理论教育 1949年以来火电业发展概述

1949年以来火电业发展概述

时间:2023-05-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:表1-21949年中国主要工业产品产量与美国、印度的比较不过,中国历史上,主要工业产品的在1949年前的最高产量大都比印度高。1941年,中国发电量是60亿度;1943年的钢、生铁产量分别是92.3万吨、180万吨。中国自制的第一发电机是,1905年天津教学品制造所制成的帷幕爱思特发电机。1957年末,我国火电装机容量达362万千瓦,是中华人民共和国成立初的2倍多。

1949年以来火电业发展概述

1.落后的起点

电力角度,1949年,中国经济社会极其落后。

表1-2所示是总量,如果从按人均量衡量,中国的相关数据更加令人难堪。因为彼时中国人口为5.4亿,而美国人口则只有1.4亿、印度人口为3.5亿。

表1-2 1949年中国主要工业产品产量与美国、印度的比较

不过,中国历史上,主要工业产品的在1949年前的最高产量大都比印度高。1941年,中国发电量是60亿度;1943年的钢、生铁产量分别是92.3万吨、180万吨。[15]

2.奠定技术基础:1949—1978年

1831年,英国人M.法拉第制造出人类第一台手摇圆盘直流发电机;1875年,法国在巴黎北火车站建立了世界首座火力发电厂,供附近弧光灯照明用电。而中国电工发展则先是电能使用(建电厂)后制造发电机。1879年5月,为欢迎美国第18任总统格兰特上海购买德国西门子的一台10匹马力的自励式直流发电机,为外滩路灯提供电能。这开创了中国点灯照明的先河,当时被称为“奇异的灯”“奇异的自来月”。中国自制的第一发电机是,1905年天津教学品制造所制成的帷幕爱思特发电机。[16]但由于长期的战乱和社会动荡等原因,中国电力工业在20世纪80年代后才有突飞猛进的发展。

由于中国电工制造业的基础薄弱,只能从事电器修配和制造简易产品,远不能适应大规模经济建设的需要。1949年,我国一次能源生产量仅0.24亿吨标准煤;全国发装机容量仅1 850兆瓦,[17]比当今上海市外高桥第三电厂的2 000兆瓦装机容量还小。[18]中国政府于是把电力工业作为国民经济的先行产业。从1950年起,国家就有重点地对原有企业进行改建或迁建,初步形成了东北、上海及西安三大电工制造基地的布局。这些工厂和相关科研机构,为中国电力设备制造奠定技术基础;直至20世纪80年代,这批工厂仍是中国电工制造业的骨干企业。

20世纪50年代,苏联捷克斯洛伐克成了中国火电建设过程中最大的技术源。“一五”期间,苏联援建我国156项重点工程中,有24项电力项目,这些项目的建设奠定了新中国火电发展的基础。尤其重要的是,20世纪50年代初,上海基地从捷克斯洛伐克引进了6—12兆瓦火电技术,而哈尔滨基地则从苏联引进了25—50兆瓦火电技术;这两个基地的创建为中国的火电设备工业奠定了基础。[19]1956年2月,国产首台6 000万千瓦火电机组在淮南田家庵电厂投产,结束我国不能制造火电设备的历史。该火电机组是上海锅炉厂、上海汽轮机厂和上海发电机厂仿制1952年从当时同属社会主义阵营的国家——捷克斯洛伐克引进的6 000千瓦成套发电设备制造技术。1957年末,我国火电装机容量达362万千瓦,是中华人民共和国成立初的2倍多。[20]

但1957年到“文革”结束的这一段时间,中国电力设备制造、电力行业发展道路十分坎坷。反右斗争扩大化、大跃进、三年困难时期、中苏关系交恶(苏联专家回国)和十年“文化大革命”期间,火电行业的发展随着国家政策的变动起起落落。反右斗争扩大化,一大批电力工程技术人员受到冲击,延缓了发电设备的质量进一步提高。[21]这段坎坷的经历使我国火电建设与发达国家的差距越来越大,大洋彼岸的美国早就步入大机组时代。

3.快速前进:1979—2002年

中国改革开放前期的1980—1995年期间,生产力迸发性地高速增长,能源和电力供应极其短缺。这段时间,中国电力装备制造技术通过引进国外大型发电设备技术水平,经过消化、创新,提高国产发电设备水平。从技术看,走出了引进、消化、创新、国产的成功之路。1986年,首批引进外资、成套设备建设大型发电厂。随着电力装备制造业的发展,逐步减轻了20世纪80年代以来的拉闸限电这种电力严重滞后于加工工业发展的“瓶颈”约束。

改革开放之初,中国开始集中精力进行经济建设时,重点建设工程所需成套设备大部分依靠进口。为了改变这种被动状况,1983年7月国务院颁布了《关于抓紧研制重大技术设备的决定》,其后,国家在长期规划中先后确定了一批重点建设工程需要的重大技术装备,包括千万吨级露天矿成套设备、大型火电站成套设备、大型核电站成套设备、超高压输电成套设备、北京正负电子对撞机等14项重大成套设备研制项目。作为上述重大项目之一的300兆瓦、600兆瓦大型火电发电成套设备,其策略是尽快引进国外设备设计、制造技术和工程设计技术,辅以必要的企业技术改造,最后国产。这个“以市场换技术”策略取得了良好的效果。最大引进项目是上海电气联合公司、哈尔滨电站设备成套集团公司分别从美国西屋电气公司和燃烧工程公司引进的300兆瓦和600兆瓦火力发电设备制造技术,并同时购买了一批大型加工设备、测试设备和大型电子计算机。第一套300兆瓦及600兆瓦考核机组已先后在山东石横电厂和安徽平圩电厂并网发电。[22](www.daowen.com)

但是,引进的火电发电机组技术,仅仅是20世纪70年代中末期的水平,存在热耗高、轴系振动偏大、锅炉气温偏差较大、发电机电气性能不理想等问题。于是,国家确定优化电机设备的目标。经过优化,国内发电机厂家不仅提高了技术水平,而且也扩大了生产能力。[23]目前,中国300兆瓦、600兆瓦火电机组的国产化率分别达到95%和90%;形成了批量生产能力,成为我国电力工业的主力机组:在运行的300多套600兆瓦火电机组中,国产机组达86%。在电力设备制造方面,中国超超临界数百万千万火电站、第三代核电站、特高压交直流输电成套设备,都达到了国际先进水平。[24]

在2000年开始实施西部大开发时,为了实现东西部资源共享、优势互补,国家推进西电东输项目,其中最具代表性的是中通道的±500千伏直流的三峡输变电工程。但在20世纪90年代,中国不具备成套设计和制造±500千伏超高压的直流输变电设备的能力。为了尽快地掌握这一直流输变,1999年,三峡一常州±500千伏直流输电工程的国际招标,要求外方转让流变压器、平波电抗器、换流阀和晶闸管等关键技术,并允许国内厂商分包制造,分保额为30%。到2005年,三峡一上海±500千伏直流输电工程的国产化率达70%以上,还掌握了成套设计技术。在上述的超高压输电工程的基础上,国内相关企业逐步特高压的关键设备生产技术,进而发展到具备独立设计±800千伏特高压直流输变电工程和制造大部分设备的能力。[25]

4.创造辉煌:2002年以来

2003年,电力体制改革促使发电企业的活力猛增。这次改革的背景是,在1998年亚洲金融危机后,1999年国家曾作出三年内不上大的电力项目的决定。这导致在2002年后,缺电现象开始凸显。直至2004年,爆发大规模的全国性电荒:二十几个省(区)、市出现拉闸限电。为了应对电力供应紧张局面,2003年国务院实施的《电力体制改革方案》。2003年电力体制改革前,原国家电力公司是一个大一统的国有独资经营企业,实行发、输、配、售垂直一体化运营,高度垄断,高度集中。作为链条中的发电企业,几乎成了发电车间。2003年电力体制改革基本完成电力行业的厂网分开:发电端被拆分为五大电力公司,基本形成市场竞争格局。此后,每年新投产的装机容量快速扩大。2006年国内电站发展达到了历史上登峰造极的一年,全国新增电力装机高达1.06亿千瓦,全国总装机容量达到6.22亿千瓦,比上年增长了20.6%。这一轮电力改革产生了巨大的效果,发电端的竞争,提供了比较充足的电力供应,使中国的电力供应彻底摆脱了长期不足的局面。中国的电力行业成长和壮大了,即使在今后发生电力短缺的状况,也能够在较短时间内加以克服,一改中国长期以来缺电的局面。[26]

2006年电力供需紧张状况的缓解使国家有了充分的空间推进电力工业结构调整。2006年年新增装机容量超过1亿千瓦,但全年行业平均发电小时数同比下降3.7%。由于2006年下半年至2007年上半年是机组投产的高峰期,2007年行业平均发电机组利用率仍回落5%左右。因为电力工业是节能降耗和污染减排的重点领域,而电力工业最为主要的节能减排手段是“上大压小”:今后规划新建火电项目,都要尽可能采用60万千瓦及以上超临界机组。关停范围包括:单机容量5万千瓦以下的常规火电机组,运行满20年、单机容量10万千瓦级以下的常规火电机组,按照设计寿命服役期满、单机20万千瓦以下的各类机组,以及供电标准煤耗高、未达到环保排放标准和其他应予关停的机组。为调动地方和企业实施“上大压小”的积极性,发改委在审批政策上将项目新建与关停联系在一起,即关停24万千瓦小机组可建设30万千瓦机组,关停42万千瓦小机组可建设60万千瓦机组,关停60万千瓦小机组可建设100万千瓦机组。[27]

中国超超临界等火电的发展,因上述节能减排等政策而开创了清洁高效发电机组的新纪元,成为中国电机工业自主创新标志性的里程碑。20世纪80年代后期,中国开始关注超临界火电机组,并从国外引进大容量的超临界机组。1992年,首次引进的2台(套)60千瓦超临界火电机组,安装于上海石洞口第二电厂。这次技贸结合方式的引进,为中国的超临界机组的国产化做了技术上的准备。在超临界机组的自主研发、制造的基础上,2003年,中国超超临界火电机组的研制被列入“863”科技攻关项目。哈尔滨、上海和东方三大电站设备制造集团分别从三菱日立、阿尔斯通和西门子公司引进技术,并通过外国公司保证性能的合作方式,开始制造百万千万级超超临界机组。首套机组以华能集团浙江玉环电厂为依托工程,于2006年11月正式投入运行,上海汽轮机厂、哈尔滨锅炉厂、上海电机厂分别制造了汽轮机、锅炉和汽轮发电机。自此之后,国内电站设备公司基本掌握产品核心技术、制造技术,能大批量生产出60万千瓦及以上的超临界、超超临界火电机组。到2010年,中国火电装机7亿千瓦中超临界和超超临界机组达24%以上,是世界上百万千万级超超临界机组投入运行最大的国家。投运的国产超临界和超超临界机组发电效率、供电标准煤耗等性能指标,已达到国际先进水平。[28]

这段时期,中国电力行业的辉煌成果有:

2006年,国家启动为期5年的“户户通电”。2015年,中国“最后二十多万无电人口”的川南木里的彝族山民也用上了电。[29]

2011年,中国年发电量4.73万亿千瓦时,发电量跃居世界第一;中国220千伏及以上输电线路达48万公里,变电容量达22亿千伏安,电网规模世界第一。

2012年,中国进入全球500强的电力企业达到9家,位居世界第一。[30]

2014年,中国电力装备制造业产量居世界首位,实现总产值超过5万亿元。电力装备行业作为中国十大重点发展领域之一,是国家实现能源结构调整和节能减排战略的重要保障。[31]

2016年,中国的一次能源消费总量为44亿吨标准煤;中国能源供需总体宽松,局部过剩,能源消费量约占全球的23%,位居世界第一。[32]

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