2012年7月26日是“中國電力主題日”,也是中國有電130周年紀(jì)念日,中國電力企業(yè)聯(lián)合會理事長劉振亞指出,中國電力130年的發(fā)展歷程為發(fā)展電力工業(yè)提供了四個重要啟示:第一,必須國家強盛;第二,必須牢記基本使命;第三,必須遵循客觀規(guī)律;第四,必須堅持自主創(chuàng)新。筆者認(rèn)為,這四條都很重要,但第一、二、四條平時談得較多,在本文中,筆者想重點就第三條,即電力工業(yè)的客觀規(guī)律展開討論。
一、電力是二次能源中可持續(xù)發(fā)展的能源
歷史上最主要的能源革命的驅(qū)動因素是蒸汽機、內(nèi)燃機和發(fā)電機的發(fā)明,其中,發(fā)電機的發(fā)明是比蒸汽機和內(nèi)燃機更重大的革命。在這三項能源革命的驅(qū)動因素中,電力對于擴(kuò)大能源供應(yīng)的作用最大,可以把能源利用對環(huán)境的影響減至最小。電力是二次能源中最方便、最便宜、可持續(xù)發(fā)展的能源,是人類社會可以永遠(yuǎn)利用的能源。
一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換得到的能源稱為二次能源。例如電力,用作燃料的各種石油制品如汽油、柴油、煤油等,還有焦炭、煤氣、核能、氫能等。各種一次能源都可以轉(zhuǎn)換成電力,當(dāng)煤炭、石油、天然氣枯竭的時候,我們還可以將可再生能源轉(zhuǎn)換成電力,所以說,電力是二次能源中可持續(xù)發(fā)展的能源。
至于究竟哪種非化石能源能成為轉(zhuǎn)換成電力的主力能源,目前很難定論。核能曾一度被認(rèn)為是可在總能源供應(yīng)中占據(jù)很大比例的能源,但隨著核能的發(fā)展,其自身問題逐漸暴露,且核能項目的資金投入也未能如先前預(yù)期般大幅度下降,甚至快堆、聚變堆的投資還有可能大幅度上升。可再生能源資源非常豐富,但其密度低、分布較為分散且具有間歇性,因此轉(zhuǎn)化成可靠的、可用的、高密度的能源供應(yīng)形式成本很高,目前儲能技術(shù)面臨的難題也還沒有解決。從環(huán)保角度而言,電力來源的脫碳化依然是個關(guān)鍵問題。第三次能源大轉(zhuǎn)換需要創(chuàng)新能源革命的驅(qū)動因素。
二、電力利用可以提高能源利用效率
各種一次能源可以轉(zhuǎn)換成電力,電力又便于集中、分散、傳輸、控制和轉(zhuǎn)換成其他各種形式的能源。過去人們總認(rèn)為,一次能源轉(zhuǎn)換成電力的轉(zhuǎn)換效率過低,電力在轉(zhuǎn)換輸送中的能源損失太大。在電力的使用中,電力為現(xiàn)代信息與通訊技術(shù)的發(fā)展開辟了道路,其他任何能源都難以替代,但是電力轉(zhuǎn)換為動力、熱能時確實不如其他能源。幸運的是,由于最近幾十年科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn),一次能源轉(zhuǎn)換成電力以及電力轉(zhuǎn)換成其他能源形式的效率都大大提高了。特別是電力轉(zhuǎn)換成熱能的效率大大提高,比如,我國規(guī)定空調(diào)的一級到五級能效范圍值為3.4-2.6,這就是說輸入1千瓦時電力,可以換來3.4-2.6千瓦時的熱能;空氣能熱水器作為新一代節(jié)能熱水器,其節(jié)能效果是電熱水器的4倍,燃?xì)鉄崴鞯?倍,太陽能熱水器的2倍。熱泵技術(shù)的成熟和廣泛應(yīng)用,使電力轉(zhuǎn)換為熱能成為電力應(yīng)用中由低效轉(zhuǎn)為高效的典范。電力利用效率的不斷提高, 使得電力在終端能源中的比重不斷提高,經(jīng)過130多年的努力,電力在終端能源中的比重已經(jīng)由零上升到20%左右。