一、电是否真的多了
改革开放以来,特别是国家实行集资办电和多家办电的政策以后,电力工业发展很快,从1978年至1998年的21年间装机容量以每年8.35%的速度增长,发电量以每年8.15%的速度增长 ,使我国电力工业跃居世界前列。
1987年全国突破一亿千瓦
1995年初全国突破二亿千瓦
1998年底装机27729万千瓦 居世界第二位,仅次于美国。
1999年底装机29400万千瓦与1995年相比,装机平均每年递增1919万千瓦,递增率7.86%。
2000年4月我国装机已突破三亿千瓦。我国已连续13年每年投产新机组均在1000万千瓦以上 。
值得人们注意的是全国电力供需形势,从1997年开始有了根本性的转变,长期困扰我国经济 和人民正常生活的严重缺电局面已基本缓解。缓解程度在地区间是不平衡的,有些地区出现 了电力富裕或供需基本平衡,有些地区在用电高峰时期电力供应仍然偏紧,去年有的地区又 出现了拉闸限电。
由于国民经济进行产业结构调整,产品结构调整,一些工业企业用电量减少,同时由于人民 生活水平的提高,居民生活用电和商业用电增加。由于工业用电比重大,居民生活用电比重 小(1998年分别为71.78%和12.22%)导致一些地区用电负荷增长缓慢。由于用电情况变化, 致使电力工业的发电设备年利用小时逐年下降:
1994年 5233小时
1995年 5121小时
1996年 5033小时
1997年 4765小时
1998年 4501小时
1999年 4350小时
由于市场经济的发展,电力是商品意识的增强,在一些地区积极宣传电采暖、增加售电量是 有一定道理的,但不能理解为现在我国电力富裕了,所以要提倡电采暖。
尽管我国装机总量和发电量已跃居世界第二位,但我们是人口大国,1999年全国人均装机仅 为0.237千瓦,人均年发电量979千瓦时,(1991年独联体形成时,人均用电量5700千瓦时) 上海市水平最高,人均装机为0.651千瓦,人均用电量3299千瓦时。中西部地区人均用电量 比全国平均水平低,其中江西、青海、重庆比全国平均水平低一半以上。
目前我国人均装机仅为世界平均水平的41.3%,人均发电量仅为世界平均水平的40.3%。我 国人均装机只相当加拿大的5.8%,美国的7.5%,澳大利亚的9.5%。我国人均发电量只相 当加拿大的5.15,美国的7%,澳大利亚的10.5%。
另据报导电力工业经过若干年的努力奋斗,目前全国仍有3500万人未用上电,因此可以说某 些地区的“电力过剩”只是暂时的现象 。我国人均装机与人均发电量仅为世界平均水平的 一半。电能在终端能源消费中的比例为11%,也低于世界平均水平的17%,市场潜力没有完全 挖掘和开发,电煤消费占煤炭的比重仅为38.6%,也比发达国家的70^80%低的多。因而不 能理解为我国电多了,用不完,要推广电采暖。
{以下*代表(火用),**代表(火无)}
二、电采暖不经济的理论分析
《北京节能》2000年第2期刊出首都师范大学物理系宋爱国先生“*与节能”一文,从理论 上分析了电采暖不经济的原因,摘要如下:
一提到能量,往往会想到其数量为多少J,似乎能量只有量的一面,其实不然。1kg的水从20 ℃升高到30℃与从80℃升高到90℃所吸收的热量是相同的。可是,它们分别是在低温段(20~30℃)和高温段(80~90℃)吸收的,因此,这两部分数量相等的热量质量并不同。
一般讲,热量在高温段转变为有用功的能力较大,在低温段转变为有用功的能力较小,甚至 完全不能转变为有用功。我们把环境下任一形式的能量在理论上能够转变为有用功的那部分 称为该能量的*;而将该能量中不能转变为有用功的那部分称为该能量的**。
因此,有:能量=*+**。在一定的能量中,*占的比例越大,该能量的品质越高(能质系数 越高,能质系数=*/能量);反之,则能量的品质越低(能质系数越低)。例如,电能、机械 能从理论上讲,有能量值=*,即其能量完全可变为有用功,因此,这类能量称为高级能量 ;又如,自然环境中与海水、空气等相互交换的能量,有能量值=**,这类能量称为低级能 量;而介于它们二者之间的能量则有:能量值=*+**,如化学能、热能、内能和流体能量等 。
有了*的概念,热力学第一定律可以表述为“在任何能量的转换过程中,*和**的总和保持 不变”。热力学第二定律也可以表述为“高品位能总是能够自发地转变为低品位能,而低品 位能不可能自发地转变为高品位能。”
建立了能量的质量观--*、**和能质系数后,再来讨论它们对节能的影响。
如电热取暖,设环境温度0℃,为保持室温为20℃,需要单位时间用电炉向室内供热Q,则电 能完全转换为热量,其能量效率η=100%。单从数量上看,电能完全转化为热量,已无节能 潜力可挖,但若从能量质的方面来分析,电能的能质系数等于1(高级能量),而热量Q的能质 系数(1-T0/T,T0为环境温度,T为室温)仅为0.068,即供能与用能的能质相差0 .932。也就是说,电能通过电炉转换为热量后,其绝大部分(占93.2%)电*要退化为没有 任何作功能力的**。这是能量使用上的极大浪费。这种浪费不是数量上,而能质使用上的浪 费--将高质能用在低质能用户上。这种大材小用的情况,若仅就数量分析往往是令人的满 意的。但若从质的方面考虑,则十分不合理。类似的浪费现象还有用高压蒸气供低压动力使 用以及用高温水与低温水兑成温水使用等等。这些都属于数量上匹配,而质量上不匹配的情 况。
1999年全国电力工业6000千瓦及以上电厂热效率仅为33.46%,也可以理解为用很大代价换 来的高品位电能,仅作为低品位热能使用,实在得不偿失。
东南大学钟史明教授在《采用电热锅炉供热的商榷》一文中也从理论上分析了用电热锅炉供 热不合理的论述。
钟教授提出:我国全国平均供电效率30%,经过变、输、配电损失10%才到了用户处,电锅炉 尽管电能转变为热能效率较高,达97%,其电锅炉采暖,一次能源利用率仅为:
30×90×97=26.19%≈26%
而常规供热机组实现热电联产的一次能源利用率为:背压机组≥80%。抽凝机组≥45%,如采 用燃气-蒸气联合循环热电联产,其一次能源利用率≥80%,所以用电锅炉供热,其一次能 源利用率只有热电联产供热的一半以下,是不节能的。
再从*效率来分析,电锅炉采暖的*效率在供热侧≤8%,用户侧≤0.8%。因为用电采暖是 “能质不匹配”,大材小用,实属浪费。
另清华大学热能工程系付林的博士论文-“热电(冷)联产系统电力调峰运行研究”中,给出 各类采暖系统能耗的比较,见下图
各采暖系统单位热量一次能耗的比较
从上图也可看出电锅炉采暖是一次能耗最高的一种。因而绝不能说电锅炉采暖可 节能。
三、电采暖 的工程技术经济分析
电采暖有一些优点,但运行费用高低也是不能不考虑的大问题。谁都知道坐小卧车比挤公共 汽车舒服,但老百姓还要买月票,坐公共汽车,上下班“打的”是少数,个人开小车上班则 是更少。根据财政部、建设部等七部委财予(2000)361号:“关于建议转发《城镇供热收费 制度改革的指导意见》的请示”:今后供热收费体制将改革为:逐步实行暗补改明补和按热 量 计量收费。由职工所在单位对职工按工资的一定比例发放,取暖补贴并计入工资。总之以前 的“包煤制”将成为历史,任何供热方式今后要由住房职工承担供暖费用。因而各种供热方 式的基建费与运行费最终要由老百姓承受,不算经济帐是不行的。
1 《中国建设报》的报导
《中国建设报》于2000年11月29日刊出文章介绍住宅采暖各类供热方式的年运行费。列出 的11种采暖方式中 的蓄热式电锅炉最贵,情况如下表: 居住建筑采暖方式年运行费表 单位:元/平米
(资料提供:北京宝麟白浪供暖设备有限公司) 2 北京市煤气热力设计院的资料 北京市煤气热力设计院段浩仪、黄维林、张晓松高级工程师曾于1999年发表《北京市电采 暖方式研究》文中介绍: 华北电力集团公司枣林前街宿舍2万平米,电采暖,据用户自己统计年运行费每平米25元。 北京供电局变电管理处办公楼,7000平米电采暖,年运行费为46.9元/平米。 北京供电局下属城区供电局办公大楼16000平米,按峰谷电价计算,仅电费为25.8元/平米 。 建国饭店,31500平米,仅电费平均为20元/平米。 建行西单分理处3000平米的办公楼,仅电费折合17.7元/平米。 该文提出电采暖几种方式的运行成本比较情况见下表。提请大家注意:该表蓄热式电热锅炉 采暖,使用峰谷电价,运行成本仍高达52.29元/平米。 电采暖运行成本估算 单位:元/平方米
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