從全球范圍看,本世紀將仍然是電力工業大發展的時期。雖然發達國家實現了電氣化,但發展中國家還有二十億人口沒有用上電,已經用上電的一些發展中國家人均用電量只及發達國家的幾十分之一。我國的電力工業雖然已取得舉世矚目的成績,發電裝機和年發電量均已位居世界第二,但人均用電量比發達國家低了一個數量級。為發展經濟、擺脫貧困、消除愚昧、實現社會進步,包括中國在內的發展中國家都必須大力發展電力工業、實現電氣化。
但是,傳統的依靠化石燃料的發電方式已受到燃料資源的限制,更受到環境污染的制約。我國作為世界上第二大溫室氣體排放國,已經引起世人的關注。筆者參與《聯合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》等文件的討論和起草工作時,就親身感受到我們所承受的來自國際社會的壓力。目前我們雖然可以用人均的概念(即我國人均能源消費量和人均排放量)加以說明,但已引起國際社會的質疑,發達國家已經針鋒相對地用效率的概念(即能源消費強度)反對人均的概念,并將此寫入了有關文件。我國承擔減少排放的國際義務看來只是個時間問題。因此,國內和國際的形勢都迫切要求我們及時調整能源政策和電力工業發展戰略。
有沒有可能走出一條可持續的發展電力工業的路子來呢?有。靠什么?靠科技。
依靠科技有兩層意思:一是促進科學技術本身,即加快技術的革新與進步;二是促進有關方針政策的制定和法律體系的建設。
前者即實現電力工業的高效率、低排放或零排放的科學技術。前不久在德國波恩召開的2004年國際可再生能源會議上,德國就表示要步丹麥后塵,發展海上風電場,以彌補因關停核電站而出現的發電容量的不足。最近,來自歐洲的報告稱,西歐陸上風能的技術蘊藏量約為目前西歐用電量的兩倍,海上風能約為用電量的四倍。西歐可利用的太陽能(PV)至少相當于目前西歐的用電量。為了履行京都議定書的義務,歐洲國家正在醞釀大規模利用可再生能源的能源戰略。這種戰略的實施,無疑是歐洲電力工業可持續發展的重要舉措。
相對其他能源資源來說,我國煤炭資源蘊藏較為豐富,因此相當長時間內,煤炭仍將是我國發電的主要能源。目前國外潔凈煤發電技術的研究開發與應用已取得成果,相繼建成了示范電廠并開始商業運營。大容量、超臨界和超超臨界機組迅速發展,正在成為發達國家火力發電的主力機組。因此,今后我國將把引進吸收與自主開發相結合,大力推動這些電源新技術的研發和應用。在電網方面,應采用新技術減少輸電線和變電站的環境影響及占用空間,如將電力電子技術與計算機控制技術相結合研制的新型靈活交流輸電裝置,用于超高壓輸電系統,可以突破電網中瓶頸限制、增加線路輸送能力、提高電網可靠性和穩定性。應用計算機技術與信息網絡技術,使電力系統的調度自動化系統、通信系統、繼電保護和安全裝置以及電力系統仿真分析面貌進一步改觀。此外,高效率燃氣輪機技術,分散型電、熱、冷三聯供裝置和大幅度提高電力用戶終端效率的新技術,以及有害排放物、電磁波、放射性污染的治理技術等,都對提高能源效率、治理污染、減少不可再生資源的占用具有重要意義。總之,先進的電力技術的標志是在可提高電力供應的安全性和經濟性的同時,把對環境造成的不利影響減至最小。這些技術的開發和利用將為電力工業的可持續發展創造物質條件。先進的電力技術是跨向未來的橋梁,而且隨著科學技術的不斷進步,實現可持續發展的道路將越來越寬廣。
但是,能否盡快地實現電力可持續發展,并不完全取決于科學技術發展本身,還取決于推動技術開發和成果應用的政策環境。電力工業具有一定的公用事業性質,先進的電力技術帶來的社會效益遠比電力企業本身的經濟效益大。但目前環境危害的外部成本未能在電價體系中反映出來,即電力的外部成本未能內部化,致使清潔高效的電力技術在多數情況下無法與污染低效的電力技術競爭。在市場機制不健全的情況下,一個不排放污染物的電廠是競爭不過大量排放污染物的小電廠的,因為目前制造污染是無成本的,治理污染是有成本的。因此,為了電力的可持續發展,還必須建立有利于推廣應用新技術的法律體系和政府的科學決策機制,使科學技術的作用真正發揮出來。