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浅析水力发电的比较优势

2016-07-04杨国建

企业技术开发·中旬刊 2016年1期
关键词:水力发电比较优势分析

杨国建

摘 要:水力发电是一种节能、环保的发电技术,在我国有着较多的应用,与其它发电方式相比,有着显著的优势,加强对水力发电技术比较优势的认知,对水力发电的进步有着重要作用。文章对水力发电的比较优势展开分析,以促进我国水力发电事业的发展。

关键词:水力发电;比较优势;分析

中图分类号:TV831.3 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)02-0094-01

近些年来,随着社会经济的不断发展,对电能需求量持续增加,煤炭资源却日益紧张,单纯的火力发电已经无法满足电力行业发展现状。因此,改变能源结构,加强新能源发电技术的运用,是发电行业的必然趋势。

在新能源发电领域,光电、风电和核电都有了一定发展,但相对而言,水电具有更突出的优势,包括发电条件优越、技术成熟、效益水平高等,加强对水力发电的了解,促进其实际应用,有着重要现实意义。

1 水力发电的效益分析

1.1 水力发电的经济效益分析

水力发电的经济效益包括两方面,一是发出电能直接创造的经济效益,二是衍生出的其它方面经济效益,比如水产养殖业带来的经济效益、水上旅游娱乐创造的经济效益以及水上航运、农业灌溉等可以量化价值的经济效益等。

但不可否认,在水力发电开发过程中,还伴随着一些问题,包括移民问题、生态环境破坏问题,这些会在一定程度上增加水力发电的成本,但从整体来看,相比于光电、风电等需要大量补贴以及火电严重的环境污染,水力发电还是具有较高经济效益的,具有良好的开发利用价值[1]。

1.2 水力发电的社会效益分析

除了经济效益外,水力发电的社会效益也十分显著,一是环保方面社会效益,水力发电不会消耗非可再生能源,不会产生环境污染,改善了我国能源结构,降低石油、煤炭等的使用量,可以起到一定环境保护的作用。二是水力农业方面社会效益,通过建立水电站,可以起到调节水资源的作用,为农业灌溉提供水源,预防洪涝、旱灾,有助于水力事业、农业的健康发展。

2 水力发电与其它发电方式的比较优势

2.1 相比于火力发电的比较优势

火力发电是我国最为主要的发电方式,将水力发电与护理发电相比较,水力发电拥有以下几方面的优势:

首先,在发电量的利润上,火电的单位发电成本、单位售电利润分别是水电的5.65倍以及1/8左右,水电能够以15%左右的发电量为电网创造一半以上利润,由此可知,水电比火电有十分突出的经济优势。

其次,在能源利用效率和生态环保方面上,水力发电的能量来源是水的势能,是可以循环往复进行的,只要有水流,就可以一直持续,是一种可再生能源,且在发电过程中,几乎可以将所有的能量全部转换为电能,其能源利用效率较高,且不会产生其他污染。火力发电利用的是煤炭,是一种不可再生能源,在热效率方面,通常只有40%,即使改进火力发电技术,提高热效率,最高也只有45%左右,有大量能源被浪费,能源利用效率较低;同时,煤炭燃烧过程中,还会产生大量温室气体以及废渣等污染,对生态环境造成一定破坏。

因此,从能源利用效率和生态环境保护的角度来说,水力发电也比火电发电有显著优势[2]。

2.2 相比于风力发电的比较优势

风力与水力都是清洁、可再生能源,风力资源也十分丰富,风力发电也具有许多优势。在近些年来,我国风电发展十分迅猛,世界各国风力发电技术都有了长足进步,比如三叶片、水平轴等风力发电装置,同时,风力发电的自动化、数字化水平也不断提高。在风力发电技术中,有许多技术对风力发电起着重要促进作用,比如小户型风力发电机技术,可以有效降低发电成本;变浆距技术则能够代替定浆距技术,有效提高风能的利用效率;变速恒频技术不仅能够降低成本,也能够提高发电效率;直驱传送技术则进一步提高了转矩与机械能的转换效率。

但是对水电、风电进行比较,风力发电还存在许多不足,具体包括:

首先,在稳定性方面,风力发电大多采用的是CSCF(恒速恒频发电系统),频率固定,在风速变化时,风力机转速却不会随之改变,缺乏良好的灵活性、适应性,降低了风能利用效率。

其次,在发电成本上,需要建设大量的风电站,由于稳定性较差,会在一定程度上威胁电网安全,需要在电网改造方面花费巨量自己,建立与风电相配套的调峰调频电站,极大地增加了发电成本,就单位发电成本而言,风电是高于火电,相比于水电,其成本劣势更加明显。

最后,虽然风力发电技术有了长足进步,但就整体技术水平而言,还是不够成熟的,加上我国风机资源短缺、风能资源与负荷中心距离较远等情况,都不适合风力发电的发展。

综上所述,与风电相比,水力发电的技术更为成熟、能源利用效率更高、发电成本更低、稳定性和安全性更好,在经济效益上优势更为突出。

2.3 相比于光能发电的比较优势

光能发电也是一种十分环保的发电技术,但将水力发电与广电相比,在经济效益和能源利用效率上有显著优势。

首先,从经济效益角度来说,就现阶段,光电的上网价格还是相对较高的,每度电上网价格在1元以上,加上线路损耗、售电成本等因素影响,其光电的售价价格远远高于水电,其经济效益较差。

其次,从能源利用效率来说,现阶段光能转换效率最高的只有30%左右,比水电能源转换效率有着巨大差距;同时,就桩机容量来看,我国真正投入运营的光电也不到200万千万,难以进行大规模开发利用,这也是光电不如水力发电的之处。

2.4 相比于核能发电的比较优势

相比于核能发电,水电与核电有着一些相同的优势,主要包括:能源都是清洁能源,不会产生有害气体造成环境污染与破坏;需要大量的建设投资以及长期的建设时间;在接入电网时,稳定性、可靠性都比较高;相比于火电,两者都更为经济[3]。但就水电与核电而言,水电比核电在性价比、安全性以及管理运行等方面有着相对优势。

首先,从性价比来说,水电的开发只需要建设相应的水电站,在开发与运营费用上,是低于核电的;核电的开发与运营费用,如果按照美国核能协会的相关规定,是相对较低的,只有燃料费、维护及运行费,但是,在实际当中,还会发生核技术采购进口花费费用、燃料管理所需费用、废物最终处理费用以及电厂退役所需费用等。同时,核电转换效率远远低于水电,通常只有1%左右,在上网电价上,核电是非常高的,对政府依赖程度较大,其售电成本也高于水电。因此,就整体性价比来说,核电远远不如水电。

其次,从安全性来说,核电运行过程中存在核泄漏风险,有着严重的安全隐患,加上其原材料的有限性,如果单纯依赖进口,其承担的风险会更多,所以,在安全性方面,核电也低于水电。

第三,从管理运行角度来看,相比于水电,我国在核电研究、建设、运营以及管理等方面,都缺乏足够的人才资源,增加了核电建设与使用难度,增大了管理运行风险,这也是核电不如水电之处。

3 结 语

综上所述,水力发电是一种符合我国当前现状、满足我国环保节能社会发展需求的发电技术,在经济效益、社会效益方面都有着较为突出的优势。将水力发电与火力发电、风电、光電以及核电相比,其经济性、安全性、技术成熟性等方面都有着显著优势,值得推广利用。因此,加强对水力发电的研究,促进水力发电建设进步,对我国电力行业发展有着重要意义。

参考文献:

[1] 汤鑫华.论水力发电的比较优势[J].中国科技论坛,2011,(10).

[2] 李向宇.论水力发电与其他发电方式的比较优势[J].科技与企业,2014,(6).

[3] 姜春宝,王璐.论水力发电与其他发电方式的比较优势[J].科技与企业,2012,(20).

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