能源產業發展需要計量儀表支撐，新能源電網等也離不開電力電能表。“隨著《巴黎協定》的生效，能源發展‘十三五’規劃的公布，煤電產能過剩主要表現在供給側與需求側結構不匹配。”在日前的能源互聯網設備與技術應用大會上，原機械工業部電工局局長周鶴良向記者介紹道，從長遠看，新一輪能源裝備技術變革、產業變革方興未艾，人類必將從化石能源走向非化石能源。

“但這個過程是漫長的，需要幾代人承上啟下、繼往開來努力奮斗。”他強調說，其核心是加快能源裝備轉型升級步伐，全面提高自主創新能力，提升能源裝備產業競爭力，實現兩手抓：一是傳統的煤電蒸汽發電能夠清潔高效；二是新能源發電能夠大規模有效、經濟、穩定運行。

煤的清潔高效利用是基礎

“截至2015年12月31日，全國31個省市共有425家燃煤電廠，包含地方中小機組在內，裝機容量約9.9億千瓦，占全部發電裝機容量67%。”周鶴良介紹說，全世界電力中40%的電量來自燃煤電廠，其中有65%~70%來自中國。從中國的國情看，以煤為主體的能源結構在短時期內不會大幅度改變，煤電機組占全部發電量的73%左右，但隨著非化石能源的比重逐年增長，煤電的比重正在逐年下降，低碳電力是未來能源發展的方向。

他進一步強調說，燃煤發電本身就是要不斷提高燃煤發電效率，降低煤耗，降低排放，而且煤電仍有發展空間。

在煤電的清潔高效利用方面，我國有讓人信服的例子。上海外高橋第三發電公司對其百萬千瓦機組實施了多項技術創新，在傳統的設備運行系統上進行了工藝優化，如提高蒸汽參數，采用二次再熱，改進汽輪機通流部分的結構以及優化管道系統等，經過改造，其供電煤耗達到276克/千瓦時，發電效率在滿負荷工況下達到46.5%，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放分別達到10毫克/每立方米、35毫克/每立方米、50毫克/每立方米，優于天然氣發電排放標準。

“目前，上海外三已成為全球發電效率最高、煤耗和排放最低的綠色、清潔、高效發電廠。”周鶴良說，在采用了上海外三的節能減排經驗后，經過升級改造的華潤徐州銅山電廠兩臺百萬千瓦機組，其大氣污染物排放優于國內燃氣機組，二氧化硫的排放總量大大減少。

事實上，早在2014年9月26日，上海外三已被國家能源局授予國家煤電節能減排示范基地稱號，而在2016年6月26~30日于美國北卡羅萊納州舉行的美國ASME電力與能源大會上，其大會主席還邀請上海外三總經理馮偉忠出席并作演講，介紹上海外三節能減排的經驗。“美國ASME委員會的高層成員和出席會議的學者及專家非常關注、重視、欽佩上海外三提供發電效率，降低煤耗和排放的經驗，該會議還為馮偉忠頒發了個人最佳創新者獎。”周鶴良告訴記者說。

“30多年來，我國煤電機組的發電效率不斷提高，供電煤耗、污染物排放逐年下降。”周鶴良表示，如供電煤耗由1980年的448克/千瓦時，到2015年降到315克/千瓦時，保持接近世界先進水平，而且還出現了一批包含35萬千瓦及60萬千瓦超臨界循環流化床在內的節能減排、清潔高效、綠色低碳、超低排放的電廠。

多元化發展新一代清潔能源

習近平總書記在2014年6月13日的中央財經領導小組第6次會議講話中指出，大力推進煤炭清潔高效利用，形成煤、油和新能源、可再生能源多輪驅動的能源供應體系。

在煤的清潔高效利用方面，國務院常務會議曾明確要求，京津冀、長三角、珠三角地區，除了“熱電聯產”外嚴禁新建燃煤發電等高耗能、高污染項目，到2020年現役電廠平均供電煤耗低于310克/千瓦時；新建電廠平均供電煤耗低于300克/千瓦時；對落后產能和不符合相關強制性標準要求的則淘汰關停；此外，還要求沿海東部及湖北、湖南、河南等中部地區提前在2017年和2018年達標等。

根據國家能源局2016年11月7日發布的電力發展“十三五”規劃，到2020年我國煤電累計裝機容量規模力爭控制在11億千瓦以內，“十三五”期間改造熱電聯產機組規模達到1.5億千瓦，改造常規煤電機組量大約8600萬千瓦。

“我國的發展方針是既要發展新能源大規模集中并網，向負荷中心輸送電量，更要大力快速發展分散式、分布式新能源微電網發電技術，就近消納自發自用，余電上網。”周鶴良提供了一組美國2016年7月發布的數據：上半年的發電量比重中，煤電占28%，核電占20.5%，天然氣占33.5%，水電及可再生能源占16.5%，燃油占1.5%。

預測到2020年我國的非化石能源———水電、核電、風電、太陽能以及燃氣輪機發電裝機容量加在一起，將從現在的5億千瓦增加到8億千瓦左右，屆時清潔能源的發電裝機容量比重將達到40%左右；到2025年，非化石能源發電裝機容量比重達到45%左右；到2030年，非化石能源發電裝機容量比重達到50%左右；到2050年，非化石能源發電裝機容量比重達到65%以上，我國將邁入世界強國行列。

他分析說，我國發展新能源發電技術，從當前來看需要著力解決以下幾個突出問題：

一是必須要努力提高設備的運行利用小時、降低損耗、提高能效。目前我國核電設備的年均運行利用小時為7300～7500小時，煤電為4000～4300小時，水電為3600～3800小時，風電為1600～1900小時，太陽能為1000～1100小時。

二是要著力解決在風電、太陽能新能源安全并網、電量消納、調峰電源以及提高儲能裝備技術，儲能系統集成技術，儲能系統監控技術，微電網調頻調壓技術水平等方面的問題，保障風/光穩定運行。

三是在確保安全和生態環境下，核電要合理布局，科學發展。

四是陸地上以天然氣為燃料的重型燃氣輪機應該實行大、中、小并重發展，軍民融合的方針，其中包含發展分布式清潔能源中心及熱電冷三聯供，它們適用于機場、商場、酒店、醫院、寫字樓、科技園區等。

“必須要在燃機的整機研發、關鍵零部件——壓氣機、燃燒室、高溫部件、渦輪機控制技術攻關及公共基礎技術方面加大投入，加快實現航空發動機及燃氣輪機自主研發制造生產，實施‘兩機’重大專項，遵循研發—試驗—樣機—修改設計—再制造—再試驗—小批量—規?；瘧?mdash;反復試驗的原則。”周鶴良強調說。

五是發揮重大工程、重大裝備、重大項目、重大決策-啟動示范工程、依托工程的作用，其中國家決策、政府推動力是主導，執行力是關鍵。

六是要注重發展質量，強調質量為先、設備高性能、高可靠性、免維護、減少故障率，提升工業基礎創新能力、關鍵技術材料，核心基礎零部件立足自主化、突破質量瓶頸，形成具有國際競爭力的國際品牌。“比如堅持創新驅動的杭州汽輪機有限公司，已躋身世界先進行列，成為全球知名工業汽輪機制造商。”

修建空中電力高速路

“我國能源與負荷的逆向分布決定了遠距離、大容量輸電是我國電網發展的長期戰略。”周鶴良表示，我國西南有水電資源，北部有煤炭資源，西部和北部還有風能、太陽能光伏發電資源，當前跨區輸電需求的增加和環境承載能力的下降，對輸電效率和資源利用水平提出了更高的要求。

據介紹，當前正在運行的有“四交四直”特高壓輸電線路，即晉東南線：1000千伏晉東南—南陽—荊門(交流);淮上線：1000千伏淮南—南京—上海(交流)；浙福線：1000千伏浙南—福州(交流)；靈紹線：±800千伏靈州—浙江紹興(直流)；哈鄭線：±800千伏哈密南—鄭州(直流)；錦蘇線：±800千伏四川錦屏—蘇南(直流)；向上線：±800千伏向家壩—上海(直流)；溪浙線：±800千伏溪洛渡左岸—浙江金華(直流)。

正在建設的有“五交八直”特高壓輸電線路：內蒙古蒙東錫盟—山東棗莊(1000千伏交流)；內蒙古西—天津南(1000千伏交流)；陜北榆恒—山東濰坊(1000千伏交流)；新疆哈密—重慶(1000千伏交流)；準東—皖南(1000千伏交流)；內蒙古東錫盟—江蘇泰州(±800千伏直流)；內蒙古上海廟—山東臨沂(±800千伏直流)；新疆昌吉—安徽古泉(±1100千伏直流)；內蒙古扎魯特—山東青州(±800千伏直流)；山西晉北—江蘇南京(±800千伏直流)；甘肅酒泉—湖南湘潭(±800千伏直流)；云南普洱—廣東紅門(±800千伏直流)等。

“‘十三五’末上述特高壓輸電線路將全部建成投入運營，通過特高壓輸電方式，增加遠距離受電的比例。”周鶴良說。當前，東北首個向華北送電的特高壓輸電工程也已開工建設。其中內蒙古、甘肅、新疆、陜西缺水地區采取風火捆綁、西南地區采用水火捆綁方式，分別向中東部輸送電量。

到“十三五”末期，甘肅酒泉的風力發電裝機容量將達到2000萬千瓦，甘肅酒泉—湖南湘潭的±800千伏直流輸電線路建成以后，向湖南輸送的清潔能源電量可以達到400億千瓦時，相當于替代800萬千瓦的火電裝機容量。

“中國的特高壓直流輸電發展前景廣闊，必須要盡快提高調峰電源比重，加快抽水蓄能等調峰電源建設，將一部分有條件的煤電機組改造成為調峰機組，提升電力系統綜合調峰能力，提升高參數大容量機組運行效率。”周鶴良認為，被稱為空中電力高速通道的特高壓電網建設是落實清潔能源發展戰略，治理大氣污染，促進新能源送出保障東中部電力供應穩定的基礎。

“未來10~15年，一直到2050年，我國的能源結構將逐漸從以化石能源為主轉向以清潔能源為主，從高碳能源為主轉向低碳能源為主———逐年降低二氧化碳排放，最終徹底改變能源結構。”周鶴良稱，這場能源轉型，將以電力為中心，到2020年全國社會用電量將達到6.8萬億~7.2萬億千瓦時，到2020年全國人均用電量將達到5000千瓦時。