張敬波

摘 要：近年來，我國電氣工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，且為推動國民經(jīng)濟的增長做出了較大貢獻，作為電氣工程工作的重要組成部分，電力的節(jié)能管理不僅關(guān)系著電能利用效率的提升程度，而且對于整個電氣工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也具有重要影響?；诖?，本文從低碳電力與節(jié)能減排的角度出發(fā)，通過對低碳電力的技術(shù)構(gòu)成進行闡述和分析，在結(jié)合其與節(jié)能減排關(guān)系的基礎(chǔ)上，對電力節(jié)能管理的相關(guān)策略展開了深入研究。

關(guān)鍵詞：低碳電力；節(jié)能管理；供電設(shè)備；電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

中圖分類號： F270 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）28-40-2

0 引言

氣候變化與能源問題對世界各國關(guān)于低碳經(jīng)濟的建設(shè)提出了更為嚴(yán)格的要求，我國于“十二五”期間便將發(fā)展低碳經(jīng)濟納入到國家發(fā)展規(guī)劃綱要當(dāng)中，并對期間含碳物的排放指標(biāo)做出了明確規(guī)定。電力生產(chǎn)與電氣工程作為國家重要的經(jīng)濟支柱，其低碳建設(shè)與節(jié)能管理工作直接影響著低碳經(jīng)濟的建設(shè)情況。因此，在國家大力發(fā)展低碳經(jīng)濟的背景下，如何在掌握低碳電力相關(guān)技術(shù)及其與節(jié)能減排間關(guān)系的基礎(chǔ)上，加強對電力節(jié)能管理策略的研究已成為當(dāng)前電力工程領(lǐng)域需要著重開展的關(guān)鍵工作。

1 低碳電力的技術(shù)構(gòu)成

1.1 碳捕集與可再生發(fā)電技術(shù)

CCS，即二氧化碳的捕集、存儲與綜合利用技術(shù)是通過借助煙氣預(yù)處理系統(tǒng)、煙氣吸收與干燥壓縮系統(tǒng)和煙氣制冷液化系統(tǒng)的聯(lián)合作用進而將大氣或工業(yè)生產(chǎn)中的二氧化碳進行集中回收、封存和利用。對于電力生產(chǎn)而言，二氧化碳的CCS處理就是將與電力生產(chǎn)相關(guān)的二氧化碳進行分離，同時，通過利用相關(guān)存儲手段將其輸送和封存至與大氣隔絕的地方，從而降低電力生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的二氧化碳對大氣的污染效果，確保低碳經(jīng)濟的順利發(fā)展[1]。對可再生發(fā)電技術(shù)進行分析可知，其實際上就是利用自然界中的相關(guān)能源或一系列自然規(guī)律進行電能補充和發(fā)電的技術(shù)，這一技術(shù)的引入提高了電能的自我恢復(fù)性，相關(guān)的電力能源形式則主要包括了風(fēng)電、水電以及潮汐和生物質(zhì)發(fā)電等。

1.2 高效輸發(fā)電技術(shù)

高效潔凈的發(fā)電技術(shù)的引入是提高發(fā)電效率的前提混合基礎(chǔ)，對于降低電力生產(chǎn)過程中排放的含碳污染物的含量具有重要作用，主要包括了超臨界、超超界發(fā)電技術(shù)以及天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)等，相關(guān)技術(shù)在電力發(fā)送領(lǐng)域的應(yīng)用無疑對于構(gòu)建低碳電力體系具有重要作用。高效輸電技術(shù)的應(yīng)用是提高電力生產(chǎn)過程中碳處理效率的重要途徑。以風(fēng)力發(fā)電技術(shù)為例，我國計劃在2020年達(dá)到1.5kW及以上的風(fēng)電裝機容量，這一高效輸電技術(shù)的應(yīng)用與目標(biāo)的達(dá)成需要借助特高壓電網(wǎng)方能夠完成，在特高壓電網(wǎng)的支持下，確風(fēng)電的大規(guī)模開發(fā)和傳輸，在進行高效率消納的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對棄風(fēng)情況的有效控制。

2 低碳電力與節(jié)能減排的關(guān)系

2.1 節(jié)能減排是低碳電力得以實現(xiàn)的前提和基礎(chǔ)

節(jié)能減排是低碳電力實現(xiàn)的基礎(chǔ)和前提。對我國節(jié)能減排政策進行分析可知，“十三五”期間，我國節(jié)能減排的首要任務(wù)為化解產(chǎn)能過剩矛盾，通過加強對用水、能耗以及排放等相關(guān)領(lǐng)域限額標(biāo)準(zhǔn)的修訂，以提高市場準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)和差別化政策倒逼的形式來迫使不符合低碳經(jīng)濟發(fā)展要求的產(chǎn)能退出，并強化對綠色制造業(yè)與服務(wù)業(yè)的發(fā)展，進而從整體上提高節(jié)水、節(jié)能以及低碳產(chǎn)品的生產(chǎn)供應(yīng)能力，確保環(huán)保產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。對低碳電力進行分析可知，其是以相關(guān)技術(shù)為基礎(chǔ)，以降低電力生產(chǎn)過程中含碳污染物排放量為目標(biāo)的電力生產(chǎn)與傳輸工作，而各項節(jié)能技術(shù)或低碳處理技術(shù)的引入、創(chuàng)新和應(yīng)用不僅有賴于電力工程企業(yè)自身的努力，而且還需以國家的節(jié)能減排政策為依托，即在國家節(jié)能減排的大的政策環(huán)境下，構(gòu)建符合節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能技術(shù)體系，并通過國家對電力產(chǎn)業(yè)在低碳電力發(fā)展過程中的政策和資金支持，實現(xiàn)低碳電力的可持續(xù)發(fā)展[2]。

2.2 低碳電力是節(jié)能減排的重要途徑

節(jié)能減排工作包括了電力生產(chǎn)、石油化工、生物制藥等諸多工程領(lǐng)域，涉及的工作較多，且對于不同領(lǐng)域而言，其所對應(yīng)的含碳污染物排放指標(biāo)也不盡相同。作為節(jié)能減排工作的重要分支，發(fā)展低碳電力一方面有利于提高電力生產(chǎn)水平和降低電力生產(chǎn)污染，另一方面，對于提國家節(jié)能減排工作的整體效果也具有重要的促進作用。對低碳電力進行分析可知，其在電力供應(yīng)側(cè)鼓勵以清潔能源作為電力傳輸?shù)闹饕茉?，即通過引入或創(chuàng)新各類新技術(shù)和新工藝，降低含碳污染物的排放。而在電力的需求側(cè)，低碳電力則強結(jié)合市場機制、行政與法律手段和政策引導(dǎo)等相關(guān)措施實施節(jié)能電器的普及與推廣，例如高效電動機、節(jié)能電燈以及節(jié)能變壓器和變頻調(diào)速器的應(yīng)用，從而通過中斷負(fù)荷等相關(guān)形式來提高電力工程領(lǐng)域的節(jié)能減排效果[3]。因此，從這一層面來看，低碳電力既是節(jié)能減排工作的重要內(nèi)容，又是實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的重要途徑。

3 電力節(jié)能管理策略

3.1 建立健全的電能管理體系

建立健全的電能管理體系是實現(xiàn)電力節(jié)能管理的首要方法。首先，對建立電能管理體系的優(yōu)點進行如下分析：①提高電力企業(yè)經(jīng)濟效益。對電力企業(yè)管理工作進行分析可知，其主要任務(wù)即實現(xiàn)對電能的科學(xué)管理，在電能管理中引入配電網(wǎng)絡(luò)的整體管理，并以相關(guān)電力節(jié)能技術(shù)為依托，促使電能運行效率得以有效提升的基礎(chǔ)上，以科學(xué)、合理的電能體系為提高電力企業(yè)經(jīng)濟效益提供可靠保障；②完備的電能管理體系需要以現(xiàn)代化的裝備配網(wǎng)為依托，通過實現(xiàn)變電站的遠(yuǎn)程監(jiān)控和無人值守，進而提高變電站自動化管理水平，在確保電能運行安全的基礎(chǔ)上，滿足用戶的用電需求?；诠?jié)能減排的電能管理體系的構(gòu)建方法如下：考慮到電能管理是用電節(jié)能的基礎(chǔ)和前提，故可將這一體系設(shè)置為三部分，分別為功率控制體系、電量控制體系和遠(yuǎn)程控制體系，其中，功率控制體系中，負(fù)荷管理終端以主站發(fā)功率的限值參數(shù)為依據(jù)，對負(fù)荷點用電的實時功率進行連續(xù)監(jiān)測，當(dāng)實時功率的值達(dá)到上限時，系統(tǒng)發(fā)出高靜，并在一段時間延遲后斷開配電開關(guān)，提高功率控制的實時性[4]。電量控制體系中，負(fù)荷管理終端主要負(fù)責(zé)對負(fù)荷點用電量的連續(xù)檢測，當(dāng)用電量抵至限值時，發(fā)出告警并延時跳閘，實現(xiàn)電量的有效控制。在遠(yuǎn)程控制方面，在主站將跳閘或保電命令下達(dá)后，將繼續(xù)下發(fā)與功率和電量控制相同的跳閘命令，待保電命令下發(fā)后，將解除對功率和電量的控制狀態(tài)，實現(xiàn)對電量與功率的節(jié)能管理。

3.2 引入節(jié)能型供電設(shè)備

引入節(jié)能型供電設(shè)備是提高用電節(jié)能管理效果的重要途徑。對于電力企業(yè)而言，應(yīng)進一步發(fā)揮其自身優(yōu)勢，通過引入先進的節(jié)能技術(shù)并將其投入到供電運行當(dāng)中，從根本上提高用電節(jié)能效果。同時，還應(yīng)加大對引進節(jié)能型供電設(shè)備的資金投入力度，通過對符合企業(yè)當(dāng)前電力生產(chǎn)與傳輸特點的節(jié)能型用電設(shè)備進行科學(xué)選取和應(yīng)用，從整體上提高對電力的節(jié)能管理。例如，在電力生產(chǎn)過程中，可引入節(jié)能電機和相應(yīng)的變頻技術(shù)從而為用電的節(jié)能管理提供設(shè)備與技術(shù)的雙重保障，實現(xiàn)對用電能耗的有效控制[5]。對于節(jié)能效果不佳或年久失修的供電設(shè)備，電力企業(yè)還應(yīng)予以及時淘汰和更換，為降低電力能耗提供良好的設(shè)備保障。此外，企業(yè)的用電管理部門還應(yīng)對節(jié)能產(chǎn)品進行積極推廣，通過借助媒體和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加大對節(jié)約電能意識的社會宣傳力度，鼓勵更多的社會人群使用節(jié)能型電力產(chǎn)品，為促進低碳電力的發(fā)展提供良好的用電節(jié)能環(huán)境。

3.3 適時改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行適時改善是降低電能損耗和提高電能利用效率的有效措施。電力企業(yè)在電力的節(jié)能管理過程中，應(yīng)結(jié)合企業(yè)電力生產(chǎn)特點和電能的實際分布情況，制定科學(xué)的電網(wǎng)改造計劃和方案，通過對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行分階段改造，從而降低其工作過程中的電能損耗。例如，為避免在惡劣氣候條件下輸電線纜發(fā)生損壞，可將原電網(wǎng)中的空中輸電線進行整改，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榈叵码娎|，在避免氣候條件對輸電效率影響的同時，提高電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和電網(wǎng)運行的安全性。還需說明的是，當(dāng)?shù)貐^(qū)用電需求進一步擴大時，電力企業(yè)還應(yīng)對其既有電網(wǎng)的規(guī)模進行擴建，一方面，需要以地區(qū)用電規(guī)律和電力用戶的實際分布情況為依據(jù)組建評估小組，從而實現(xiàn)對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與規(guī)模的合理評估和規(guī)劃；另一方面，為了能夠在實現(xiàn)地區(qū)供電和確保供電質(zhì)量的基礎(chǔ)上縮短輸電線路徑，即體現(xiàn)電力傳輸?shù)慕?jīng)濟性，可將變壓器設(shè)置在負(fù)荷中心位置，使其發(fā)揮電壓過渡的作用，提高電力企業(yè)供電的經(jīng)濟和社會雙重效益[6]。

3.4 完善安全用電制度

包括電力節(jié)能管理工作在內(nèi)的任何電力生產(chǎn)和用電目標(biāo)的達(dá)成均需要以安全的用電制度為前提和基礎(chǔ)。對于用電企業(yè)而言，其一方面應(yīng)結(jié)合電力分布的實際情況和歷史用電安全事故加大對安全用電制度的構(gòu)建和完善力度，通過分階段地制定安全用電目標(biāo)，進而從整體上提高用戶用電安全。例如，用電管理部門可以季度為單位制定電力安全的總目標(biāo)，并對其進行細(xì)分，確保各部能夠?qū)ο鄳?yīng)的用電目標(biāo)予以充分明確。另一方面，電力企業(yè)還應(yīng)聯(lián)合相關(guān)執(zhí)法部門利用相關(guān)法律手段對偷電等不法行為予以嚴(yán)厲打擊，從而減少電力損耗和相應(yīng)的經(jīng)濟損失。此外，對于用電管理部門而言，其還需對可疑的用電線路展開定期檢查，在及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)問題和不規(guī)范用電行為基礎(chǔ)上，積極采取有效措施，提高電網(wǎng)的運行效率，為提高電力的節(jié)能管理提供良好的制度保障。

3.5 制定科學(xué)的用電方案

制定科學(xué)的用電方案是實現(xiàn)低碳電力與提高用電節(jié)能管理的主要手段。電力企業(yè)應(yīng)進一步明確其供電方案制定的“四定”原則，即用戶、設(shè)備、容量和事件的科學(xué)設(shè)定，在此基礎(chǔ)上，編制出科學(xué)有序的用電方案，具體工作如下：首先，電力企業(yè)應(yīng)開展科學(xué)用電的基礎(chǔ)工作。一方面，應(yīng)明確本地的用電用戶，即所屬管線范圍內(nèi)的相關(guān)企業(yè)、單位和群眾，企業(yè)對地區(qū)龍頭用電用戶的供電以及線路建設(shè)和相關(guān)臺賬應(yīng)建立起完備的電子檔案，包括用戶的地址、具體聯(lián)系方式和用電容量，同時，將錯峰負(fù)荷以及避峰負(fù)荷和生產(chǎn)班次跟那等相關(guān)內(nèi)容所對應(yīng)的臺賬予以詳細(xì)記錄，并以實際的用電情況對臺賬做出實施變更，為后續(xù)許用電方案的科學(xué)制定奠定良好基礎(chǔ)。其次，從電力營銷與調(diào)度兩方面著手，將電力緊缺或產(chǎn)能過剩等相關(guān)信及時、準(zhǔn)確地傳遞給用戶，而后，由電力營銷部門負(fù)責(zé)相關(guān)信息的發(fā)送與反饋，由電力調(diào)度部門負(fù)責(zé)對用戶用電指標(biāo)的監(jiān)督，當(dāng)其用電超標(biāo)時，對電力用戶進行督促，提醒其節(jié)約用電，即以電力營銷和調(diào)度雙管齊下的方式提高電力的節(jié)能管理效率。

4 結(jié)論

本文通過對低碳電力的相關(guān)技術(shù)進行說明，進而對低碳電力和節(jié)能減排之間的關(guān)系展開了深入研究，在此基礎(chǔ)上，分別從建立健全的電能管理體系、引入節(jié)能型供電設(shè)備、適時改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及完善安全用電制度和制定科學(xué)的用電方案等方面對電力節(jié)能管理的策略做出了系統(tǒng)探究。研究結(jié)果表明，節(jié)能減排是低碳電力得以實現(xiàn)的前提和基礎(chǔ)，低碳電力是節(jié)能減排的重要途徑，未來，還需在明確國家節(jié)能減排工作要求的基礎(chǔ)上，進一步加大對發(fā)展低碳電力與電力節(jié)能管理策略的研究，為降低電能損耗和提高電力運行效率奠定良好基礎(chǔ)，進而促進電力產(chǎn)業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。

參 考 文 獻

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