前不久因为夏季全国各地高温不断,作为水电大省的四川,面临用电紧张、拉闸限电的困境。重庆主城标志性景区,关闭景观照明。上海加入“省电模式”,外滩照明暂停。
年8月22日,上海外滩景象
大家不禁要问,电都是从哪里来的?中国到底缺电吗?
电从哪里来?
截止年底,全国发电装机总容量约23.8亿千瓦,其中火电装机12.97亿千瓦,占比54.56%;水电装机3.91亿千瓦,占比16.44%;新能源装机6.35亿千瓦,占比26.68%,包括风力发电和太阳能发电;核电0.53亿千瓦,占比2.2%。从数据来看,火力发电仍然占据我国发电的“半壁江山”。
火力发电
好在去年10月底,我国可再生能源发电装机容量突破10亿千瓦大关,分别在水电、风电、太阳能发电和生物质发电方面均保持世界第一。
白鹤滩水电站设计安装
16台单机容量为万千瓦的水轮发电机组
是世界单机容量最大的水电机组
但是装机规模不等于发电量,每种发电方式都有自己的特点!
▼
火力发电:加班加点
我国用电负荷绝大部分用的是火电厂的电,火力发电系统简单说就是拿煤烧开水,开水产生蒸汽,推动发电机发电。火电站用的燃料一般为煤或者天然气,也有使用工业废料当作燃料。我国火电技术水平领先世界,最典型的是上海外高桥第三火电厂,是世界上公认煤耗最低的火电厂。
呼和浩特:托克托工业园区
内蒙古托克托电厂是世界上最大的燃煤电站,被誉为火电站中的超级航母。电厂拥有得天独厚的资源优势,距离中国最大的露天开采煤田——准格尔黑岱沟大型煤田仅仅50公里,是国家“西部大开发”和“西电东送”的重点工程。
内蒙古自治区露天矿山
淮南,煤炭资源的充足,再加上煤电工业的大力发展,使其成为是名副其实的“中国能源之都”。也由于其煤炭工业,成为了全国6个煤电基地之一,拥有五家主力火力发电厂,总装机容量达到0万千瓦,是“皖电东送”总装机量的85%以上,当之无愧的“主力*”,点亮了大半个华东地区的夜晚,堪称“中国火力三峡”。
安徽淮南市平圩电厂全景图
火力发电虽仍是我国发电主力,但从燃料依赖、环境影响等方面还是有诸多弊端。近年来国家加大其他发电形式的建设,向着能源清洁低碳转型。从长远来看,核电、水电、风电和光伏等清洁能源是国家发展的主要方向。
▼
水力发电:夏丰冬枯
水力发电是技术最成熟的清洁能源发电技术,一条河流,拦腰建设一座大坝,装上发电机,电就呼哧呼哧地来了。这是很多人对水电的基本认知,但事实并非如此简单。为了能够有效利用水能,还需要人工修筑大坝、引水管涵等水工建筑物,建设难度大、周期长。据统计,全国有超过座水电站,千万兆瓦装机以上的大型水电站共62座,其中包括3座在建,59座已投产发电的水电站,中国水电水平稳居世界第一。
长江三峡水利枢纽工程,是世界上规模最大的水电站,自年批准建设,于年全部完工。这是中国史上建设的最大型的工程项目,装机容量达到了万千瓦。并且因其巨大库容可提供调蓄能力,使得下游地区可抵御百年一遇的特大洪水,具有防洪、发电、灌溉、航运等综合效益。
长江三峡水利工程-金色大坝
位于我国最大水电基地的金沙江,发源自唐古拉山脉的冰川融水,全长公里,天然落差可达5米。在其下游的溪洛渡、白鹤滩、乌东德和向家坝四座世界级巨型梯级水电站,分别位于世界水电站排名的第3、4、5、8。
白鹤滩水电站犹如一只白鹤张开双翅将金沙江拦在身后,大坝最高可达米,相当于一座层的高楼,最大泄洪能力可达约3万立方米每秒,8分钟就可以灌满一个西湖。
白鹤滩水电站
正因这些世界级水电站的建立,使得四川成为了我国水力发电量最多的省份,云南、湖北位列其后,三省区撑起了全国水力发电总量的2/3。
但是四川水力发电量虽遥遥领先,但受制于水电季节性的“夏丰冬枯”,丰水期电多得用不完,枯水期还得借助煤电或从省外购电
▼
核能发电:一刻不停
核能发电原理和火电厂一样,都是“烧开水”。利用核反应堆发生裂变产生的能量,再由冷却液(水)带出“大锅炉”中的热量,产生蒸汽进行发电。核电站一旦启动,就会源源不断地产生巨大能量。
我国核电站基本分布在沿海地区,我国大陆地区共有在建和运行核电机组71台,其中运行机组53台,在建项目位居全球第一,在运核电机组数位居全球第三,仅次于美国、法国。
我国大陆地区核电厂分布
图源:自然资源部
目前,广东作为核能第一发电大省,拥有大亚湾、岭澳、台山、阳江、太平岭等多个核电站,总装机容量达.6万千瓦。年,广东核能发电量高达.1亿千瓦时,相当于全国核能发电量的30%。其中大亚湾核电站,作为中国大陆第一座百万千瓦级核电站,每年为香港供电超过亿度,占香港总用电量的1/4。
广东深圳大鹏大亚湾核电站远景航拍
发展核电能适当减轻国内电力能源压力,也能舒解碳污染,但也会产生核废料较难处理。发展可控核聚变装置俗称“人造太阳”,是照亮人类未来的终极能源梦想。核聚变能是清洁安全的,所含聚变堆中的氘氚燃料含量低,不会爆炸,也不会导致泄漏,几乎没有放射性污染。但其技术挑战大,研发困难重重,因此需集全球之力共同来攻克。
合肥:1.2亿摄氏度“燃烧”秒中国“人造太阳”创造新世界纪录
▼
风能发电:想来就来想走就走
如今,经常在山川田野、戈壁荒漠、蔚蓝海面上树立着一排排巨大的白色风车,就是风力发电机组,能将清洁的风能收集传化为电能。因为风总是自由且奔放,风力发电便受限于风能。所以只能看风的脸色,你可劲吹,我可劲转。
河南郑州山区风电机组
据估算,目前全球的风能超过每年耗煤能量的0倍,其蕴藏量大大超过水能,也大于固体燃料和液体燃料能量的总和,但它的能量密度低,只有水能的1/。
新疆维吾尔自治区达坂城风力发电
我国风能资源主要分布在东南沿海及其岛屿,其次是内蒙古和甘肃北部、黑龙江和吉林东部以及辽东半岛、青藏高原及西北、华北地区。风力发电是最具规模开发潜力的清洁可再生能源,我国风电装机容量已经超过其他国家,位居世界第一。
风电第一大省内蒙古
呼伦贝尔大草原上的风力发电现场
江苏南通市是我国重要的风电设备制造基地,在这里制造的风电设备通过轮船运到海上进行安装。凭借平均风速高、出海便利等优势,南通市是我国较早进行风电开发的地区之一,目前正着力打造风电产业之都。如今密集分布的风电机组,占据了海岸沿线的"C位"。
在南通市自然形状的潮汐泥滩上鸟瞰风车工厂
▼
太阳能发电:和太阳肩并肩
在新能源中,太阳能以其独特的优势赢得了全世界的目光。据估算,地球上每秒可获得的太阳能相当于燃烧数百万吨优质煤产生的热量,且阳光普照大地,取之不尽,但太阳能资源受制于地理位置和场地适宜性的差异。中国疆域辽阔,特别是地广人稀的西部地区拥有非常丰富的太阳能资源,不少地方年日照时间数达到—小时,内蒙古是光伏发电的第一大省。
截止12月底,全国光伏并网装机3.06亿千瓦,全年光伏累计发电量亿千瓦时,约占全部发电量的3.8%,仍处在高速的增长中。
航拍海西塔式熔盐储能光热发电厂
再加上利用太阳光热发电的槽式、塔式电站(一种新技术,目前应用较少),中国大江南北到处都能看到太阳能电站的身影——它们是西北荒漠戈壁的“磅礴*团”、是卫星图片上的神秘几何符号、是绵延覆盖在东部山区丘陵、粼粼水面上的“乌金铠甲”。
福建南平光伏绿色能源
中国是否缺电?
到年底,我国终于实现全民通电。但作为一个拥有14亿人口的超级大国,人均用电量居世界第63位。中国在缺电问题上做了很大努力,保证全民用电需求。
电力非常特殊,储存电力很难,绝大多数情况下只能随用随发,峰谷差异对电网需求变化很大。23.8亿千瓦发电能力,大部分情况下都绰绰有余。但若遇到特殊情况比如天气暴冷暴热,用电急剧上升,瞬时就会带来巨大压力。
高原电网
电力无法做到直接储存,但是可以通过蓄能的方式储电。抽水蓄能是目前技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的储能方式,也是清洁低碳的灵活调节电源。
抽水蓄能水电站,顾名思义就是当发电量充裕时,利用多余电将低处的水抽到上游水库,将水以势能的方式储蓄起来。待需要电量供应时,再开闸放水,将水的势能重新转化为电能,供人使用。我国抽水蓄能电站装机容量位居世界首位。截至年底,国家电网经营区抽水蓄能电站在运、在建规模分别达到万千瓦、万千瓦。
溧阳抽水蓄能电站
并入国家电网,采用特高压输电技术,实施西电东送工程,它与南水北调、西气东输、东数西算并称为四大跨区域调节工程,可以最大限度利用国内的电力资源。
白鹤滩电站的清洁水电
通过跨越多公里的输电铁塔一路向东
直达江苏和浙江
点亮华东地区的万家灯火
近日随着气温下降,局部地区降雨,四川用电紧张的局面得到缓解。富煤贫油的国情,决定了火电是我国电力的主要来源,而以水力、风能、太阳能为代表的清洁能源正在蓬勃发展。
各种电力自带“光环”,各有特点自成一体,惠及着我们的生活,点亮中国。
[1]阳光背后的暗影太阳能电站,绿色能源新*团?还是生态环境的侵扰者?中国国家地理年06期
[2]第十四个五年规划和年远景目标纲要
[3]国家能源局对迎峰度夏电力保供进行再动员、再布置.国家能源局,年8月.
[4]为美好生活充电为美丽中国赋能.国家能源局,年8月.
中国国家地理视频号
大美中国,山河锦绣
更多精彩视频在这里
本文创作团队
编辑:广平
设计:巍巍
图片:视觉中国、图虫
话题
你家那里经常会缺电吗?
你对冰川的力量一无所知
为什么又是新疆?
来自星辰泛起的波澜