中国缺电吗？电力到底谁在挑大梁

　　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。
　　2022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2021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100万千瓦的水轮发电机组，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！
　　01 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。该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＂。淮南是全国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1000万千瓦，占＂皖电东送＂总装机量的85%以上，当之无愧的＂主力军＂，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。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。
　　02 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40000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1992年批准建设，于2009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2240万千瓦。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3479公里，天然落差可达5100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289米，相当于一座100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。
　　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。
　　03 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，广东作为核电第一大省，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1613.6万千瓦。
　　2021年，广东核能发电量高达1204.1亿千瓦时，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100亿度，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＂101秒中国＂人造太阳＂创造新世界纪录
　　04 风能发电：想来就来，想走就走
　　如今，我们经常在山川田野、戈壁荒漠、蔚蓝海面上看见一排排巨大的白色风车，它们就是风力发电机组，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1000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1/800。
　　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
　　05 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3000—3600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3259亿千瓦时，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＂磅礴军团＂、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2015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。
　　溧阳抽水蓄能电站
　　我国抽水蓄能电站装机容量位居世界首位。截至2021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2631万千瓦、4643万千瓦。西电东送工程与南水北调、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2000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
　　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。
　　【参考文献】
　　[1]阳光背后的暗影 太阳能电站，绿色能源新军团？还是生态环境的侵扰者？中国国家地理 2019年06期
　　[2]第十四个五年规划和2035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,2022年8月.
　　[4]为美好生活充电 为美丽中国赋能.国家能源局, 2022年8月.
　　END
　　编辑：刘佐琪
　　校对：陶铮
　　审校：余治国
　　来源：中国国家地理
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