三峡工程的发电效益

　　在三峡工程多方面的综合效益中，它的发电效益主要体现在以下四个方面：

　　一、三峡电站群巨大的规模经济效益和加速推进长江流域水电滚动开发

　　我国的水能资源蕴藏量为6.76亿千瓦，其中可开发的水能资源为3.78亿千瓦，占世界首位。由于我国电力结构长期以火力发电为主，水能发电的比重至今仍然较低。据统计，到1995年底，水电装机为5 058万千瓦（未含抽水蓄能），仅为可开发水能资源的13.4％。

　　我国有10大水电基地（或称12大水电基地），其水电资源比较集中，开发条件较为优越，素有“富矿”之称。这些“富矿”中以长江干流及其上游金沙江各梯级水电资源的规模和总容量更为突出，它占10大基地总装机容量的41％以上，而三峡工程是目前世界上最大、最集中的大水电站群。

　　全部建成后的三峡工程年发电量可达到1 045亿千瓦时以上，它是三峡工程巨大的直接的经济效益。

　　长江从宜昌开始进入上游，在长江上游（包括金沙江）总共有近20座梯级水电站。如从下而上，已建的葛洲坝电站属第1梯级，在建的三峡电站是第2梯级，第5梯级为向家坝水电站（装机约600万千瓦），第6梯级溪洛渡水电站（装机约1200万千瓦），金沙江上这两座大型水电站的开发已列上日程，其预计可行性设计已经审查通过，“九五”期间要完成两个电站的可行性报告，在“十五”期间可以开工建设其中一个电站。

　　这标志着我国水电建设的速度将大大加快，形势喜人。

　　今后，我国大、中型水电工程的开发都将遵循“流域、梯级、滚动、综合”的八字方针。

　　二、大电源促进电力系统的大联网

　　我国的水利、电力建设的实践证明：电力系统中高压（或超高压）电网的建设和发展与大型水电站或水电站群的建设密切相关。20世纪60年代，随着新安江水电站的建成，华东电网出现第1回220千伏输电线路；70年代刘家峡等电站的投运，促进西北地区330千伏电网的形成；80年代葛洲坝电站的投运，使华中地区建立了500千伏网架，并促成我国第1回±500千伏高压直流，输电线路跨大区送往华东。随着三峡电站的建成，将逐步建立一个覆盖全国六大地区（华中、华东、华南、华北、西南、西北）的统一联合电网。

　　电力网络结构总是由小到大，由弱到强，由单回路向多回路，由无环向有环或向多环发展；电压等级也是由较低向高电压或特高电压发展，国内国外都走同样的发展道路。

　　电网互联，形成以大机组、高电压、大电网为主要特征的现代电力系统，这已成为世界各国电力工业发展的客观规律。

　　大电网之所以形成规律，是因为国民经济的发展必然是电力负荷与电源基本同步发展，而负荷和电源的发展必须要同时发展输电网络才能实现。

　　大联网要求输电技术更为先进。

　　大联网还必然带来很多的经济效益。

　　1．水文上跨流域补偿效益

　　我国地域辽阔，各地区水文特征的差异很大。例如在同一流域，长江的鄱阳湖水系汛期较早，多出现在4～6月，清江的汛期则较晚，多在7～9月。不同流域，南方汛期多在4～5月，长江主汛期多在7～8月。当然，还有水文上的丰、平、枯年。通过联网对此进行补偿调节，可以使水电站群总的保证出力大于各单位保证出力之和，水文受阻的破坏深度小于各单站水文受阻破坏深度之和，从而提高水电站群总的保证出力和供电保证率。

　　2．水库库容合理配合运行的效益

　　通过电力系统的大联网，可以使水电站群进行库容补偿和优化调度产生效益，以增加总的发电量。

　　3．错峰效益

　　由于各地区地理位置的差异和电力用户结构特性上的差异，在我国，东西有时差，南北有季差，大联网可以使联合电力系统的最大负荷小于各地区最大负荷之和，而其最小负荷可以大于各地区电网最小负荷之和，起到了自然调峰、填谷的作用，从而可以减少总的装机容量来产生效益。

　　4．减少系统备用容量的效益

　　大联网之后，系统内各电站同时出现事故停机率减少。因此，可以减小系统总的备用容量，组合、优化运行，以取得更大的综合效益。

　　5．优化组合发电运行效益

　　大联网可以使网中各种电源如水电、火电、核电以及其他能源发电厂，按其不同的特点，组合、优化运行，以取得更大的综合效益。

　　6．提高自身的发电效益

　　通过补偿调节，对三峡电站也能进一步提高它本身的效益。据中国水利科学院的研究和计算，三峡电站的保证出力将由580万千瓦提高到680万千瓦，年发电量可由1 45亿千瓦时，提高到1 280亿千瓦时以上。

　　7．统筹解决能源分布不均衡的矛盾

　　大联网还能使我国能源资源与负荷在地理分布上不均衡的矛盾，即“北煤南运”和“西电东送”的问题得到统筹的、经济的、合理的解决。

　　在六大区联网中，华中网将处于全国统一电网电力潮流交换的中心位置。而三峡工程具有可调节的库容，装机容量巨大，地理位置适中，以及水电机组开停迅速等特点，决定了它是理想的互联电网的枢纽点。

　　按国民生产总值的发展速度，预测对电力增长的需要，在全国总发电量年均增长率与国民生产总值年均增长率之间，存在一个比例关系，称之为电力弹性系数。

　　据统计，我国1953～1989年电力弹性系数为1.8，1991～1995年为0.95。预计1995～2000年只能是0.8左右。我国经济发展的历史经验告诉我们，当电力弹性系数小于1.0，正是缺电的年代。从一般规律来看，它为1.2时，才能满足国民经济发展的要求。如为0.8，说明电力供应不足，在一定程度上要制约国民经济的发展。例如：我国现有企业如能供电充足，仅从其生产潜力得到发挥上就可使其产值增长25％左右。

　　据规划，与我国国民生产发展相适应的电力生产发展的主要指标如下图。

　　按翻两番的速度，到2020年我国人均装机容量尚不到1千瓦，与世界发达国家的水平差距仍大。

　　从当前能源的形势来看我国电力建设结构的发展情况：

　　煤电——火电在我国电力结构中的比重都很大。虽然我国的煤炭资源比较丰富，却约有40％左右要用于发电。从现在起到21世纪的一段时期内不能再大力发展煤电了。因为它面临着开采、运输、环保三大制约因素，制约的求解不仅是技术问题，也是较大的经济问题。例如：我国煤炭资源总储量的70％集中在“三西”（山西、陕西和内蒙古西部），而长江以南8个省仅占2％，必须解决“北煤南运”问题。燃煤要产生大量的二氧化硫、氮氧化合物及颗粒物，导致空气污染，还有弃碴等环保问题。即使大力开发高效、低污染的燃煤发电新技术，如增压流化床燃气——蒸气联合循环技术或整体煤气化燃气——蒸气联合循环技术，以及推广坑口电站，改部分输煤为输电等，同样难以从根本上解决问题。

　　核电——这是一种先进的发电技术，国外起步较早。我国已建成秦山和大亚湾等压水堆核电站，并已投运，但它在整个电力工业中的比重仅为1％。核电的成本较高，它不仅反映在单位千瓦投资上，而且核电站寿命到期后的“退役”也是一个新问题。例如：国外某核电站建于1960年，造价为1.86亿美元，31年后关闭，全部拆除费用却需3.7亿美元（二者均折合到1993年价）。

　　发展核电还有技术问题，除防止核泄露、确保安全外，目前的核电尚属于核裂变范畴，即常称之为热堆。热堆的铀资源（铀235）利用率极低，仅1％。要提高其利用率，需发展快中子增殖堆技术，才能把核资源的利用率提高到60％左右。发展核电最光明的前景尚在利用核聚变技术，并须使之由实验阶段走到商业阶段，届时，才能达到既安全又高效且核资源可达取之不尽的程度，要让它在能源平衡中成为现实，至少也是21世纪中叶的事情。

　　水电——水能资源是一次能源，又是再生能源，取之不尽，用之不竭，它还是清洁能源。用以转化为电力，单位千瓦的投资较省，运行费用很低。

　　其他发电能源——石油，我国已成为石油净进口国。天然气是较有前途的，国外正朝以天然气取代石油的方向发展，并认为到21世纪初叶，天然气将成为世界第一大能源。我国天然气资源也很丰富，但由于重视它较晚，兴建远距离输气工程尚在起步，参与到我国电力工业还需逐步发展。其他可再生能源发电，如风力、太阳能等，由于利用条件的局限性，在我国电力工业中尚难同日而语。

　　因此，为了有效地缓解我国一次能源供需矛盾，解决国民经济发展中的能源问题，必须积极开发水电，充分开发水电，并把优先发展水电提到战略的高度，从这样的高度来进一步剖析三峡工程发电效益的重大内涵。

　　我国第一步战略目标是沿海经济带的开发。现在，长江流域、沿江经济带的建设和发展如火如荼，一条巨龙正昂首向21世纪腾飞。长江经济带产业密集，工业基础雄厚。长江经济带还是我国重要的粮、棉、油产区。但是长江经济带也是全国耗能的大户，能源消费总量占全国的30％以上。目前，每年缺电20％。

　　造成能源紧缺，除资源分布问题外，另一重要因素是具有巨大优势的水电资源没有得到充分的开发。从能源形势的紧迫和从国民经济发展战略的高度上都需要我们努力加大水电发展的比重。

　　进入21世纪，三峡巨型机组将成批、陆续投运，长江上游金沙江梯极电站亦将紧随开发，强大的电力将直接输往华东、华中、渝东等地区，覆盖整个长江经济带，这是我国能源建设中的最大举措。

　　三峡工程电能的社会经济效益的体现还是多方面的。诸如：巨大而价格合理的电力可催生新型、高效益产业的发展；数量众多、容量巨大、水平先进的机组及相关的电气设备等的设计、制造、安装和运行会促进和带动我国相关行业的发展；庞大的市场也吸引了世界范围的跨国公司纷纷组团来参与竞争、投标，从而带动相关科技的研究、先进技术的交流和引进等等。可以说，在世界水电发展中亦有它的广泛意义。