火电行业概况

第一节 火电行业定义和细分

——指利用煤炭、石油、天然气等燃料燃烧产生的热能，通过火电动力装置转换成电能的生产活动。

包括：热电厂发电；利用余热、余气等发电活动。

火力发电，采用煤炭作为一次能源，利用皮带传送技术，向锅炉输送经处理过的煤粉，煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽，经一次加热之后，水蒸汽进入高压缸。为了提高热效率，应对水蒸汽进行二次加热，水蒸汽进入中压缸。通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。从中压缸引出进入对称的低压缸。已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业，其余部分流经凝汽器水冷，成为40度左右的饱和水作为再利用水。40度左右的饱和水经过凝结水泵，经过低压加热器到除氧器中，此时为160度左右的饱和水，经过除氧器除氧，利用给水泵送入高压加热器中，其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料，最后流入锅炉进行再次利用。

按发电方式，火力发电可分为汽轮机发电、燃气轮机发电、内燃机发电和燃气-蒸汽联合循环发电，还有火电机组既供电又供热的“热电联产”。

汽轮机发电又称蒸汽发电，它利用燃料在锅炉中燃烧产生蒸汽，用蒸汽冲动汽轮机，再由汽轮机带动发电机发电。这种发电方式在火力发电中居主要地位，占世界火力发电总装机的95%以上。

内燃机和燃气轮机发电均称燃气发电。

 内燃机发电主要指功率较大的柴油机发电。柴油机系统压缩点火式发动机，将吸入的空气用活塞压缩到高温与喷入的燃油着火燃烧产生高温高压，推动机械旋转运动，带动发电机发电。它的优点是单位容量重量轻，占地面积小，投资省、建设速度快，缺点是使用燃料价格高，发电成本贵、容量小、维修工作量大、运行周期短，除特殊场合外，多用作尖锋供用电电源和应急电源。目前，最大的单机柴油发电机组功率已达4.5万kW，净发电效率达30%～40%。

燃气轮机是旋转式机械，与柴油机相比更适宜于作为常用发电设备。它通过压气机将空气压缩后送入燃烧室，与喷入的燃料混合燃烧产生高温高压燃气，进入透平机膨胀作功，推动发电机发电。它的单机容量远比汽轮机小，最大功率已发展到13～21.6万kW，净发电效率可达35%以上，主要用于带尖峰负荷。

把燃气发电和蒸汽发电组合起来就是燃气-蒸汽联合循环发电，它有较高的电能转换效率，受到世界各国重视。

 第二节 电力工业的发展概况

一、世界电力工业发展概况

（一）世界电力工业的发展

电力工业起源于10世纪后期。世界上第一台火力发电机组是1875年建于巴黎北火车站的直流发电机，用于照明供电。1879年，美国旧金山实验电厂开始发电，这是世界上最早出售电力的电厂。1882年，美国纽约珍珠街电厂建成发电，装有6台直流发电机，总容量是900马力（670kw），以110V直流为电灯照明供电。经过约100年的发展，到1980年全世界发电装机总容量达到20.24亿kw，年发电量达到82473亿kw•h；1997年全世界发电装机容量超过32亿kw，年发电量达到139487亿kw•h。

自20世纪70年代以来，世界各国的电力工业从电力生产、建设规模、能源构到电源和电网的技术都发生了较大变化。进入90年代后，其发展逐渐形成了以下三个突出的动向：1、世界发电量的年增长率趋缓，而一些发展中国家，特别是亚洲国家仍维持较高的电力增长速度；2、电力技术的发展向效率、环保的更高目标迈进；3、电业管理体制和经营方式发生变革，由垄断经营逐步转向市场开放。

（二）发电量、发电装机容量及其地区分布

据联合国能源统计资料，1997年世界总发电量为139487亿 kw/h，其中火电占64.0%，水电占18.4%，核电占17.2%，地热及其它能源发电占0.4%；1996年世界发电装机总容量311768万kw，其中火电装机占65.4%，水电装机占22.8%，核电装机占11.4%，地热及其它能源装机占0.4%。美国和欧洲占世界总发电量的61.8%，亚洲占29.4%，而南美洲、非洲和大洋洲的发电量之和仅占88%；装机容量的地区分布也呈相似的格局。从世界发电量的变化可看出，80年代的年增长率为3.1%，而90年代以来年增长率下降为21%；但在亚洲，80年代年增长率为6.3%，90年代为6.5%，仍维持较高的增长速度。

（三）发电量和装机容量构成

1996年末全世界年发电量超过2000亿kw/h的国家有12个，其发电量的总和约占世界总发电量的71.3％。如按国家排序，美国当年的净发电量为34599.7亿kw/h，居世界首位；90年代初期居第四位的中国在1994年和1995年分别超过俄罗斯和日本，上升到第二位；日本居第三；俄罗斯排第四位；韩国在1995年超过乌克兰，排在第十二位。

（四）用电量及其构成的变化

20世纪以来世界上约有半数以上的国家和地区电力生产和消费仍处于很低的水平。工业发达国家与发展中国家，人均用电量存在着很大差距。据国际能源机构（IEA）1997年对全球用电状况的统计分析，该年度世界电力总消费量为128264亿kw•h，其中以工业发达国家为主体的经济合作与发展组织（OECD）29个成员国的电力消费量占到65.2%，但其人口总数仅占全球人口的19.3%；而人口总数占世界人口80.7%的非OECD国家（其中大部分是发展中国家），其电力消费量仅占世界总消费量的34.8%。另据联合国1996年对世界204个国家和地区人均年用电量的统计分析，低于100kw•h的国家和地区有30个，在101～1000kw•h之间的有53个，在1001～10000之间的有109个，超过10000kw•h的有10个，除美属维尔京群岛外，9个国家的排列顺序是：挪威（3830kw•U人）、冰岛（18934kw•h/人）、加拿大（17455kw•h/人）、瑞典（16421kw•h/人）、芬兰（15515kw•h/人）、科威特（15368kw•h/人）、卢森堡（15075kw•h/人）、美国（12981kw•h/人）、卡塔尔（11362kw•h/人）。

总用电量的绝对值逐年增长，而其行业用电构成逐年变化，是90年代以来世界各国用电水平变化的总趋势。从一些国家1997年用电构成的情况可以看虽在60%以上，但亦都比90年代初期有所下降。形成这种情况的主要原因是：

 1）各国均对工业和其他产业部门发展的比例进行了调整，产业结构发生明显变化；

2）工业内部产品结构变化，减少了单位产值电耗高的产品；

3）各生产部门大量采用先进的工艺过程和自动化系统；

4）家庭生活、商业及其他用电量的比重逐年增大。

二、我国电力工业发展概况

2004年全社会用电量增速及火电机组利用小时达到14.5%及5600小时的历史峰值。2005-2006年由于宏观经济调控及新增装机容量大幅增加，同时伴随电煤价格高位运行，预计全社会用电里增速每年将下降2个百分点左右，火电机组利用小时每年下降200小时左右。2004年成为了电力行业特别是火电行业景气及业绩的拐点。

2005年随着电力供求状况的逆转，为电力体制改革特别是电价形成机制改革加速提供了难得的历史机遇。

2006年，全国全社会用电量达到28248亿千瓦时，增长14.0%，增幅较2005年提高0.4个百分点。其中，第一产业用电增长9.9%，第二产业用电增长14.3%，第三产业用电增长11.8%，居民生活用电增长14.7%。用电结构由2005年的3.0：75.4：10.2：11.4转变为2.9：75.6：10.0：11.5，第二产业和居民生活用电比重继续提高。从逐月累计用电增速的变化趋势来看，总体呈现前低后高、逐月加快的态势，全年累计增速比1～2月累计增速提高2.3个百分点。

 2006年，国家电网公司经营区域全社会用电量达到22519亿千瓦时，同比增长14.0%。

工业用电增速继续高于全社会用电，重工业用电增速继续明显高于轻工业用电。2006年，工业用电量同比增长14.4%，其中重工业用电增长14.9%，分别高于全社会用电增速0.4和0.9个百分点，重工业对全社会用电增长的贡献率进一步提高。

高耗电行业用电继续保持快速增长。2006年，黑色金属、有色金属、建材和化工四大高耗电行业用电合计增长17.2%，增速同比提高1.6个百分点。其中，有色金属用电增长25.1%，增速同比提高12个百分点；建材行业用电增长15.4%，增速同比提高2.2个百分点；黑色金属用电增长19.6%，增速同比提高1.7个百分点；化工行业用电增长10.3%，增速同比下降6个百分点。

华北、东北、西北地区用电增速明显加快，南方地区用电增速与上年基本持平，华东、华中地区用电增速出现回落。华北地区用电增长最快，达到17.1%，增速同比提高1个百分点。西北地区用电增速提高最多，同比提高4.4个百分点，达到14.5%。东北地区增速实现两位数增长，同比提高2.7个百分点，达到10.0%，但仍然是用电增长最低的地区。南方地区用电增长12.8%，同比提高0.7个百分点。华东地区用电增长达到14.8%，位居各地区第二，但同比回落2.3个百分点。华中地区用电增速为12.1%，同比回落2.8个百分点。

分省来看，全国有25个省份用电增速保持两位数增长。用电增速排名前6位的分别是内蒙古（30.6%）、宁夏（24.7%）、海南（19.3%）、山东（18.8%）、青海（18.1%）和江苏（17.2%），后6位的分别是北京（7.1%）、上海（7.3%）、黑龙江（7.3%）、吉林（9.1%）、西藏（9.4%）和甘肃（9.7%）。

随着电力供需矛盾的缓解，统调电网用电负荷增速高于用电量增速。2006年，全国主要电网统调最高负荷合计为3.86亿千瓦，同比增长16.1%，高于统调用电量增速0.2个百分点。其中，华东、华北电网最高负荷分别突破1亿千瓦。

2006年，全国新投产装机容量达到1.02亿千瓦，其中水电1092万千瓦，火电8913万千瓦，核电100万千瓦。至2006年年底，全国装机容量已达到6.22亿千瓦，同比增长20.3%。其中，国家电网公司经营区域新投产机组容量达到8300万千瓦（包含蒙西370万千瓦）。

全国累计发电量为28344亿千瓦时，同比增长13.5%。其中，由于来水偏枯，水电发电量4167亿千瓦时，同比仅增长5.1%；火电发电量23573亿千瓦时，同比增长15.3%。

 随着供需形势的进一步缓和，全国发电设备累计平均利用小时数为5221小时，比上年减少了203小时。其中，水电设备平均利用小时数为3434小时，同比减少230小时；火电设备平均利用小时数为5633小时，同比减少233小时。

加快电网建设和改造，电网输送能力明显提高。2006年，全国新投产220千伏及以上输电线路35145千米、变电容量15531万千伏安。其中，国家电网公司投产26914千米、变电容量12026万千伏安。2006年，国家电网公司累计完成电网投资1760亿元，同比增长43%；跨区电网建设共计投产交直流线路4110千米、变电容量450万千伏安。晋东南-荆门特高压交流试验示范工程开工建设；阳城输电系统加强、三万线加装串补、陕北神木电厂送出等跨区工程按期投运；三沪直流工程提前投产。

国家电网公司积极实施提高现有电网输送能力工程，加大对现有电网技术改造的力度，到2006年年底，已累计提高各电压等级电网输送能力8500万千瓦，电网供电能力进一步增强。

尽管2006年仍有部分地区出现拉电或限电，但持续的时间短暂，多为高峰负荷时段短时拉限电，拉电条次及拉电损失电量均不足上年的4%。随着近年来电源的大规模集中投产，供需形势紧张的原因主要是气候异常（高温干旱或来水特枯）以及电网输配电能力不足等。

局部地区电力供需仍然偏紧。分大区来看，华东、华北、西北、东北地区总体电力供需平衡。华中地区水电比重大，受来水偏枯和电煤、天然气供应紧张影响，存在季节性供电紧张；南方地区由于装机不足、来水偏枯等原因，电力供应仍然偏紧。

分省来看，山西、辽宁、四川、重庆、湖北、西藏、广东、云南等地区供需偏紧。山西主要因装机不足导致供电紧张；辽宁由于电力需求快速增长、装机不足、局部电网“卡脖子”、东北主网来水偏枯等原因，电力供需紧张局面有所加剧；四川、重庆、湖北、云南等地区主要因来水不足、电煤紧张而导致供电比较紧张；广东电网由于装机不足、贵州电力送出网络受阻等原因导致电力供需形势依然偏紧；西藏因电力需求快速增长，在装机不足和来水偏枯的影响下，冬季供需较为紧张。黑龙江供电能力仍然富余，安徽、江苏、福建、河南、江西、甘肃、贵州开始出现电力富余。

发挥大电网优化配置资源的能力，缓解部分地区供需紧张。国家电网公司充分发挥大电网优势，积极推动电力市场建设和跨省、跨区电力调度，灵活调整电网运行方式，进一步发挥电网优化资源配置的功能。2006年，国家电力市场交易电量完成1685亿千瓦时，同比增长17.7%；省间电量交换完成1445亿千瓦时，同比增长6.3%。针对四川、重庆等地区夏季严重干旱高温、电力供应紧张状况，及时减少川电外送计划，组织华中主网、西北电网向川渝电网送电；针对辽宁部分地区电力供需紧张状况，及时组织华北向东北送电40万千瓦；针对南方电网一、四季度供需紧张情况，组织100万千瓦电力支援南方。

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