為什麼要建大秦鐵路運煤而不是直接在當地發電再通過輸電線傳輸回來?


前面幾位說的很清楚了,重載鐵路的運煤量是每年2億噸(大秦線4億多),每條特高壓線路的線路負載只能用千萬噸標準煤(年)衡量。鐵路的斷面輸送能力是單迴路特高壓的10-20倍,造價只是3-4倍,所以,在超導輸電廉價化之前,中國跨區能源幹線還得是重載鐵路,而不是特高壓線路。

此外補充一點,特高壓對土地規劃的影響不可忽視(順便解釋為什麼不能隨便多拉線)。

重載鐵路的設施再多,絕大多數地段也就是一去一回四條鐵軌,佔地寬度10米多一點,再加上兩側的紅線拆遷,二三十米就很充裕了。紅線外的土地,雖然沒多少人樂意蓋住宅(其實噪音比高鐵小得多),但做為工業用地毫無問題,搞農林牧漁業更是隨意。

不難目測兩側隔離欄寬度

更何況重載鐵路的橋隧很多,橋的佔地更窄,隧道完全不影響地表。橋隧「節約」的佔地基本就能滿足車站的需求。即重載鐵路的用地基本以寬度為限。

橋下不遠就是工業建築、永久性農業設施,以及高大喬木種植。

特高壓可不一樣,不是修個塔就完事。電線之間電線和建築直接都要留足夠的距離。就算只有一迴路,兩側各留30米寬度是起碼的要求。算上特高壓電塔自身的寬度,80-100米的佔地是少說的。大家可以用「特高壓走廊」做關鍵詞,看看各地的標準。雖然這個範圍內還可以種地,但永久性設施基本不可能了。就算是農業,也不能像上面那張圖那樣隨便種果樹(樹高了就影響輸電)。更不要說現在居民對高壓電塔普遍恐慌,特高壓沿線一兩公里的樓盤都要受影響,開發商都不肯拿商業和住宅用地。上海郊區少數能看到地平線的地方,就是高壓走廊下的農業帶。

幾條普通高壓線,輸電能力也就相當於一條普通公路,和重載鐵路無法相提並論,已經影響了數百米寬的城市規劃。

特高壓輸電走廊,想想要是換到發達地區,對規劃的影響多可怕。

巡線開始用無人機,沿線居民卻不得不禁止用無人機(點大圖體會一下)

上千米寬的土地規劃客觀上受影響,變電站等設施還要額外佔地,這對於中東部地區是不可忍受的,沿線地區整個市(縣)域規劃可能都會隨之調整,不要說通用航空機場,兩邊城區玩個無人機送貨都不行。所以,僅從土地資源來看,特高壓也只適合從大西部穿越地廣人稀的山區向外送水電,而不適合山西這個偏中部的省份向東、向南送火電,何況山西缺水發電不易。將來特高壓技術再成熟一些,或許可以把多條特高壓線路統一規劃,建設一兩條超寬的西電東送平行走廊,攤薄佔地成本,同時反向送水滿足熱電廠需求。到時候再說取代重載鐵路吧。

這些線路用幾十條輸電走廊來替代,四五個省的發改委都會瘋的。

最後,大秦線級別的重載鐵路已經不是一般意義上的「路」了,根本就是間斷性傳送帶——鐵路線上列車覆蓋的段落比沒有覆蓋的段落少不了太多,一列火車輕鬆填滿一艘海輪。

他用30年青春守護一條路

大秦線目前是世界上列車密度最高的重載鐵路,大概每13分鐘就會有一輛列車通過,這也給小韓的工作增加了難度。不僅僅避車的頻率很高,而且每次避車的時間也相對比較長。以目前大秦線日常開行的最主流的2萬噸級列車為例,每列編組210節車廂,全長2500米,以每小時80千米的速度通過時將需要至少3分鐘

(現在已經提升到三萬噸列車,列車通過時間和間隔之比接近1:2)

這樣來去兩條傳送帶每年實現的運輸量是3000億噸公里,超過印度全國鐵路貨運噸公里數的一半。高壓電想替代大秦線級別的超級戰略運輸工具,還得好好發展一陣才行。

相關回答:

馬前卒:有哪些極短的,甚至只有兩站的軌道交通線路?

馬前卒:鐵路旁的那些陳年斷路斷橋有些什麼故事、來歷?

馬前卒:傳統的石拱橋在現代社會中是否已經被完全淘汰了?


這是個數學問題。

大秦鐵路在2010年時運力突破4億噸(如今已降到3億多),換算成火力發電量,大概是1萬億度電。(2010年平均325g/度,5500千卡電煤換算為7000千卡的標煤)

1萬億度電,相當於2010年時全國發電量的1/4,或者說10座三峽電站的年發電量。

換算成裝機容量(按較高的5000小時/年算,實際只有不到4000),差不多就是2億千瓦。

而我們十三五規劃(2016-2020)是這麼說的:

新增跨省輸電能力1.3 億千瓦左右」。

我們再看看進行中的特高壓示範工程:

錫盟-泰州工程途經內蒙古、河北、天津、山東、江蘇5省(區、市),新建錫盟、泰州2座換流站,換流容量2000萬千瓦,線路全長1620公里,工程投資254億元,於2015年10月獲得國家發改委核准,計劃於2017年建成投運。

錫盟—泰州±800千伏特高壓直流輸電工程輸電能力達到1000萬千瓦,是世界首條千萬千瓦級的特高壓直流輸電工程。

大秦鐵路的運力是在2000年左右跨越的1億噸,換算成裝機容量就是5000萬千瓦。


也就是說,需要5條2015年開工的「世界首條千萬千瓦」特高壓項目,才能勉強滿足2000年左右大秦鐵路的「輸電量」。

從上面數據可以看出,即便是近幾年才突破的全球領先的特高壓技術,面對中國如此巨大的用電量,也只能讓「輸電」起到輔助作用,而本地發電,才是主流。

下面是2016年上半年全國跨區送電量,全部加起來也就1505億度,只相當於大秦線2010年「輸電量」的1/7。


整個西南地區半年時間裡送往華東地區的電量,大秦鐵路拉煤的話10天就可以拉完。

廣東、山東、江蘇,三個中國經濟規模最大人口大省,同時也是中國火電裝機容量最大的三個省份。

回到大秦鐵路剛新建的90年代,以及大秦鐵路作用最大的2005-2010年左右。即使我們把全國1/4的電廠都修建在了山西,也根本沒有技術和實力去修建能把這些電全部運到沿海發達省市的特高壓線路。

從數量級上,題目中的方案就搞不起來。


「不要小看一輛裝滿硬碟的大卡車的帶寬」


部分原因就是王兆洋的回答(2,3、4),焦煤、焦炭、無煙煤等等,不是用來發電的,所以自然要運出去給最終用戶使用。不過,電煤的運量也不小,甚至說非常大。

@塞冬 也說了另外一個原因,就是也根本沒有技術和實力去修建能把這些電全部運到沿海發達省市的特高壓線路。

我覺得 @脫翁 的答案非常有價值,這些信息非常棒,我收藏了。謝謝。

發電耗水,但不過我補充一點,洗煤也非常耗水(當然,現在有乾洗法,但是成本高)所以很多煤礦都是直接運原煤出去。那個院士是電網的,估計對煤礦不是很上心(如果是電廠的,估計會對煤礦比較上心,廠網分離之後,電網對煤炭就沒那麼關心了),或者記者誤讀。買煤的,賣煤的,都論大卡的,而運煤的價錢是論噸公里的。不同煤炭(廣義的煤炭)的熱值相差很遠,很多煤礦產品灰分很大,比如泥煤、褐煤、矸石等等,其熱值跟標準煤相差很遠很遠的,這類煤運輸成本過高,洗也難洗,相對就更適合就近燒掉發電。

而熱值大的煤,比如無煙煤,運出去就相對划算一些。

因為在煤炭電力行業同學很多,總想認真回答一下,但是又覺得相關經濟、技術因素太多,我組合不好。我覺得只能請督工出馬了 @馬前卒


推測幾個可能的原因:
1. 不可能將全國的火電站都建設在山西和內蒙,因為這意味著需要大量資金建設大量新的電廠,污染和安全也都是問題。
2. 和 1 類似,在修建大秦以前就在全國其他地方存在已有的火電站,這些火電站需要煤炭,而又不可能將這些已有的火電站全都拆除、搬遷。
3. 煤炭的作用不只發電。煉焦、鋼鐵、制一氧化碳等工業都需要煤炭,因此需要一條線路運輸這些工業所需的煤炭。
4. 在煤炭產地修建電廠,再建設電網輸送電力的成本,因為地形條件、輸送損耗等因素,其綜合成本可能高於將煤炭運輸到當地電廠,再由當地電廠發電。


煤走秦皇島海運
大同到東北走輸電可以
西南廣東廣西雲南海南咋搞
而且到秦皇島還能出口

然後本地的機組就算不出力也要有備份
東南沿海哪個不是用電大戶
全靠遠距離傳輸再碰上08年雪災
本地機組沒有備份出力,那就完蛋了

上海來講
漕涇發電廠
臨港燃機電廠
石洞口燃機電廠
石洞口第一電廠
石洞口第二電廠
外高橋第一電廠
外高橋第二電廠
外高橋第三電廠
出力1205萬千瓦

秦山核電第一電廠
秦山核電第二電廠
秦山核電第三電廠
桐柏抽水蓄能電站
天荒坪抽水蓄能電站
出力956.4萬千瓦

再加上
啟東風電
臨港風電
還有別的雜七雜八
本地機組出力最大兩千多萬千瓦
基本上能滿足本地日常使用電量

2017年7月24日
上海全市用電負荷達到3252萬千瓦
上海電網外來受電1502萬千瓦
本地機組出力1750萬千瓦


有很多原因。

1、煤炭種類

改運煤為輸電,可以減少電煤運輸。

但是,其他種類的煤炭,還是要靠運輸的。

比如老百姓生活用的散煤、工業鍋爐用煤、生產水泥、玻璃、磚瓦用的建材煤、

焦炭廠煉焦用的焦煤、壁爐用的無煙煤、冶金用的燒結噴吹煤。

2、輸電距離

長距離輸電耗損很大,技術複雜,出了華北電網跨電網輸電,成本就太高了。

大秦鐵路1992年就已經全線通車了,當時我國並沒有掌握長距離輸電技術。

3、已有輸電

華北電網的三大主力電廠——大同二電廠、神頭一電廠、神頭二電廠

早已建成,就是用來給京津唐供電的。這三大電廠就是在大秦鐵路西端。

目前已經有大同——(北京)房山500千伏超高壓輸電線路等輸電線路。

4、水源不足

火力發電需要用水來做工質,消耗大量水源。

空冷機組是近幾年來才推廣的,成本也更高。

電廠100萬以上機組平均日耗煤1萬噸左右;耗水8-9萬立方米。

三大電廠之所以能修建,是因為當地有水源。

神頭一二電廠用了海河(永定河)的支流神頭泉的泉水。

大同二電廠是用了海河(永定河))的支流御河的水。

如今海河上游山西境內的桑乾河基本枯竭,

大同冊田水庫剩餘的水還要保障北京,不能動用。

山西本來就極其缺水,寶貴的水源還得省下來給電廠用,

當地老百姓只能吃幾百米上千米深處又苦又澀的地下水。

下圖是神頭電廠的涼水塔。

5、污染太大

火力發電有很多很多污染,別的不多說了。

光粉煤灰一項,就很嚇人。

大同二電廠一年就能製造400萬噸粉煤灰,其中只處理了67萬噸。

剩下的粉煤灰哪裡去了? 還要繼續坑害山西老百姓嗎?


大秦鐵路的修建目的主要是北煤南運
另外當時的煤炭在當時來說我國用量完全富裕,所以有一部分煤炭經秦皇島出口至國外
後來煤炭屬於戰略及重要能源我過對外銷售已經嚴格管控
之所以修建鐵路往南方運煤我想可能當時的輸電技術還不行能耗損失大不如直接將煤由鐵路運至目的地再由當地電廠發電供給周邊使用划算。

…………………………………………

謝謝各位老闆賞識,在這個有名的吹牛13平台居然也收到贊 真的好雞凍!

回答問題時別偏離中心,大秦鐵路剛建時目的就是一個運煤 。

大秦鐵路的修建背景其中有一個原因也是當時的日本給大秦鐵路的修建提供了貸款,而還款方式之一也是用煤來抵償。
所以大秦鐵路修建是往秦皇島修建,而且當時的沿海港口也有很多可以裝卸煤炭在運往內陸。
後來的運煤二通道也可以理解為焦柳線,大同出煤後經南北同蒲線進入焦柳線完成北煤南運的目的。

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再更一段 既然說到了運煤那麼就多說一句
朔黃線(神池南站-黃驊港)也是一條運煤通道 當然這條通道完全是企業自主建設運營的。
老大不是鐵總而是天朝牛13的第一能源集團-神華集團
沿線的車機工電輛各個部門完全參照國鐵標準
大股東是神華 其他的就是鐵總還有下面的各個中鐵建工局什麼的。
有人說中國的經濟風向標看秦皇島就可以,說的是經濟發展好的話秦皇島的煤炭周轉就快,如果經濟乏力自然港口煤炭周轉就慢。

好像回答的有些偏題了。。。

……………………………………………………
再更新一下,現在的運煤通道貨運量排名是
大秦 朔黃 焦柳
嚴格意義上說焦柳線不能算完全的運煤通道 這是一條客貨混用線
現在在建的蒙華鐵路(蒙西-江西)
這是一條新的運煤通道
相信蒙華鐵路通車後以前通過大秦還有朔黃的運煤的車會有部分改由蒙華線直通。
蒙華鐵路沿線經蒙 陝 晉 豫 鄂至贛
我記得大致是這麼個走向
進入武漢地盤後相信可以在經編組分解在進入湘 粵或者貴 廣等方向。

這貨的首發居然不是在大秦我很詫異,而且這貨居然是現在神華獨享。 國鐵居然不是首批用戶。
難道神華有南車股份,一出來就給神華的朔黃了。


哪那麼多莫名其妙的回答。其實根本原因就是超高壓輸電的技術還不過關,另一個就是要預備冬季應急的儲備煤。高票答案里扯那麼多莫名其妙的理由做什麼。大秦鐵路你也不看看修的年份。那時中國的超高壓輸電技術還很渣,輸電過去的損耗跟鐵路比起來虧大發了。包括現在建的蒙西華中鐵路也是這樣。華中地區一到冬天必須儲備煤炭應急,否則一旦遇到凍雨等天氣超高壓輸電就不靠譜了。一句話,存在就是合理的。未來有一天技術進步,說不定你說的完全有可能實現。


沒水


大秦鐵路建設時部分使用了日本無息貸款,建設目的之一是向日本出口煤炭換匯,所以就不存在輸電替代運煤這個問題。


科學家的看法:

工程院解惑:遠距離輸煤比輸電合適
2014/12/25 來源:中國能源網

「遠距離輸煤比輸電更合適,而不是我們通常概念中的越遠用特高壓輸電越合適。平衡點在1800公里至2000公里。」12月18日,在中國工程院能源領域兩項重大諮詢項目——《中國煤炭清潔高效可持續開發利用戰略研究》和《我國非常規天然氣開發利用戰略研究》成果發布會上,這兩個項目的負責人中國工程院原副院長謝克昌院士說。

低品質煤大規模丶長距離運輸,既降低了煤炭利用效率,又破壞了環境。因此,近年來在煤炭主產地晉丶陝丶內蒙古地區和更遠的新疆,很多地方都熱衷變煤炭基地為煤電基地。由單一輸煤向煤電並舉方式轉變,在社會上已成共識。但輸電真的越多越好嗎?中國工程院此次的研究成果表明,在輸煤輸電孰優孰劣的認識上,大家可能存在一定的誤區。

來自南方電網公司的中國工程院院士李立浧等編著的《先進輸電技術與煤炭清潔高效利用》一書專門對輸煤輸電進行了全方位的比較。

通過比較,對於洗精高熱值煤來說,輸煤方式在遠距離輸送中的能源利用效率一般高於輸電方式,等效煤耗一般比輸電方式低10%。通過實際熱值煤炭輸送比較案例發現,輸煤方式在遠距離輸送中的能源利用效率一般高於輸電方式,等效煤耗比輸電方式約低5%。

原因是西部水資源匱乏,發電普遍採用風冷發電技術,這導致煤耗丶遠距離輸電損耗加大,從而降低了資源利用效率。在輸煤通道不暢的情況下,發展輸電是必要的,合理科學的輸煤方式實現後,煤炭遠距離輸送更有優勢。

此項研究並未將輸煤輸電完全對立,一個核心觀點是:洗精煤輸煤丶洗中煤輸電的能源利用效率可能接近或超過完全的輸煤方式。

研究顯示,基於現行的鐵路運輸成本,輸煤輸電經濟成本平衡點在1800公里左右。但經濟性受政策影響大,涉及因素多,隨著技術條件和其他條件的變化,結果可能發生逆轉。因此,輸煤與輸電成本比較的結論,可以作為項目比較和決策的依據之一,但不宜作為能源戰略決策的主要依據。

山西丶內蒙古丶寧夏輸電,在經濟上有一定優勢,實行洗精煤輸煤丶洗中煤輸電的能源利用效率較高。新疆距負荷中心較遠,長遠看應重點考慮輸煤,但近期因運力建設等問題,有必要著力發展輸電。」謝克昌說。

所以要建設蒙華鐵路,並且在沿線興建火電廠,以用盡運能和產能。並且可能會有更遠的重鐵計劃。

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1.先問是不是,再問為什麼。當地發電外輸,已經做了好幾十年了。

山西大同二電廠,是中國最大的火電站之一。當地人都說二電廠供了半個北京的電。

大同-北京房山的500千伏超高壓輸電線路,也是中國最早的超高壓輸電線路之一,曾載入十多年前高中地理課本里的。

2.大秦鐵路是日本人參與投資建設的,為了晉煤從秦皇島出海去日本。

輸電到日本不現實。


我剛上初中的時候看過央視面對面的一期採訪,採訪對象就是我國高壓遠程輸電的技術帶頭人,拿他的說法是,現在他們已經達到了1000公里輸電效率為62%,而這個在國際上已經是非常了不起的技術了。
四成的電在途中浪費了,你說這個技術現在能夠大規模實行嗎?


如果你要從大洋彼岸的美國下載5T的小電影,最快的方法可能是在讓美國人給你郵寄一個硬碟過來。


請看CCTV最新的紀錄片

超級工程Ⅲ 第二集 能量之源

這集解釋了這個問題

  1. 需要完全不消耗水的被動風冷卻塔
  2. 110萬伏特高壓

1.山西缺水,火電廠需要大量的水作為工質,無法大規模建設坑口電廠。

2.大秦鐵路是連接大同和秦皇島的鐵路,是北煤南運的重要通道。煤炭的用途除了發電之外,還有煤化工、動力煤等用途,這些需求無法簡單的用電力代替,很多時候還是要運輸煤炭。


利益相關:在老東家中國神華上了幾年班,對鐵路和煤炭行業都略有了解,看了一些答案,好像說得都很有道理。實際上除了經濟考量之外,還有很多其他的更重要的因素在裡面大家沒有提及,神華集團下屬也有幾條專營鐵路,其中包括神朔鐵路,朔黃鐵路,黃大鐵路等,這些鐵路和大秦鐵路一樣,除了平時承擔西煤東運的重要任務之外,還有另外一個非常重要的職能,就是「戰備鐵路」

除了在一些內部刊物內部偶爾會提起「戰備」這個詞之外,外部很少提及,通俗講就是這些核心交通要道除了在正常時期承擔國際經濟建設外,在特殊時期,相應也會基於軍事用途來考慮。這是一個非常核心的因素。

當然其他答主所提到的一些因素也是存在的,比如大秦鐵路所運輸的煤炭並不只是用來發電,其中很大一部分是用來做冬季供暖用的,也有一些是賣給鍊鋼廠等一些大型重工企業,甚至有一部分是出口海外,綜合這些種種因素,才有了大秦鐵路的建設和運營。

至於高票答案 @塞冬 的回答,以及反對高票答案@時空之時空的回答,看似很有道理,其實都是自己臆想的,與實際情況相差甚遠。

…更多文章請到老吳隨筆之《新消費》-知乎專欄

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山西酸雨已經很厲害了

這口屎大家都來嘗點吧。


煤炭哪能全發電啊,這麼寶貴的資源。就跟石油只用來驅動車輛,都是犯罪。

大秦鐵路有應急因素,當年煤炭因運力匱乏,大量堆積。當然,這個應急不是日常一兩年的亟需。

坑口電站並不能一勞永逸解決問題,污染控制不容易,當年超臨界機組都沒有。對環境保護,對工業化進程對環境的負面影響,決策層和政策諮詢、決策輔助機構的專家科學家們,九十年代初就開始聚焦了。

嗯,煤化工還得用不是?

發電用煤進行煤漿管道化,是終極方案。三十年前開始進行的研究計劃,2017九月下旬,謝和平院士提出的新能源規劃中提及。而實驗工廠落成距今有好幾年了,大概試運行中出現一些工業化問題和產業疑問,需要逐一解決,並獲得產業同行們的廣泛認可。

大概是這樣,具體還不是太清楚,我聽朋友轉述。

重要的煤化工。煤基合成氣高效制烯烴的相關成果見 20160304 《Science》[351(6277):1065-1068]。我對這一行了解膚淺,走馬觀花泛讀能提取關鍵信息就滿足了。還請自己深入了解。

神華包頭的中測裝置從1.8x萬噸進料擴建為180萬噸進料,嘖。2013年至今5年,百倍擴能。用一個勞資糾紛案例切入的。


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