電氣化
國民經濟各部門和人民生活廣泛使用電力
徠電氣化就是國民經濟各部門和人民生活廣泛使用電力。電氣化似乎沒有終極目標。因為,現在還沒有人能預見到第四次能源大轉變。人們更難預測電氣化將達到什麼樣的程度,例如當煤炭、石油和天然氣枯竭之後,電力的應用會發展到何等地步。從已有情況而言,世界各國和地區的用電規模及不同發展階段的電氣化水平,受技術、經濟、社會和自然因素的影響,呈現出不同的電氣化水平。
【詞語】:電氣化
【注音】:diàn qì huà
【釋義】:電氣化是指在工農業生產和城鄉人民生活中普遍地使用電力,工農業生產中的高度機械化是與電氣化分不開的。在高度機械化與電氣化的基礎上,才能實現的自動化。
電氣化施工現場
為了提高勞動生產率,減輕體力勞動,把電力廣泛應用到國民經濟的各個領域,特別是用做機器的動力。
為了達到這一目標(提高生產力、減輕體力勞動),就要將電力轉換能量廣泛應用、推廣、普及到我們國民生活和國民經濟的各個領域,使電力轉換后的光能、熱能和動能在強國富民的道路上發揮更大、更加積極的作用!
①經濟發展水平。
②國家的能源平衡結構,特別是電力工業發展的條件和結構,相應的電能與優質燃料成本之比,在經濟增長因素中資源節約重要性的提高。
③技術進步的加速,生產技術結構的改善,新的電工技術的掌握,新型材料的製造,產品質量和服務質量的提高,都會促使電氣化水平的提高。
④人口的集中,居民點的布局和建築標準的提出,居民居住條件的改善。
⑤居民收入、教育及文化水平的提高,對勞動條件、生活水平和環境保護提出更多的要求和更高的標準。
⑥國家和地區所處的氣候條件。
由於電氣化還在發展過程之中,可以預見,電氣化還會繼續向以下深度和廣度發展:一是人工操作將廣泛地實行電氣機械化;二是更換所有低效率、不易控制的低速蒸汽驅動和壓縮空氣驅動的機械;三是農業中固定作業廣泛實現電氣化;四是黑色和有色金屬熔煉、優質金屬軋制前的加熱過程、其它形式的塑料成型工藝都將積極採用電力,以及廣泛地用電力進行熱處理;五是發展電氣乾燥;六是鐵路電氣化、城市交通電氣化、輸氣輸油管線加壓站改用電力;七是為家庭生活提供更多、更方便的家用電器,包括低溫取暖設備等等。可以預見,用電氣技術代替燃料技術,能源效率可以提高,已有的用電技術的效率也還可以進一步提高。所有的事實都證明,在各個經濟部門更加廣泛地應用電氣技術,進一步提高電氣化水平必將獲得成功。
衡量電氣化程度的標準有不同的指標,日本東京電力公司管理總裁Susumu yoda 在《電氣化和未來的電力供應》一文中說:“電氣化的基本概念是指能源需求向電力轉化。電氣化程度的第一個定義,是指用來發電的能源需求,以佔一次能源總需求的百分比來表示。按照這個定義,電氣化程度是指電力供應者所消費的一次能源需求的百分數,而不是電力占能源需求的百分數,因為在發電生產過程中,有60%以上的能源要損失掉。因此,這一定義從供方觀點來看,使人們對電力在能源工業中的重要性有了很好的了解。根據這個定義,經濟合作與發展組織1985 年的電氣化程度為37%,日本為38%”(1985 年中國這一指標為21.32%)。“按照第二個定義,電氣化程度是指對電力的需求,用占各種能源最終需求的百分比來表示。這個定義用來衡量電力的消費量--最終用戶耗用的二次能源的比重。根據這一定義,經濟合作與發展組織1985 年的電氣化程度平均為16%,日本為18%。”“對電氣化可以給予嚴格和廣義的定義。就嚴格的定義來講,是指由於使用電力替代石油和其他形式的能源,對電力增加的需求;就廣義的定義來講,是指由於對電力需求的穩定增長,造成在總能源需求中對電力需求的增加。”
如果用這兩項指標來進行比較,中國的電氣化程度在改革開放以後的年代里有了很大的提高,但與世界其它工業國家比,還是比較低的。特別是中國計算一次能源用於發電的比例和電力消費佔終端能源消費量的比例是根據商品能源量來計算的,如果計入農村非商品能源的消耗量,則兩項指標與工業國家的差距還要大一些,主要是農村的電氣化程度還很低。
中國社會科學院數量經濟與技術經濟研究所的一批學者和電力部門的一批專家合作,從研究經濟、社會大系統出發,結合中國國情,並借鑒國內外研究成果,對衡量中國小康社會及富裕小康社會標準進行了綜合分析,首次提出衡量小康社會標準應採用“人均生活用電量”指標的建議。該項研究建立了用人均裝機容量、人均用電量、人均生活用電量、用電結構、發電能源在一次能源消費中的比重、電力消費在終端能源總消費中的比重等6 個指標來衡量小康社會的用電水平指標體系,具有創新意義。經過分析研究提出中我國小康社會和富裕小康社會的電氣化指標如下:
1.中國小康社會用電指標標準:年人均裝機容量為0.28-0.30 千瓦;年人均用電量為1400-1500千瓦時;年人均生活用電量為200 千瓦時(城市420 千瓦時,農村84 千瓦時);用電結構工業65%,交通3.5%,生活17%,農業4.5%,商業8.0%,其它2.0%;電力消費在終端能源總消費量中的比重為12-13%;發電能源在一次能源總消費量中的比重為37-39%。
2.中國富裕小康社會用電指標標準:年人均裝機容量為0.35 千瓦;年人均用電量為2650 千瓦時;年人均生活用電量為520 千瓦時(城市855 千瓦時,農村230 千瓦時);用電結構,工業55%,交通4.2%,生活19.6%,農業3.7%,商業10%。富裕小康社會沒有列出后兩項指標。
這項研究說明電氣化程度是一個不斷增長和變化的過程,電氣化程度與社會經濟發展水平、居民收入水平、能源供應結構等因素有密切的關係,不可能超越,也不可能人為提高。各國有各國的發展水平和不同的電氣化水平。截至21世紀初期,工業發達國家的電氣化水平比較高,也不能說已經達到了電氣化的終點。
從上面兩種標準來看,兩個指標太少,而6 個指標又太多。人均裝機容量在國與國之間沒有大量的購售電關係的條件下,作為全國性的衡量指標在一定條件下是可以採用的,但作為一個國家內的大區、省(市、自治區)或者一個城市,由於存在較大規模的購售電關係,就不大適用。一個電力基地省或市,裝機容量很大,人均裝機容量指標很高,但電力基本是外送的,就很難說這個省或市的電氣化程度高。如長江三峽工程建設在湖北省宜昌市,宜昌市的人均裝機容量水平可能達到世界、全國第一,但不能就此說宜昌市的電氣化程度世界第一、全國第一。裝機容量中有可靠容量和不可靠容量,有的地方修建了為數不少的徑流式水電站,不能保證均衡、可靠供電,人均裝機容量指標高也不能說他的電氣化程度高。裝機容量在一定程度上與發電量、用電量是相關的,因此不必用人均裝機容量作為衡量指標。還有用電結構,作為全國性的衡量指標也是可用的,作為一個國家內的大區、省市自治區或者一個城市,由於產業結構不同,用電結構也不相同,也很難作為一個電氣化程度的衡量指標。
有專家認為採用人均用電量、人均生活用電量、發電能源在一次能源消費中的比重、電力消費在終端能源消費中的比重等4 個指標比較合適。
中國與工業發達國家在電氣化工作上有一個很大的差異是中國農業人口比重高,如何提高農村電氣化的水平是一個十分緊迫的任務。在中國,沒有農村的電氣化也就沒有全國的電氣化。建國以來,黨和政府對農村電氣化給予極大的關注。關於農村電氣化的標準提出過不少,其中典型的有兩個。
1.小康水平要求的農村電氣化水平(《當代中國電力工業》一書載):
--要在農村普及用電,即有95%以上的農村得到電力供應。
--要使電力供應量適應農村經濟發展和農民生活水平提高的要求,農村用電量的綜合平均值達到每人每年200 千瓦時的水平。
--部分農戶實現家庭電氣化,不僅照明、收音機、看電視等要用電,而且做飯、燒水、取暖、降溫等都要用上電,以電代柴、代煤,改變農村燃料結構,根據多年試點經驗,單這一項每年的用電量每戶2000-2500 千瓦時,人均年電量400-500 千瓦時。
2. 農村電氣化標準。中國電機工程學會農村電氣化分會受原能源部農村能源及電氣化司委託,於1990 年開始組織進行《農村電氣化標準》的起草工作,於1991 年7 月1 日起實施,其考核標準如下:
--通電率:鄉通電率100%,村通電率100%,戶通電率95%以上。
--供電保證率:排灌用電供電保證率100%,鄉村居民生活用電供電保證率90%以上。
--用電水平:全縣人口年均用電量達到300 千瓦時/人以上;全縣農業人口年均農村用電量達到160 千瓦時/人以上;全縣農業人口年均農村居民生活用電量達到50 千瓦時/人以上。
徠--電網與電源建設:農村電源和電網結構合理,達到多供少損安全合理。
--電壓合格率達到90%以上。
--縣獨立電網頻率合格率達到95%以上。
--設備完好率:電站主設備完好率達到100%,其中一類設備為70%以上;輸配變設備完好率達到100%,其中一類設備為70%以上;低壓配電裝置完好率達到95%以上,其中一類設備為60%以上。
農村電氣化標準,頭一個標準明確是小康生活水平的標準,指標比較少,但都比較含糊,如95%以上的農村得到電力供應,究竟是指鄉、村還是農戶不明確;農村用電量的綜合平均值達到每人每年200 千瓦時的水平,究竟指全縣、全縣農業人口也不明確;至於部分農戶實現家庭電氣化則更含糊,可多可少,沒有任何約束力。而後一個標準,缺乏時限性,也只能說在某一階段初級農村電氣化的標準,隨著農村經濟的發展,這個標準必然要突破。另外,電氣化程度主要講需求側的問題,農村電氣化標準中將供應側的許多要求都列進去了,顯然不合適。中國農村1998 年鄉通電率已達99.2%,村通電率達98.1%,戶通電率達96.87%,應當說已經達到了很高的通電率,通過近年的農村“兩改一同價”,農村電力供應已經基本普及,不必再提通電率。其實設備完好率、電網及電源建設結構合理化等問題,不必另立指標,都可以在供電保證率上反映出來。所以,有人主張電氣化指標中,最好能增加供電可靠性和供電質量兩項指標,加上前面講的4 項指標,共有6 項指標比較合適。
電氣化鐵路
電氣化鐵路,亦稱電化鐵路,是由電力機車或動車組這兩種鐵路列車(即通稱的火車)為主,所行走的鐵 路。電氣化鐵路的牽引動力是電力機車,機車本身不帶能源,所需能源由電力牽引供電系統提供。牽引供電系統主要是指牽引變電所和接觸網兩大部分。變電所設在鐵道附近,它將從發電廠經高壓輸電線送來的電流,送到鐵路上空的接觸網上。接觸網是向電力機車直接輸送電能的設備。