中國電力工業

中國電力工業將煤炭、石油、天然氣、核燃料、水能、海洋能、風能、太陽能、生物質能等一次能源經發電設施轉換成電能，再通過輸電、變電與配電系統供給用戶作為能源的工業部門。生產、輸送和分配電能的工業部門。

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正文

中國電力工業自1882年第一座火電廠投產至1949年，發展緩慢,基礎薄弱。50年代以來,經過40年的建設，中國電力工業由小到大,從沿海到內地，從城市到農村,從主要依靠國外設計、提供設備到基本立足國內，建成了火力發電、水力發電和其他新能源發電的各種發電廠。到1989年,500千瓦及以上發電廠全國總計6600座；正在興建中的兩座核電站即將投產(其中,秦山核電站於1991年12月併網發電);建成了覆蓋全國絕大部分地域的電力系統，輸電線路443141公里，變電設備 37138萬千伏安，形成了一套比較完整和相當規模的電力工業體系（統計數據均未包括台灣省，下同。台灣省電力工業概況見台灣電力公司）。
概況　中國最早套用電能是作為照明電源。1879年4月11日，上海市虹口一家英商公司的一台7.46千瓦(10英制馬力)柴油發電機組試運轉成功。5月17～18日，由這台機組供電的弧光燈在外灘照亮。中國首座商用火電廠是上海電光公司的乍浦路火電廠。該廠於1882年 7月26日正式發電，發電機組容量為12千瓦，可供19盞弧光燈的照明用電。它比世界上最早的公用電廠(倫敦,1882年1月12日)僅晚6個月。中國水力發電始於1912年,在雲南昆明附近的螳螂川上建成石龍壩水電站，投產初期裝有2台240千瓦的水輪發電機組。

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1949～1988年，中國電力的年平均增長率達13.2％。1953～1957年,在恢復原有發供電設備的基礎上,建設了一批新電廠,每年平均裝機50萬千瓦。1958～1965年,每年平均裝機達150萬千瓦以上。在此期間,裝機容量和發電量的平均年增長率分別為17％和18％，電力工業超前於國民經濟的發展,電力彈性係數達到2.0以上，保證了工農業的迅速發展。1966～1975年，電力工業未能以應有的速度發展，電力彈性係數下降到 1.3以下，不能適應國民經濟發展的需要，從1970年起出現缺電的局面。1978年以來，電力工業重新得到持續發展，每年平均裝機容量達到450萬千瓦以上。
1990年,全國總計發電裝機容量為1.35億千瓦,年發電量達 6105億千瓦時。其中水力發電裝機容量3458.33萬千瓦，占25.6％。全國總計發電裝機容量和總發電量分別由1949年占世界第21位和25位上升到1990年均列於世界第 4位。1949～1989年中國電力工業總裝機容量和年總發電量見表1。
1949年中國的輸電線路主要是 110千伏及其以下的電壓等級，僅東北有1條220千伏級線路。到1989年，中國電網除已有220千伏骨幹線路外，還建成了330千伏輸電線路3097公里、500千伏輸電線路7114公里,構成輸電幹線。1989年,中國第一條±500千伏直流輸電線路（葛洲壩－上海，1080公里）建成投入運行，實現華中電力系統與華東電力系統互聯，形成中國第一個跨大區的聯合電力系統。
電能生產與能源構成　電能是二次能源，是由一次能源轉化而來。因此，電能的生產受制於一次能源的構成和技術經濟發展的水平。中國煤炭資源豐富,截止1988年1月,經勘探證實的儲量為8594億噸。中國是世界最大的煤炭生產國和消費國。1988年國內煤炭消費量達982.8兆噸，其中發電用煤占25.6％。1988年火力發電的燃料消費量為 168.0兆噸標準煤(Mtce)，其中煤炭占86.8％，石油11.5％,天然氣0.7％,其他1％。中國在70年代建設了一批燃油電站。80年代以來，中國政府採取壓縮發電用燃油,實行以煤代油的政策。配合煤炭基地的開發,建設了一批大型礦區和坑口電廠，燃煤機組在火電總裝機中的比重不斷增長。中國水能資源的理論蘊藏量為6.76億千瓦,可開發水能資源3.78億千瓦,居世界第一位。由於水能資源的地理分布特點、經濟發展水平和開發的技術難度，使得開發利用程度很低,迄今只開發了8.6％的水能資源。為加快水電建設，80年代以來，中國集中力量開發水能資源豐富、經濟指標較好的河段，如長江中上游、紅水河和黃河中上游等河段。水力發電在中國電能生產中蘊藏著巨大的潛力。由於煤炭和水能資源的地理分布不均，需要在東南沿海和東北等用電負荷集中地區，建設一批核電站以補充電力，如秦山核電站（見圖）。和廣東大亞灣核電站（見圖）。在中國電能生產的發展過程中,火電始終占主導地位,這與中國煤炭、石油、水能等動力資源的合理開發利用，以及國家工業布局和產業政策有關。石油、天然氣等礦物資源需珍惜使用，核能和新能源尚難大規模開發利用，這就決定了中國電能生產以煤炭和水能資源為主的能源構成(表1)。

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1989年,全國電能生產的燃料消耗中，原煤為25074萬噸、原油 1386萬噸、燃氣49.56億立方米。全國電能生產主要的技術經濟指標為:發電煤耗397克/千瓦時,供電煤耗432克/千瓦時，廠用電率6.81％，線損率8.18％，年設備利用小時為5171小時。
火力發電　繼1882年乍浦路火電廠建成發電以後，1896年上海虹口裴倫路發電廠建成，並於1907年在中國運行了第一台汽輪發電機(英國派生公司製造,800千瓦)，1912年裝機容量為6400千瓦。1929年，上海楊樹浦發電廠總裝機容量為161000千瓦，是當時遠東最大的電廠。
50年代,中國建設的火電廠一般採用6000～25000千瓦中壓機組(343×104帕,435℃)或高壓機組（883×104帕,535℃）。第一台6000千瓦機組（蘇聯製造）於1953年在西安近郊灞橋電廠投入運行。1956年，第一台國產6000千瓦機組在安徽淮南田家庵電廠投入運行。第一台2.5萬千瓦和5萬千瓦機組（均為蘇聯製造）分別於1952年和1953年在遼寧阜新電廠和撫順電廠投入運行。中國自行製造的第一台2.5萬千瓦和5萬千瓦機組於1959年分別在哈爾濱熱電廠和遼寧電廠投入運行。同年，蘇聯製造的10萬千瓦機組在阜新電廠投入運行。50年代中國最大的火電廠為阜新電廠，裝機容量35萬千瓦。60年代建設的火電廠,主要採用單機容量2.5～10萬千瓦機組。第一台國產12.5萬千瓦機組於1969年在上海吳涇熱電廠投入運行。60年代中國最大火電廠為遼寧電廠，裝機容量60萬千瓦。

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70年代，中國製成20萬千瓦和30萬千瓦汽輪發電機組，分別於1972年和1974年在遼寧朝陽電廠和江蘇望亭電廠投入運行。義大利製造的一台32萬千瓦機組和法國製造的一台30萬千瓦機組，分別於1978年10月和12月在天津大港電廠和內蒙元寶山電廠併網發電。70年代中國最大的火電廠為清河電廠，裝機容量為110萬千瓦。
1985年11月，法國製造的60萬千瓦機組在元寶山電廠併網發電。這是中國在大陸運行中的單機容量最大的火力發電機組。1986年，中國製造成功第一台60萬千瓦機組安裝於安徽平圩電廠，並於1988年發電。80年代後期，中國在大陸建設的火力發電廠廣泛採用30萬千瓦機組。80年代後期至90年代初，中國最大的火電廠是台灣省的興達火力發電廠，裝機容量為210萬千瓦。1989年，中國有50萬千瓦以上的火電廠48座，裝機容量合計3987.92萬千瓦，發電量合計2218.86萬千瓦時；100萬千瓦以上的火電廠有12座（單位：萬千瓦）,諫壁電廠（162.5，見圖）、陡河電廠(155)、神頭電廠(130)、清河電廠(130)、 徐州電廠(130)、錦州電廠(120)、 大同電廠(120)、富拉爾基二電廠(120)、鄒縣電廠(120)、 姚孟電廠(120)、望亭電廠(110)、秦嶺電廠(105)。

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水力發電　繼石龍壩水電站發電後，1925年中國自行設計施工的第一座水電站──四川瀘縣洞窩水電站發電,裝有一台175千伏安機組。1934年台灣省日月潭一級水電站建成，發電設備容量為10萬千瓦，是這一時期最大的水電站。1936年，石龍壩水電站已裝水輪機6台,總容量2200千瓦，是當時中國自己經營管理的最大水電站。30年代末期開始，東北三省實行“水主火從”方針開發電力資源。水豐水電站（1941）、鏡泊湖水電站(1942)、豐滿水電站(1943)先後發電。1949年，中國水力發電僅有16.3萬千瓦。截至1989年,中國500千瓦及以上水電站2081座;25萬千瓦及以上水電站24座。100萬千瓦及以上水電站3座：葛洲壩水電站（271.5萬千瓦）、龍羊峽水電站(128萬千瓦)和劉家峽水電站（122.5萬千瓦）。其中，長江上的葛洲壩水電站是80年代至90年代初期中國最大的水電站（見圖），已於1988年底併網運行。中國開發水電站級數最多的河流是貴州省貓跳河，共建有36座水電站，總裝機容量24萬千瓦。1989年中國水電裝機總容量為3458.3萬千瓦，年發電量為1185億千瓦時。

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中國水電站大部分採用國產機組。運行中的各種水力發電機組的最大單機容量為：吉林省白山水電站的30萬千瓦混流式水輪發電機組；湖北省葛洲壩水電站的17萬千瓦軸流式機組;廣東省白垢水電站的1萬千瓦燈泡式機組；浙江省百丈際水電站的1.25萬千瓦衝擊式水輪機組;北京密雲水電站的1.3萬千瓦斜流可逆式抽水蓄能式水輪機組。
在中國,裝機容量小於2.5萬千瓦的水電站稱為小型水電站,容量小於500千瓦的則稱為農村小水電。“小水電”遍布全國，蓬勃發展，這是中國水力發電建設的一個顯著特點。中國有極其豐富的小水電資源，其理論蘊藏量為1.5億千瓦,可開發資源為7000萬千瓦，相應的平均年發電量可達2200億千瓦時。截至1987年底，全國已建成小水電站7萬餘座,裝機容量達1000萬千瓦以上；全國有1580多個縣建有小水電站,其中裝機容量超過1萬千瓦以上的縣有300多個;許多縣建成了為小水電配套的高低壓配電線路，形成許多農村小電網，為農村電氣化奠定了良好的基礎。中國小水電的建設經驗已引起國際能源界的重視。1980年以來，聯合國在浙江省杭州市召開了8次有關小水電的國際會議,並在中國建立亞太地區國際小水電培訓中心。
其他能源發電　包括核能發電、地熱發電、風力發電、海洋能發電、生物質能發電和太陽能發電。中國對這些能源發電正在加強研究試驗工作，並為一些特殊場合提供了電力，但至今它們的發電量在總發電量中仍占很小的比例。
①核能發電：是電能生產發展的重要途徑。中國自50年代後期開始進行核電技術的研究，但付諸實施起步較晚，至1978年才作了全面部署。浙江省海鹽縣秦山30萬千瓦（一台機組）核電站已於1991年建成發電。1984年4月開始動工興建廣東省大亞灣180萬千瓦壓水堆核電站（90萬千瓦機組2台,引進法國設備和技術）。台灣省因受一次能源制約,80年代初期即有三座核電廠投運,總裝機容量為514萬千瓦。
②地熱發電：中國第一座地熱發電試驗站於1970年在廣東豐順鄧屋建成。到1983年底已建成試驗電站 7座，總裝機容量8586千瓦。1977年台灣省宜蘭清水池地熱田地熱電站建成並發電，裝機容量為3000千瓦（1500千瓦機組 2台）。西藏羊八井地熱電站是中國最大的地熱電站，到1989年總容量已達13000千瓦。
③風力發電：中國自50年代後期開展風力發電的研究工作。1957年吉林省白城曾試製66瓦微型風力發電機組。1983年底，各地試製出30多種不同類型和容量的風力發電機組。到1984年上半年，全國共安裝風力發電機組1900多台,總容量約420千瓦。其中內蒙古自治區安裝風力發電機1762台,總容量198.5千瓦。已試製和生產20、40和55千瓦風力發電機組,並正在製造100千瓦及以上機組。30、50、60、100、200瓦的微型風力發電機組已批量生產,用於牧區的照明及其他生活用電,在內蒙古、西藏、青海等牧區正迅速推廣套用。其中內蒙古已有 1萬台以上微型風力發電機組在運行。到1989年，共安裝微型風力發電機組7萬台。100瓦微型風力發電機組已有少量輸往國外。中國已在新疆達坂城、北京八達嶺、昌平（圖3）和浙江鎮海笠山等處建立風力發電試驗站。其中達坂城風力電站裝機容量為2105千瓦，年發電量 550萬千瓦時，是亞洲最大的風力電站（1989年10月併網）。
④海洋能發電：包括潮汐發電、海水溫差發電、波浪發電、海流能發電等形式。中國於50年代中、後期，在山東、江蘇、浙江、廣東、福建等沿海地區建設了實驗性潮汐發電裝置，70年代又建設一些試驗電站。1980年5月,第一座由國家投資建設的試驗電站──江廈潮汐電站在浙江樂清灣內溫嶺建成。到1985年12月,5台機組(有500、700千瓦機組)總容量3200千瓦，年發電量1071萬千瓦時。截至1989年，中國有 8座小型潮汐試驗電站，總裝機容量近10兆瓦。其他形式的海洋能發電技術均在不同程度地進行研究。
⑤生物質能發電：中國是將沼氣作為能源套用最早的國家,主要用作農村的照明和炊事燃料,還可用於發電。北京大興新能源研究中心已建成沼氣發電的裝置，容量為25千瓦。北京現正設計和籌建單機容量為 100千瓦的大型沼氣發電裝置。垃圾發電是結合城市環境保護，綜合利用、集中處理垃圾，將熱量轉換成電能的利廢措施。中國第一座垃圾發電站於1987年在廣東深圳市建成，裝機容量500千瓦（見圖）。

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⑥太陽能發電：中國於1958年開始研製太陽能電池，1971年首次套用於第二顆人造衛星上，1973年第一次在地面上套用於天津港浮標燈供電。青藏鐵路、油田井站、蒙民家庭等分別使用 720、560和170瓦太陽能發電裝置。1985年，甘肅省榆中縣園子鄉建成中國最大的10千瓦太陽能電池實驗電站。1985年中國已有 200千瓦太陽能電池發電裝置在運行。

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電力系統　中國的電力系統從50年代以來迅速發展。到1990年，已建成裝機容量超過1500萬千瓦的大區電力系統 4個（見圖）,其他超過百萬千瓦的省電力系統9個（表2）。大區電力系統之間的聯網工作也已開始。聯繫華東與華中兩大電力系統的 ±500千伏直流輸電工程已於1989年投運。全國用於電力系統監控調度的線上計算機約70台。此外，台灣省建立了裝機容量為1659萬千瓦的電力系統。

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輸變電線路建設　1897年上海裴倫路電廠以 5條輸電線路供路燈用電。1900年形成第一個輸配電網，電壓2500伏,全長18公里，用鉛包橡膠絕緣電纜架空敷設,有12個配電站。1908年，第一條中壓22千伏輸電線路建成，從雲南石龍壩水電站至昆明鍾街變電所。1953年，中國自行設計施工的第一條220千伏輸電線路（369公里）建成,從豐滿水電站輸送電能到虎石台變電所。1972年,第一條330千伏超高壓輸電線路建成,從劉家峽水電站至漢中，全長534公里,中間設有串聯電容補償站，用以提高遠距離輸電系統的穩定性和輸送容量。1981年，第一條500千伏超高壓輸電線路投入運行,從河南平頂山姚孟火電廠到湖北武昌鳳凰山變電所,使中國成為世界上第8個擁有500千伏超高壓輸電的國家。1983年底,全部採用國產設備的東北董家到遼陽的 500千伏輸變電工程調試結束。中國各級電壓第一條輸電線路投入運行情況見表3。到1989年，中國擁有高壓、超高壓輸變電線路和設備情況見表4。

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1977年中國建成一條31千伏直流輸電工業性試驗電纜線路。浙江省鎮海到舟山島的跨海峽 ±100千伏直流輸電第一期工程,輸電容量5萬千瓦，海底電纜長11公里，1989年 9月投入運行。換流站設備全部是國產。由中國自行設計、 施工的第一條±500千伏、長1080公里的直流輸電線路，西起華中電網葛洲壩水電站的宋家壩變電所，東到華東電網上海市南郊換流站（見圖）,輸送功率120萬千瓦。第一期單極輸電於1989年8月調試並投入運行，第二期工程於1990年投入運行。

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電力網建設　50年代以前，中國只有東北、京津唐、台灣省建有規模不大的地區高壓電網和上海市的33千伏電壓等級的電網，其他各地大多是以城市為供電中心的孤立電廠和供電區。50年代，隨著一批中型電廠的投產，建成一些110千伏、220千伏地區電力系統。60年代到70年代末,許多電網發展成以220千伏為主幹的全省統一電力系統或跨省電力系統。80年代以來，中國電網得到較大發展，一些500千伏和大量220千伏輸變電工程相繼完成，使原有各電網的結構發生很大變化，提高了輸電能力，擴大了電網覆蓋面積。由於歷史的原因，中國電網現存兩種電壓等級系列。除西北電網採用330、110、35千伏電壓系列外,其他各電網均採用500、220、110、35千伏電壓系列。隨著中國電力工業的發展，各省電力系統及大區電力系統的互聯已成為必然趨勢，規劃中的西北電力系統與華北電力系統、華南各省電力系統與西南各省電力系統的互聯，將使中國電力系統建成聯繫更為緊密的500千伏網架。通過電網輸送的強大電力,將在國民經濟和人民生活中發揮出更大的作用，各行各業的用電量也將會更大幅度地增長。1949～1987年各行各業用電量增長情況及用電量構成見表5。

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電力工程設計、施工和科研　中國有 8個水利電力專業設計院，共約2萬人,擁有每年2500萬立方米土石方和 500萬立方米混疑土工程的設計能力。相應的水電施工隊伍有25萬人。曾完成中國最大的兩個水電站──劉家峽水電站和葛洲壩水電站，包括330千伏、500千伏超高壓升壓站和 ±500千伏直流輸電換流站的設計、施工、調試任務。火電專業設計院有31個,約2萬人，有60個工程處、基建公司，共17萬人的火電安裝隊伍，具有年投產500～800萬千瓦火力發電裝機容量的設計、施工、調試能力。此外，還有29個省市級以上輸變電公司，擁有6萬人的施工隊伍，每年能承擔裝機容量500～1000萬千瓦的相應輸變電工程施工。這些設計、施工隊伍還為幾個國家設計安裝單機容量20萬千瓦的火電工程，33千伏、132千伏輸變電工程以及一些配套供電工程,工程質量和服務質量受到好評。圖4。

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能源部擁有大型水利電力研究機構、熱力工程研究機構、電力工程研究機構8個,還有幾個大區以及27個省市電力試驗研究所。這些機構擁有大型水工試驗室、熱工試驗室、高壓輸電線路試驗基地、電力系統試驗室、高電壓試驗基地，以及通信與自動控制試驗室等。能源部有部屬水利電力或電力工程高等院校 9所、專科學校10所。全國有31所高等院校設有水利電力或電力工程專業。40年來，全國水電和電力科研機構以及有關高等院校的科技工作者和教師，承擔了全國水電工程、火電工程、500千伏及以下輸變電工程、±500千伏直流輸電工程以及電力系統的科學研究和大型工程的現場調試等工作。他們對提高電力工程質量、電力系統的供電質量和運行可靠性，保證電力系統的經濟、穩定運行發揮了重大的作用。中國的電力科研機構還同國外廣泛開展科技學術交流和技術合作。
參考書目
　黃晞編：《電力技術發展史簡編》，水利電力出版社，北京，1985。
　孫嘉平、柳椿生、程忠智主編：《中國電力工業──慶祝髮電裝機容量超過一億千瓦》,水利電力出版社，北京，1988。

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