2011可再生能源概论水电能源1

王丽萍教授、博导

9/14/20224:59PM可再生能源概论---我国水电的发展现状和前景（一）1讲授提纲一、我国水能资源概况二、我国的水电开发利用三、水电与电网运行四、我国水电发展前景五、我国部分典型流域水电开发2一.我国水能资源概况3本节内容提纲我国能源资源与消费结构能源与环境问题水能资源的地位我国水能资源概况4我国能源资源结构我国能源资源的基本特点是富煤、贫油、少气，水能资源总量排世界第一位。统计表明，我国煤炭资源总量为5.6万亿吨，其中已探明的储量为1万亿吨，占世界总储量的11％，剩余探明可采储量约占世界的13%，排世界第三位，储采比接近百年；煤层气预测资源量为136.8万亿立方米,相当于450亿吨标准煤,排世界第三位,是未来能源利用可以发展的方向；5我国石油的资源量为930亿吨,最终可采石油储量140亿吨。占世界总储量的3.08％，居世界第14位。

至2009年底累计探明石油可采储量92.1亿吨,占最终可采资源量的

49.3%,

历年已累计采原油48.57亿吨,

剩余经济可采石油储量20.43亿吨,

储采比仅为16年。且从1985年以来,新增可采储量均低于当年采出量,

后备石油资源严重不足。6我国天然气的资源、总量为55.89万亿立方米,最终可采量10.5万亿立方米,占世界总储量的1.2％。2010年累计探明天然气地质储量达到8.7万亿立方米,到2006年底累计采出天然气约3000亿立方米,剩余可采储量约4.79万亿立方米,

储采比约为49年。

据2005年的最新资料，我国大陆水能资源的理论蕴藏量为6.994亿kW，年发电量为6.0829万亿kW•h，水能资源的理论蕴藏量和可能开发的水能资源，均居世界各国第一位。7我国的风能资源很丰富，可开发的风能储量约10亿kW，其中陆地上可能开发的风能储量约2.53亿kW，主要分布在东北、西北和华北地区；海上可能开发利用的风能储量约7.5亿kW至2010年底，我国风电装机达到4400万kW，首次超过美国，跃居世界第一（但风能年电发电量仍然低于美国）。8“英国电力”预测我国煤炭的可采年限为80年,石油的可采年限为40年,天然气的可采年限为50年。这个预测虽然不一定准确,但是我国化石能源资源难以保证本世纪我国经济和社会发展的需求确是比较一致的看法。

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我国能源消费结构以煤为主，煤炭占能源消费构成的65%以上（石油占25%左右,水能占7%以上,天然气占3左右%,核能占0.47%），清洁能源所占比例较低。随着经济快速增长，能源消耗总量大幅度增长，煤炭、石油和天然气这些常规能源的消耗量越来越大，石油的进口量逐年大增。如果能源生产和消费方式不变，未来的能源需求无论从资源、资金还是环境方面都无法承受。我国能源消费结构10能源环境问题突出以煤为主的一次能源消费结构造成了严重的环境污染。

酸雨率全国40%、广东70%，

世界污染严重的20城市我国占16个；SO2排放量的90%，NOx排放量的60%都来自于燃煤；全国SO2排放总量超过环境承载能力的70%左右。生态破坏造成的经济损失已占GDP的8%。已严重威胁经济和社会的可持续发展！11能源安全问题凸现2010年我国大陆能源消费量达22.75亿吨标准油，占世界能源消费量的20.3%，仅次于美国，居世界第二位（美国23.82

，第三位俄罗斯6.85

）。2010年，我国石油消费量约4.49亿吨，其中净进口2.39亿吨，对外依存度超过55%。预测：2020年将达60—70%。2020年我国经济翻两番，GDP突破1万美元/人，面临十分严重能源安全问题.事关国家战略安全、经济社会可持续发展!12水能资源的地位我国常规能源资源以煤炭和水能为主，水能资源仅次于煤炭，居十分重要的地位。优先发展水电，能够有效减少对煤炭、石油、天然气等资源的燃烧，不仅节约了宝贵的化石能源资源，还减少了环境污染。为了解决能源短缺、缓解矿物燃料产生的巨大环境问题，水电能源系统开发是目前建立可持续能源支持系统中最具开发规模的能源利用方式之一。13我国水能资源概况河流众多，径流丰沛，落差巨大，蕴藏着丰富的水能资源。水能资源蕴藏量6.994亿kw，年发电量6.0829万亿kw.h。（至2011年8月我国发电装机容量已经接超过11亿kw，2010年我国发电量是41413亿kw.h)西南地区的水能资源蕴藏量占我国总蕴藏量的67.8％，云南、贵州、四川三省的水能资源蕴藏量占我国总蕴藏量的50.7％。1415河流落差巨大我国地势西高东低（四级阶梯），河流落差巨大是世界上陆地高差最大的国家（4000多米）河道陡峻，落差巨大，是我国河流的突出特点16我国水能资源总量虽然十分丰富，区域间的分布却不均衡。从河流看,水能资源主要集中在长江、黄河中上游，雅鲁藏布江中下游，珠江、澜沧江、怒江和黑龙江上游，这些河段占全国大中型水电资源量的

90%。从区域看，云、川、藏水能资源占全国的

57%,

而经济较发达、人口集中的东部11省市,水能资源仅占

6%。

17水能资源18二.我国的水电开发利用19本节内容提纲我国水电建设历程常规水电开发现状抽水蓄能建设现状小水电开发现状20我国的第一座水电站我国早在4000年前就开始兴修水利，至春秋战国，水利工程已有相当规模，建设水利也非常先进。但现代化的水电建设起步很晚。1910年，我国大陆的第一座水电站——石龙坝水电站（云南昆明附近螳螂川）建成，装机472KW。21第一座自主建成的水电站1960年，浙江新安江水电站建成，是中国第一座自己勘测、设计、施工和自制设备的大型水电站。22到1949年底，全国水电装机仅16.3万kW，居世界第20位。新中国成立后，尤其是改革开放以来，水电事业有了突飞猛进的发展，到2005年底，我国水电装机达到1.17亿kW，居世界第1位，至2010年8月25日以位于云南省南涧县的小湾水电站最后一台机组投产发电为标志，全国水电装机总容量已突破2亿kW大关，稳居世界第1位。

23在建的大型水电站共182座，总装机容量为9250万kW，其中大型水电站35座，总装机容量为7004万kW，包括三峡、溪洛渡1260万、龙滩420万、小湾420万、拉西瓦420万、瀑布沟360万、锦屏一级360万、构皮滩300万、水布垭184万、彭水175万、公伯峡150万等特大型水电站。溪洛渡水电站效果图龙滩水电站效果图施工中的水布垭电站24抽水蓄能电站建设除了常规水电站以外，我国抽水蓄能电站的发展也很快。抽水蓄能电站主要建于水力资源较少地区，以适应电力系统调峰的需要。

至2009年8月，我国己建成20座，装机总容量达1184.5万kW的抽水蓄能电站，另有11座在建,在建总容量1308万kW。已成为我国电力系统的重要组成部分。抽水蓄能电厂示意图25抽水蓄能电站广州抽水蓄能电站总装机容易240万kw，是我国第一座也是目前世界上最大的抽水蓄能电站。我国在西藏建设了世界上海拔最高的抽水蓄能电站--羊卓雍湖抽水蓄能电站，总装机容量11．25万kW。26抽水蓄能电站建设江苏天荒坪抽水蓄能电站，总装机容量为180万kw，为日调节纯抽水蓄能电站。华北电网最大的抽水蓄能电厂十三陵抽水蓄能电站，装机容量80万kw。河北潘家口的混合式抽水蓄能电站，装有1台15万kw常规水轮发电机组，还有3台抽水蓄能机组，每台9万kw

天荒坪电站上库天荒坪电站下库27小水电建设我国小水电（装机容量小于25000kw）资源十分丰富，可开发量8700万千瓦，居世界第一位，分布在全国1600多个山区县，主要集中在西部地区，约占全国的67%。西南部的广西、重庆、四川、贵州、云南、西藏等6省(区、市)和湖北恩施州、湖南湘西州，是我国小水电资源最丰富的地区，拥有4474万千瓦，占全国的51.4%28三.水电与电网运行29本节内容提纲我国的电力工业水电机组的特点我国的电网分布水电在电网中的作用与效益30我国的电力工业

1882年我国第一台发电机组在上海安装发电,从此诞生了中国的电力工业。新中国成立前的近70年中,电力工业发展缓慢。新中国成立后,经过50余年的努力,到2011年8月我国发电装机容量已经超过11亿kw，2010年我国发电量是41413亿kw.h,无论是装机容量还是年发电量都已居世界第1位。

31我国电网分布32我国电网分布33电力负荷图12腰荷区峰荷区基荷区电力负荷482420160时间h34水电机组的运行特点水电机组启停灵活。水电机组易于开停机，开停机费用可以忽略不计，且不受机组启停次数、最小停运时间以及最小持续运行时间等限制。水电机组有良好的调节性能。水电机组可调节容量范围大，升降出力速度快，能有效地跟踪负荷变化。35水电的优点清洁、可再生的绿色能源运行成本低，价格低廉运行可靠性高，调节性能好，是良好的调峰、调频、事故备用电源除了发电外还同时可以具有防洪、供水、防凌等重要功能作用36水电的缺点建设投资巨大，还贷压力沉重发电能力不确定。由于天然入库水量随机变化，水电厂(尤其是水库调节性能差的水电厂)运行管理人员难以准确预计水电厂未来的发电能力水电管理复杂。除了发电外，还需重点考虑水的调度，如大坝防汛、城镇供水、农业灌溉、北方江河防凌灾、水库优化调度、水库冲沙及航道通航等综合利用37水电在电网中的作用与效益静态效益：作为常规能源，提供优质、可靠的电力。动态、可靠性效益：承担电网必需的调峰、调频、备用容量。综合社会效益：水库还具有防洪、灌溉、航运、防凌、旅游等功能。38四.我国水电发展前景39本节内容提纲我国的水电发展空间我国的能源发展战略我国水电开发的总方针特殊水能资源--海洋能及其利用40我国的水电发展空间

世界上有24个国家依靠水电为其提供90%以上的能源，如巴西、挪威等国；有55个国家依靠水电为其提供50%以上的能源，包括加拿大、瑞士、瑞典等国。发达国家水电的平均开发度已在60%以上，其中美国水电资源已开发约82%，日本约84%，加拿大约65%，德国约73%，法国、挪威、瑞士也均在80%以上。我国的水电开发度仅为24%。41我国的能源发展战略我国已经明确制定“优先发展水电”的能源发展战略;按照能源规划目标，到2020年我国水电装机将超过3亿千瓦，占全国总装机的30%左右。这意味着在未来的10年，我国新增水电装机将是历史总和的两倍左右，即平均每年需要新增装机约1000万千瓦;我国正在进入一个水电建设高速发展的黄金时期，水电能源开发具有极其广阔的前景。42我国水电开发的总方针优先主要开发调节性能好的水电站，并从全电力行业和社会经济发展的角度综合考虑和研究水电开发强度，避免出现浪费；大力开发西部水电,我国的水能资源主要分布在西部地区（四分之三以上），目前开发率仅为8％,通过“西电东送”战略对我国东、西部地区自然资源和经济资源的差异进行互补重构;协调发展中、东部地区的抽水蓄能电站；加强水电“流域、梯级、滚动、综合”开发的模式；更加注重环境问题和生态问题。43加快水电能源基地建设44加快水电能源基地建设45继续重视小水电的开发

我国的小水电资源十分丰富。小水电除了无污染、可再生、成本低廉外，还具有资源分散，对生态环境负影响小，技术成熟，投资少，易于修建等诸多特点，因而适宜于农村和山区，特别是我国广大的农村和山区。小水电开发对农村现代化建设贡献巨大加快了边远山区、少数民族地区和革命老区的经济发展。促进了生态环境建设和可持续发展。