截止到2022年年底,全国全年的发电总量达到了8.4万亿千瓦时,这是一个什么概念呢?可以说我们国家生产出了占据全球四分之一的电量,而我们国家平均每两秒所生产的电力就能够满足一个中国人一辈子所需要的所有用电,是不是感觉非常厉害?而今天咱们就来聊一聊我们国家是如何实现全国通电的先来说一个无法回避的问题,在这7万亿千瓦时的电力中有70%来自火力发电,这是我们国家一直在想方设法改变的局面 ,尤其是我们国家在向世界做出了碳达峰和碳中和的承诺之后,如何降低燃煤发电的比例成为了咱们国家的当务之急。
现如今火力发电的原材料包含很多,比如说煤炭、石油、天然气、垃圾、秸秆等等。
但是燃煤电厂仍是主流,尤其咱们国家是煤炭大国,全国近6000多处大小煤矿,每年产出的40亿吨左右的原煤有超过一半的产量都被运往了火电厂。
正是因此火力发电的版图必然与煤炭息息相关,中国北方的煤炭产量比较高,所以北方的火电装机容量占全国比例超过了70%但是有一个问题困扰了国人很久,火力发电厂的技术很成熟,电能转换率也没问题 。
但是想把电输出去就比较难了,被逼无奈,全国只好到处修建火电厂以供当地区域使用。
在这里不得不提一个非常出名的铁路——大秦铁路。
当然了,这可不是秦始皇修的,而是指山西大同连接河北秦皇岛的铁路,之所以说它出名是因为该条铁路的里程不及全国铁路的0.5%,但是却运输了全国铁路近20%的煤炭运量,每一秒钟都有14吨煤炭通过大秦铁路从山西运到了河北,而大秦铁路也是新中国成立后的第一条重载铁路,单列列车的长度接近4千米。
是不是非常夸张?大秦铁路之后,国家又投入了巨资修建了另外一条重载铁路——蒙华铁路,这条重载线路将连接内蒙古、山西、陕西等地 。
全程跨越七个省份,长度达1800多千米 堪称世界之最。
火力发电厂优势很多,但负面效应也非常明显,像二氧化硫氮氧化物的排放物是非常高的,尤其是电能的输送更是非常麻烦 。
举个例子,内蒙古呼和浩特的托克托电厂距离准噶尔大型煤田仅有50千米,装机容量达到了六百七十二千瓦,位列世界燃煤电厂第一名。
但是如何把托克托电厂的电运出去是一个非常关键的问题,1954年 我国自行研发设计了第一条220千伏的高压输电线路,可惜这条线路的传输距离只有369千米,比起世界上的发达国家来说 我们落后了三十年。
接下来看水力发电,现如今国内的大型水力发电站有很多,水力发电既不需要燃料 也没有废气排放,比火力发电节能很多 减排也很多,但既然是水电厂那么是肯定需要有水的。
而咱们国家的水源分布又非常不均匀,西南地区高山峡谷众多,大江大河奔流不息,在全国13大水电基地中 西南地区独占了八个。
像金沙江、怒江、澜沧江、大渡河等都有大型水电站,比如说1988年底落成的葛洲坝水电站,它是长江上的第一座水电站,被人们称之为万里长江第一坝。
再比如说三峡水电站,装机容量达到了两千两百五十万千瓦,相当于八个葛洲坝水电站以及三个内蒙古托克托火电站,然而此时电能如何运输成了必须要解决的。
随着葛洲坝水电站的修建,与之配套的首个超高压直流输电工程也完工了,其电压等级达到了500千伏,运输距离1046千米。
正是这套系统才将华中和华东的电网彻底连在了一起,葛洲坝水电站所产生的电能 终于能够源源不断的运往上海,三峡水电坝建成时也是通过这种直流输电工程将电能输送到了江苏、广东以及上海等地。
在这里必须要提一个名气不大的水电站,它叫做云南小湾水电站,这个水电站使用的是全球首个800千伏特高压直流输电工程, 其输电距离达到了1438千米,自此之后,云南的电可以被一路送到广东。
而位于四川的锦屏一级水电站,不但拥有着世界最高的拱坝,高度达到了305米,而且还突破了两千千米输送大关,直接将电送到了苏南地区,从此之后长江中下游黄河上游都可以使用水电。
而很多煤炭基地的周边都可以使用火电 ,国家制定的世纪工程西电东送的格局形成。
接下来再来看三个范围比较小,但是开发潜力巨大的发电形式,便是风能和太阳能以及核能。
这三种发电形式提供了全国12%的总发电量,但是风能发电和光能发电的限制因素非常多,举个例子,两种发电都需要较大的占地面积,这要是放在人口密集、寸土寸金的东部明显是不合适的,也正是因此“弃风弃光”问题层出不穷。
再来说一下核电,一个一百万千瓦的核电厂每年需要的燃料仅有30吨左右,但是煤炭的消耗量只有相同容量火电厂的十万分之一,无论从节能减排还是动能改变来看 核能都是未来发展的重中之重。
可惜中国的核电起步太晚,一直到1991年浙江秦山核电站才开始发电。
对比起来当时世界上的其他国家已经有400多台核电机组投入运行,并且为全球提供了16%的电力。
发达国家核能发电已经非常普遍,但是如何安全发展核能却让人很纠结,毕竟世界历史上出过太多的大事故了,切尔诺贝利和福岛核泄漏事故仍让人不寒而栗。