之遥。我们已经习惯了把煤炭、石油等资源进行“乾坤大挪移”,哪儿用电就 在哪儿建电厂,可风能、水能、太阳能又怎么运输呢?没有长距离、大规模的电力输送技术,到孙子辈上,如何保障他们的用电呢? 技术进步总会伴随风险。汽车发明之前,人类不必承担车祸的风险。然而,人类并没有因为惧怕风险而停止进步,而是通过种种技术手段,把风险控制在可以接受的范围内。所以,我们发明了交通信号灯,发明了安全带、安全气囊等新技术,来保证行车的安全。同样,在电压的一次次升级过程中,科学技术和管理的进步也保证了电力系统的安全稳定运行。 近十年来,全球共发生了 34 次大停电事故,这些国家都没有特高压。我们国家不仅实现 了 500 千伏及以下电网的安全稳定运行,更加难得的是,连接华北和华中的 1000 千伏特高压交流试验示范工程,单线连接两大电网近 4 年,同样安全无事故。 但到如今,两大电网的连接重担仍然仅让一条线路承担,而后续工程迟迟不能上马。我们的国家,需要多一些特高压般“坚强的脊梁”,少一些背后指指戳戳的“暗箭冷枪”。 1992 年出版的中国大百科全书(电工卷)中说“中国幅员辽阔由于电力资源与负荷中心分布的不均匀,随着电力系统的发展,特高压输电的研究开发亦将会提上日程。” 20 年前的电力科学家们就已经隐约看到了特高压在中国 的前景。 20 年后的我们岂能再去“开倒车”? 为什么偏偏“特高压”会在中国引发这么大争论,而之前的那些电压等级没有出现这种情况呢?或许是因为特高压之前的各类电压等级,都是在欧美国家试验成功并应用成熟之后才传入中国的。例如全球第一条 110 千伏线路领先中国 35 年, 220 千伏线路领先 31 年, 500 千伏线路也早于中国 20 多年。而在特高压方面,中国比世界同行们领先了一步,反而引起了一些人的恐慌。 习近平总书记提出了“中国梦”,让敢于创新、不甘落后的国人充满了信心。面向未来,自主创新舍我其谁? 2、 特高压输电技术特点 、 特 高压交直流混合电网特征 2010 年 8 月 12 日从国网公司召开的特高压交直流示范工程表彰大会上获悉,世界上运行电压最高、技术水平最先进、我国具有完全自主知识产权的交流输变电工程 1000 千伏晋东南 南阳 荆门特高压交流试验示范工程通过国家验收。这标志着特高压已不再是“试验”和“示范 ”阶段,后续工程的核准和建设进程有望加快。国家电网同时宣布,到 2015 年将建成华北、华东、华中(“三华”)特高压电网,形成“三纵三横一环网”,我国特高压电网建设驶入快车道。 特高压输电技术 使用 1000 千伏及以上的电压等级输送电能。 特高压输电是在超高压输电的基础上发展的,其目的仍是继续提高输电能力,实现大功率的中、远距离输电,以及实现远距离的电力系统互联,建成联合电力系统。 特高压输电具有明显的经济效益。据估计 , 1 条 1150 千伏输电线路的输电能力可代替 5 6 条 500 千伏线路 ,或 3 条 750 千伏线路 ;可减少铁塔用材三分之一 , 节约导线二分之一 , 节省包括变电所在内的电网造价 10 15%。1150 千伏特高压线路走廊约仅为同等输送能力的 500 千伏线路所需走廊的四分之一,这对于人口稠密、土地宝贵或走廊困难的国家和地区会带来重大的经济和社会效益。 特高压输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少。 100 万伏交流特高压输电线路输送电能的能力(技术上叫输送容量)是 50 万伏超高压输电线路的 5 倍。所以有人这样比喻,超高压输电是省级公路,顶多就算是个国道,而特高压输电是“电力高速公路”。 大家都知道,中国的高速公路经过近几年的快速发展,已经基本成网,四通八达。而中国的特高压输电这个“电力高速公路”, 2008 年底才刚刚建成一个试验示范工程,线路全长只有 640 公里。所以,要建成特高压电网这个电力高速公路网,还需要较长时间,也必然要花费不少的人力、物力、财力,为 的就是要在全国范围内方便、快捷、高效地配置能源资源。 在电力工程技术上有一个名词叫“经济输送距离”,指的是某一电压等级输电线路最经济的输送距离是多少,因为输电线路在输送电能的同时本身也有损耗,线路太长损耗太大经济上不合算。 50 万伏超高压输电线路的经济输送距离一般为 600 800 公里,而 100 万伏特高压输电线路因为电压提高了,线路损耗减少了,它的经济输送距离也就加大了,能达到 1000 1500 公里甚至更长,这
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