中国电力百年：探索、狂飙与转型.doc

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1、中国电力百年：探索、狂飙与转型中国古人只能用神话解释雷电，认为电母是司掌闪电之神。如果一位古人穿越到现代，最难理解的可能就是：电。今天的美好生活以电为根基，没有了电，人类社会将立即瘫痪。正是因为掌握了电的秘密、运用了电的伟力，人类文明开始乘着现代科技的强劲东风，航向更深邃更精彩的远方。100多年前，电这个舶来品来到中国，吹不灭的弧光灯象征着现代文明在此落地，我们开始了学习、跟随、追赶西方的历程，直到第三次工业革命、直到今天。如今，电这个能源革命的通用解，正开始推动第四次工业革命的到来，这一次我们有望同步出发，甚至抢先一步。一道弧光照亮现代文明公元1882年(清光绪八年)11月，刚刚上任不久的清

2、政府上海道台邵友濂颁布了一则禁令，禁止上海地区官民使用“电弧灯”，原因是“设有不测，焚屋伤人，无法可救”，并照会英国领事馆停用。4个月之前的1882年7月26日，由英国人立德尔等筹银5万两成立的上海电气公司开始发电，电流从他们设在南京路江西路北角的燃煤发电厂发出，经过几百米的输电线缆，最终串联起了在外滩一带的15盏电弧灯。第二天，上海字林西报在报道中称有上千人围观了这一胜景，并将电弧灯的照明效果形容为“赛明月”。据说，当时还有不明其理的百姓拿着手里的烟袋，靠近电弧灯看看能不能点燃。但这15盏中国历史上最早的电弧灯并未打动邵道台，于是有了那道目光短浅的禁令。如同闭关锁国的政策阻挡不了“洋人”入侵

3、一样，次年5月，上海电气公司与无视禁令的上海公共租界工部局签订合约，在外滩、南京路、百老汇路这3条主要干道上又安装了35盏弧光灯。自此之后，“电”这种新的能源利用形式开始通过一条条输电线路，从上海外滩走向更广大的中国。上海电气公司当时的发电设备购自美国，以一台12千瓦的蒸汽机为动力，带动直流发电机发电。这距离苏格兰人詹姆斯瓦特改进蒸汽机恰好100年。在这100年中，凭借围绕蒸汽机建立的工业体系，大英帝国进入了属于自己的历史时代，挟第一次工业革命之威，英国的蒸汽钢铁巨轮踏遍了从北美新大陆到古老东方的大部分土地，其中当然包括在1840年被敲开大门的清帝国。大门被敲开20年后，世界开始第二次工业革命

4、，人类进入了“电气时代”。电灯、电车、电影、发电机、电报、内燃机陆续被创造出来。与工业革命兴起与繁荣于英国不同，第二次工业革命在欧洲、美国、日本多点开花，这些国家甩开身旁的同侪，跻身发达国家之列。沉浸在暮气沉沉中的大清，相继错过了两次工业革命。汽轮机在19世纪末的出现又大大推动了电力工业的发展，到20世纪初，电站汽轮机的单机功率已达10兆瓦（1兆瓦=100万瓦），而这个数字在随后100年翻了百倍。百年多之后，我们已很难想象自己生活在没有电的世界里，没有电，冰箱、空调、电视、电脑、手机这些设备都不复存在。随着社会的不断进步，电的重要性只会提高，因为几乎所有新出现的设备都需要依赖电力才能运行。如经

5、济学家埃里希齐默尔曼在1951年写到的那样：“除了碳氢化合物作为能源的重要性日益提高外，电的兴起是所谓的第二次工业革命的最典型特征。”非政府机构能源研究所（IER）对此有更切中要害的评价：电的历史，就是现代世界的历史。中国的变化或许就足够有说服力。新中国成立初期，人均年生活用电量不足1度（1度=1千瓦时）。那时，有限的电力基本用于工业领域，居民生活用电很难保障，农村地区和大部分城市基本无电，少数几个大城市虽有电力供应，但用电时间还常常受限。作为当时的代表性电厂，位于上海市区东部的杨树浦电厂在上世纪二三十年代曾是当时远东地区最大的火力发电厂。在1949年时，杨树浦电厂装机容量达19.87万千瓦，

6、其一个电厂的发电量就占上海市的76.46%，更是占到了全国的10.3%。2019年中国人均用电量约732度，已大大超过世界平均水平，是新中国成立之初的700多倍。随着中国在2010年左右成为全世界发电量最大的国家，连过去常常出现的“停电”现象都很少见了。上海电力股份有限公司（以下简称“上海电力”）是这个时代上海市最主要的电力能源企业之一，其董事长王运丹说，这也是中国电力发展起来的一个重要标志，即在一个城市经济的运行系统里面，电力永远是一个重要的组成部分，但我们熟视无睹，都不太在意它的存在。除了对老百姓日常生活的改变，电力对现代文明更深刻的影响其实是工业领域。或许是因为“电”在我们生活中无处不在

7、，很多人会对电力的产生和使用缺乏概念。事实上，中国每年发出的电，超过三分之二用在了第二产业上，属于生产用电的比例更是超过了85%。因此，用电量指标也常被视为一个国家和地区经济是否景气的“风向标”。中国基建的“无敌”特质在电力工业的发展中也展露无遗，无数个火电站、水电站拔地而起，输电网络像是毛细血管遍及中国的每个角落，为工业和居民生活不断“输血”。而伴随着电力工业发展，中国在成为全球第一发电大国的同时，也成为了全球第一工业大国与全球第一大出口国。中国也终于没再错过以数字技术、互联网和可再生能源为代表的第三次工业革命，并且成为其中的弄潮儿和带头人。正呼之欲出的第四次工业革命的曙光甚至被认为有望在中

8、华大地升起。为新中国发展护航在这个过程中，火力发电的贡献是决定性的。在电力行业工作28年的国家电力投资集团有限公司（以下简称“国家电投集团”）战略发展研究中心副主任孙金华说：“过去40年，电力行业作为中国整个能源体系的一个主要组成部分，为中国经济的高速发展起到了极为重要的支撑作用，而在2005年之前，提供这种支撑最主要的来源是以煤为燃料的火力发电。”不知有多少读者去过火电厂，如今的大型火电厂早已不是我们过去刻板印象中的“黑”“脏”“呛”了。在安徽淮南，我们先后参访了两座火电厂，这两座火电厂就在离淮南市区不远的地方，道路两旁的景象也不会让你觉得进入了一个纯工矿区。进厂之后，在巨型厂房和密集管道的

9、工业景观下，里面的环境都堪称整洁甚至洁净，走在贯穿百米多长的发电车间内不会让人有任何不适。作为华东地区主要的电力基地，淮河两岸的火电厂们需要为中国最重要的经济带提供三分之二的电力来源，而这里也成了中国火电发展最快的区域之一。从装机量来看，安徽淮南的平圩电厂“只”排在中国第五，但这里却可以说是中国火电的博物馆，因为从“亚临界”到“超临界”再到“超超临界”，三个不同等级、不同时代的技术在这里都有。这里概念中的“临界”指的是水蒸气的温度与压力数值，但换成更直观的发电语言，是否“临界”代表着机组的热效率能否提升，也代表着每发一度电所用的煤耗能否减少。比如，一段时间内“全球煤耗最低”的上海外高桥第三发电

10、厂发1度电只需燃烧274克煤，作为对比，日本排名第一的矶子电厂新1号机组每度电需要燃煤304克。事实上，如美国学者、全球能源大趋势一书的作者斯科特蒙哥马利总结的那样，促使能源行业进步与变化的因素有很多，但需求的力量驱动着一切。几位电力行业的老专家都告诉我，中国电力行业真正开始快速发展是改革开放以后的事了。如上所说，一个社会的电力发展和它的经济发展状况是有强关联性的。欧美一些发达国家从上世纪五六十年代就开始了对超超临界技术的研究工作，而中国直到改革开放后才开始了亚临界机组的自主研发，在那之前用的大多是一些苏联支援过来的老设备。原水利电力部副部长张凤祥就回忆，他在1984年初到水利电力部时，全国面

11、临的最大问题就是缺电。那时的缺电情况不是现在所能想象的，缺电最严重的地方，企业要“开三停四”，就是一个星期开三天停四天。从改革开放开始，国家一方面全力发展经济，自然对电力有了更高需求；另一方面，逐渐恢复自信的社会风气也对技术国产化有了期待。80年代初，我国从美国通用电气公司引进了全套的30万千瓦、60万千瓦亚临界火电机组技术，前后用了15年的时间完成了消化吸收的工作。当时负责牵头这项工作的是上海发电设备成套设计研究院（以下简称“上海成套院”），其原总工程师沈秋农告诉我，当时这套技术在国外只能算是“中等偏上”，但通过这次的消化吸收，我们国家火电设备的技术体系有了一个非常大的跨越，从设计、制造到运

12、维，一个自主的火电设备体系得到了建立，也逐步走上了对国际先进发电设备改造和超越的过程。1989年，中国第一台国产60万千瓦机组就安装在了平圩电厂。即使是“安装”这项工作在当时也很不容易，平圩电厂党委书记龚和还记得，在安装的时候，外方派了不少专家到淮南这个“小地方”来帮忙。在那之前，国产机组基本都是10万或12万千瓦的。此后的国产60万机组和百万机组基本都是在这台机组的基础上诞生的，而目前中国发电设备国产化率已能达到95%以上。不仅是火电，事实上因为特殊性，中国的核电自主化进程开始得更早。在“文革”中期的1970年，周恩来就富有战略性地主持审批了第一座核电站的建设方案。1970年，中国首个核电站

13、建设工程即“728”工程的会战办公室（也叫“728工程处”）在上海成立，核电人开始了“在一张白纸上盖核电站”的历程。彼时，中国核电人是从一穷二白中起步，经历了一换堆型、二易体制、三上两停、四变厂址、两度濒临“下马”的曲折。创业者们开展了大量研究实验，仅原国家计委批准下达的科研实验和技术攻关项目就有400余项，终于在1991年12月15日，秦山核电站正式并网发电，结束了中国无核电的历史。到了新世纪，将最新核电技术掌握在自己手中又成了新的任务。2007年，由728工程处发展而来的上海核工程研究设计院（以下简称“上海核工院”）再次成为主角AP1000三代核电技术引进、消化、吸收和再创新的主要技术载体

14、与平台。经与西屋公司谈判，双方约定共同建设四台AP1000机组的依托项目，中方可以通过“再创新”形成自主核电技术品牌。在依托项目建设的过程中，核电人通过与西屋公司联合进行项目管理的方式，引进世界先进的项目管理技术和工具，为三代核电自主化的研发、设计、设备制造、工程管理、运行服务等提供经验，为三代核电自主化建设奠定了坚实的基础。在这个过程中，中方的科研人员不仅仅是对原有设计方案进行完善，还进行了大量创新性改进和本质上的升级，最终开发形成了具有中国自主知识产权的第三代核电技术，也就是“国和一号（CAP1400）”核电堆型，国产化率达到90%以上，并带动形成了国内三代核电装备产业链。“自主化绝非翻译

15、图纸那么简单，它是全面创新和优化的设计过程。”上海核工院副总经理、总工程师严锦泉解释，“走过的每一步，每一点改进的尝试，我都记忆犹新。”正是因为多种发电方式多点开花，中国的发电量从1949年的43亿千瓦时，到1980年的3006亿千瓦时，再到2019年的7.2255万亿千瓦时，70年增长了1600多倍，实现了巨大飞跃。2019年，第二产业用电量高达4.9362万亿千瓦时。可以说，中国的电力工业为中国70年快速发展提供了可靠的保障。从要发展到要环保在2000年时，中国电力装机容量就达到了3.1932亿千瓦，发电量达1.3685万亿千瓦时，电力装机容量和发电量均居世界第二位。如同华北电力大学经济与

16、管理学院教授袁家海总结的，在新世纪初，国内电力供需矛盾在当时已经有所缓和，电力对国民经济和社会发展的瓶颈制约也基本消除。若按很多人描述的我国“富煤少油缺气”的资源条件，以煤炭为主要能量来源的火电发展将会势不可挡。但世纪末的一场会议改变了这一切。1997年12月，经过旷日持久的谈判，全世界149个国家和地区的代表在日本东京召开联合国气候变化框架公约缔约方第三次会议，会议通过了京都议定书，旨在限制发达国家温室气体排放量，以抑制全球变暖。尽管美国等一些发达国家随后退出了这一协定，但“减碳”的意识在全世界成为主流。要知道，当诺贝尔化学奖得主斯万特阿雷尼乌斯在19世纪90年代计算出大气碳浓度增加对于大气温度的影响时，他还乐观地认为气候变暖非常了不起，因为这会带来粮食的增产，阿雷尼乌斯和当时的人们烦恼的只是大气中碳含量水平增加得太慢。2009年，联合国又通过了以“减碳”为目标的哥本哈根协议。孙金华说，从哥本哈根会议后，他作为电力行业从业者感