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關(guān)鍵詞:LED照明燈;道路照明節(jié)能改造;高效照明;碳減排量 引言
隨著能源危機(jī)的加劇,節(jié)能減排成為共識。我國也把控制溫室氣體排放作為積極應(yīng)對全球氣候變化的重要任務(wù),國家“十二五”規(guī)劃明確提出了“到2015年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗降低16%,單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放降低17%”的約束性指標(biāo)。目前我國照明用電占全社會用電量的12%左右,因此在照明行業(yè)推廣使用高效節(jié)能的照明產(chǎn)品,對于節(jié)能減排和照明產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有重要意義。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),地級以上城市,每年路燈耗電量達(dá)1000萬度以上,電費(fèi)支出超800萬元,二氧化碳排放量達(dá)7000噸。因此,為積極貫徹和落實(shí)國家“節(jié)能減排”的方針政策,實(shí)施城市路燈節(jié)電改造是城市節(jié)能減排的一項(xiàng)重要措施,也是用實(shí)際行動建設(shè)低碳生活的重要舉措。
同時(shí),國家發(fā)展改革委辦公廳已《關(guān)于開展碳排放權(quán)交易試點(diǎn)工作的通知》,批準(zhǔn)北京、天津、深圳等 7省市為試點(diǎn)開展碳排放權(quán)交易工作,計(jì)劃于“十二五”期間逐步建立龐大的國內(nèi)碳排放交易市場,但由于國內(nèi)碳交易市場處于剛剛建立和起步階段,如何科學(xué)有效地計(jì)量某些項(xiàng)目層面碳減排量或減排潛能仍然是一個(gè)技術(shù)難題,而各個(gè)行業(yè)作為碳交易的重要參與方,也必然需要盡快的建立相應(yīng)的行業(yè)規(guī)范、科學(xué)適用的溫室氣體核算體系,以使各行業(yè)完成的減排量具有公信力和可交易性。
1 LED節(jié)能路燈定義及其特點(diǎn)
LED路燈(Light Emitting Diode,發(fā)光二級管)即半導(dǎo)體照明燈。它是一種基于半導(dǎo)體PN結(jié)形成的用微弱的電能就能發(fā)光的高效固態(tài)光源。LED路燈與常規(guī)高壓鈉燈路燈不同的是,大功率LED路燈的光源采用低壓直流供電、由GaN基功率型藍(lán)光LED與黃色熒光粉合成的高效白光二極管,具有高效、安全、節(jié)能、環(huán)保、壽命長、響應(yīng)速度快、顯色指數(shù)高等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于城市道路照明。
2 LED節(jié)能路燈碳減排量計(jì)算方法
LED節(jié)能燈性能優(yōu)越,是引領(lǐng)全球低碳和負(fù)碳經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的一個(gè)突破口。推廣使用LED節(jié)能燈可以大大減少電力消耗,從而減少能耗和碳排放量,雖然對于節(jié)能燈一類的低碳產(chǎn)品的推廣使用而言,每一個(gè)低碳產(chǎn)品所產(chǎn)生的減排量是很微小的,但當(dāng)推廣使用數(shù)量累計(jì)到一定量的后,其整體減排收益則非常巨大。
據(jù)有關(guān)方面統(tǒng)計(jì),中國現(xiàn)有路燈總數(shù)大約在一億盞以上,并以每年20%的速度增長。如果將這一億盞路燈折合成6000萬盞250瓦的路燈進(jìn)行對比,假定每盞路燈每天工作10小時(shí),現(xiàn)在普遍的使用的高壓鈉燈每年將會產(chǎn)生將近1100千克的二氧化碳,若全部改造成LED路燈,那么總共可以節(jié)約1300萬千瓦的功率,在1年內(nèi)將節(jié)約597億度電,從而也大大減少了二氧化碳的排放量。
我國目前的碳排放量計(jì)算方法主要是參考《京東議定書》中的清潔發(fā)展機(jī)制(CDM)基于項(xiàng)目的核算體系。其中與照明領(lǐng)域節(jié)能燈相關(guān)的CDM方法學(xué)主要有: AMS-II-C需求方采用特定技術(shù)提高能效的小型方法學(xué);AMS-II-J高效照明技術(shù)的需求側(cè)應(yīng)用活動;AMS-II-N需求側(cè)再建筑安裝節(jié)能燈及節(jié)能控制裝置的能效提高方法學(xué)等,本文主要參考LED燈相關(guān)的碳減排量核算方法,對LED燈道路照明節(jié)能改造項(xiàng)目的碳減排計(jì)算方法進(jìn)行了探索,并應(yīng)用于具體產(chǎn)業(yè)化實(shí)例中,試圖對該類項(xiàng)目的碳減排量計(jì)算方法提供借鑒意義。
3 項(xiàng)目案例
3.1 項(xiàng)目簡介
本項(xiàng)目計(jì)劃將某城鎮(zhèn)道路原有的鈉燈及汞燈全部更換為LED節(jié)能路燈;同時(shí),城鎮(zhèn)道路新安裝路燈也將全部采用LED節(jié)能路燈。項(xiàng)目改造及新安裝路燈總里長數(shù)為463.65公里,改造及新安裝路燈總數(shù)25,253盞。具體方案如下:
路燈改造:
3.2 LED節(jié)能路燈替換項(xiàng)目碳減排量計(jì)算
根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn),替換或新建LED路燈,是通過替代傳統(tǒng)的高壓鈉燈減少了電力消耗,從而減少碳排放量。年碳減排量可由年節(jié)省的電量與相應(yīng)的電網(wǎng)二氧化碳排放因子相乘得到,能耗由照明系統(tǒng)的功率與運(yùn)行時(shí)間相乘得到。
3.2.1 項(xiàng)目邊界
根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn),該項(xiàng)目邊界包括所有改造及新安裝路燈消耗的電力及電力生產(chǎn)所涉及的華中區(qū)域電網(wǎng)。
3.2.2 項(xiàng)目碳減排量計(jì)算
現(xiàn)以該城區(qū)路燈改造項(xiàng)目中某具體鄉(xiāng)鎮(zhèn)安陽鄉(xiāng)改造為例,即用300盞56W的LED節(jié)能路燈改造功率150W的鈉燈,并新建200盞56w節(jié)能路燈,計(jì)算碳減排量如下:
(1)項(xiàng)目基準(zhǔn)線排放量
項(xiàng)目的基準(zhǔn)線確定為使用鈉燈及汞燈用于公路照明。
首先計(jì)算項(xiàng)目的基準(zhǔn)耗能量
4 結(jié)束語
本文簡要介紹了LED照明路燈的節(jié)能減排潛力,并通過項(xiàng)目案例,借鑒現(xiàn)有溫室氣體排放核算方法,對具體LED照明路燈改造項(xiàng)目碳減排量進(jìn)行了簡化核算,可以得出結(jié)論, LED路燈作為低碳產(chǎn)品當(dāng)推廣使用達(dá)到一定數(shù)量后,將會產(chǎn)生較大的減碳效益。中國的路燈總數(shù)很龐大,且以較快的速度繼續(xù)增長,且LED路燈的技術(shù)也日趨成熟,未來憑借其綠色環(huán)保、高效節(jié)能的優(yōu)勢,必將作為節(jié)能先鋒普遍應(yīng)用于路燈的節(jié)能改造中,從對照明領(lǐng)域的節(jié)能減排做出重大貢獻(xiàn)。
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火力發(fā)電企業(yè)的節(jié)能減排不是一蹴而就的、一朝一夕間就能實(shí)現(xiàn)的,火力發(fā)電企業(yè)在這方面仍有許多的工作要進(jìn)行,這涉及到發(fā)展模式、資金、機(jī)制保障等現(xiàn)狀問題。本文將就這些相關(guān)問題進(jìn)行探討。
2我國火力發(fā)電企業(yè)發(fā)電量和污染排放情況綜述
與發(fā)達(dá)國家相比,我國火力發(fā)電企業(yè)在節(jié)能方面還存在較大的差距,這就使得我國在供電過程中的能源消耗量比之發(fā)達(dá)國家較多,耗損較為嚴(yán)重。而火力發(fā)電中最主要的能源—煤炭卻是有限的,有限的煤炭存儲量與無限的電力需求量之間的矛盾日益嚴(yán)重,節(jié)能減排是唯一的發(fā)展選擇。另外,國內(nèi)火力發(fā)電企業(yè)帶來的環(huán)境污染亦是一個(gè)不容忽視的問題,刻不容緩。煤炭燃燒排放的大量的二氧化硫、二氧化氮、煙塵等有害氣體嚴(yán)重降低空氣質(zhì)量,是冬季的霧霾天氣的原因之一。火力發(fā)電企業(yè)的節(jié)能減排勢在必行。
3火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排的重要意義
在世界范圍內(nèi),電力系統(tǒng)的未來發(fā)展方向和趨勢是可持續(xù)、低污染。當(dāng)前我國在大力的推廣倡導(dǎo)太陽能、風(fēng)力、水力發(fā)電,但是它們相比于火力發(fā)電,具有發(fā)電輸出方式能量不穩(wěn)定的缺點(diǎn),在加上自然環(huán)境的影響,實(shí)現(xiàn)規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化還有不少的距離。而核能發(fā)電即使比較環(huán)保,發(fā)展速度較快,但是受限于其安全性和水源,發(fā)展的空間比較有限。在國內(nèi)的發(fā)電行業(yè),火力發(fā)電仍然占據(jù)最主要的地位。進(jìn)一步提升發(fā)電的效率,改造升級火力發(fā)電技術(shù),是單位電量實(shí)現(xiàn)最低能源消耗的重要手段。另外,節(jié)能減排也是火力發(fā)電企業(yè)在經(jīng)濟(jì)市場化的背景下,提高自身經(jīng)濟(jì)效益的最佳途徑。在電力企業(yè)不斷深入體制改革的過程中,降低企業(yè)運(yùn)營成本,控制好能源消耗,節(jié)能減排對于火力發(fā)電企業(yè)意義非凡。
4火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排現(xiàn)狀問題分析
4.1以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu),是火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排的不能忽略的問題
當(dāng)前,我國的電煤占煤炭消費(fèi)量的比例為50%,相比于國際78%的平均值較低,與發(fā)達(dá)國家相比,距離更是較大。按照《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計(jì)劃(2014~2010)》的目標(biāo)安排,我國電煤占煤炭消費(fèi)的比重將會在2020年提升至60%以上。再加上,我國的高效燃煤機(jī)組在頻繁參與調(diào)峰時(shí),多是小時(shí)數(shù)偏低、容量大、參數(shù)高、超臨界的機(jī)組,這就使得其不能在最佳工作狀態(tài)運(yùn)行,難以發(fā)揮能效優(yōu)勢,在一定程度上增大了二氧化碳及污染物的排放。
4.2火力發(fā)電企業(yè)的檢測設(shè)備配套不足、精度不夠,統(tǒng)計(jì)方法
缺乏有效的統(tǒng)一我國目前實(shí)施的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》在世界范圍內(nèi),是標(biāo)準(zhǔn)最為嚴(yán)格的,例如,關(guān)于煙塵超低排放限值的要求是10毫克/立方米,這個(gè)甚至比一些企業(yè)的監(jiān)測儀器的誤差還要小,是一個(gè)不小的挑戰(zhàn),這使得不少的火力發(fā)電廠的檢測儀器存在配套不足、精度不夠的工作難點(diǎn)。同時(shí),在各項(xiàng)環(huán)保數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)核查中,統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)算方法在全國范圍內(nèi)缺少一個(gè)統(tǒng)一規(guī)定。
4.3火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排違法違規(guī)的成本過低,不能有效得到解決
產(chǎn)業(yè)升級改造周期過長、資金短缺等都是發(fā)電企業(yè)在節(jié)能減排方面的限制因素。除此之外,故意違法違規(guī)超標(biāo)排放是一個(gè)頑疾,一直沒有得到妥善的解決。究其原因,在產(chǎn)業(yè)升級改造成本過高與違法違規(guī)成本太低之間,很多的火力發(fā)電企業(yè)選擇后者?;鹆Πl(fā)電企業(yè)的社會責(zé)任意識不高,對節(jié)能減排工作缺乏充分的認(rèn)識,思想上的惰性導(dǎo)致部分企業(yè)還沒有以主動行動代替被動接受覺悟。
5火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排的解決對策
5.1調(diào)整能源結(jié)構(gòu),提高燃煤質(zhì)量和效率
當(dāng)前普遍的火力發(fā)電廠受限于煤炭一次能源結(jié)構(gòu),火電裝機(jī)容量較大,應(yīng)該加快新能源及可再生能源的開發(fā)利用,調(diào)整能源結(jié)構(gòu),促進(jìn)節(jié)能減排目標(biāo)量的實(shí)現(xiàn)。同時(shí),在已有的火力發(fā)電企業(yè)中,加強(qiáng)燃料的管理,改革創(chuàng)新,不斷調(diào)整關(guān)于煤炭的買賣合同,對信用低、煤質(zhì)差的供應(yīng)商予以剔除,不斷提升燃煤的質(zhì)量。對于參配煤的管理,要在正式投入前,進(jìn)行有效方式的適配,按照鍋爐燃燒的各項(xiàng)指標(biāo),煤炭種類的不同,制定有差別的混配方案。按照比例混合均勻,在充分考慮鍋爐燃燒的穩(wěn)定性和火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益的前提基礎(chǔ)上,不斷提升燃煤的效率。
5.2加強(qiáng)新技術(shù)的開發(fā)力度和施行范圍
首先要把開發(fā)、研究先進(jìn)的火力發(fā)電技術(shù)作為始終作為企業(yè)的長遠(yuǎn)的發(fā)展核心,實(shí)現(xiàn)技術(shù)的創(chuàng)新,促進(jìn)各種能源利用率的提高,減少火力發(fā)電過程中的各種耗能量,實(shí)現(xiàn)減少二氧化碳和污染物的排放量降低的目的,助力火力發(fā)電企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。其次,對于不同的輔助機(jī)械的調(diào)節(jié)狀態(tài),火力發(fā)電企業(yè)只有在充分了解電廠的實(shí)際情況的基礎(chǔ)上,在資金允許的條件下,才能采用高效電動機(jī),實(shí)現(xiàn)在根本上降低發(fā)電成本,促進(jìn)節(jié)能降耗的目的達(dá)到。最后,為解決部分火力發(fā)電廠監(jiān)測設(shè)備配套不足、精度不夠的問題,要深入地研發(fā)先進(jìn)的檢測設(shè)備,并制定國家統(tǒng)一的環(huán)保數(shù)據(jù)核查統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),對計(jì)算方法、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)管理進(jìn)行統(tǒng)一的管理,方便于在火力發(fā)電企業(yè)、電力行業(yè),甚至是各行各業(yè)的范圍內(nèi),進(jìn)行節(jié)能減排定量的分析、比較。
5.3強(qiáng)化政策引導(dǎo),轉(zhuǎn)變火力發(fā)電企業(yè)的傳統(tǒng)觀念
在權(quán)衡利益關(guān)系之后,引導(dǎo)企業(yè)積極主動的轉(zhuǎn)變思想意識,引進(jìn)先進(jìn)的節(jié)能減排的相關(guān)技術(shù),盡量降低消耗、減少排放,循環(huán)利用資源。加強(qiáng)宣傳教育,增強(qiáng)從而促進(jìn)自動化企業(yè),不斷提升節(jié)能減排產(chǎn)品的技術(shù)水平。
6結(jié)語
節(jié)能減排是營造良好的生活環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會健康、可持續(xù)發(fā)展的必然要求。火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排的發(fā)展前景廣闊,在社會各方面特別是自身企業(yè)的努力下必將有更進(jìn)一步的發(fā)展,在順利實(shí)現(xiàn)國家降低能耗目標(biāo)的同時(shí),也能實(shí)現(xiàn)企業(yè)自身的更高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
作者:張曉童 單位:內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司
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在投入產(chǎn)出表及中國統(tǒng)計(jì)年鑒中,能源消耗水平分行業(yè)統(tǒng)計(jì),批發(fā)和零售業(yè)作為一個(gè)行業(yè)來統(tǒng)計(jì),因此本文選擇批零行業(yè)能源消耗水平作為分析和研究對象,根據(jù)投入產(chǎn)出表中中國批發(fā)零售業(yè)的中間投入分析,測算中國批發(fā)零售業(yè)對原煤、天然氣、燃料油、液化石油氣、電力等能源產(chǎn)品的消耗。通過測算相關(guān)產(chǎn)業(yè)部門單位產(chǎn)值的能源消耗系數(shù),研究我國批發(fā)零售業(yè)的能源消耗水平,以及與其他部門相比較,中國批發(fā)零售業(yè)在節(jié)能減排方面的比較優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿?同時(shí),對我國批發(fā)零售業(yè)對各種能源消耗水平的計(jì)算,分析我國批發(fā)零售業(yè)能源消耗結(jié)構(gòu),以及技能減排的潛力;通過研究我國批發(fā)零售業(yè)人均消費(fèi)者的能源消耗水平,綜合分析中國批發(fā)零售業(yè)經(jīng)營低碳化面臨挑戰(zhàn)。(一)中國批發(fā)零售業(yè)綜合能源消耗水平的計(jì)算方法解析。1.綜合能源消耗指數(shù)指標(biāo)選取及計(jì)算方法。本文采用綜合能源消耗指標(biāo)來反映中國批發(fā)零售業(yè)對能源產(chǎn)品的中間投入水平,也即從價(jià)值上體現(xiàn)的能源消耗水平。通過這一指標(biāo)進(jìn)行部門之間的比較,可以反映中國批發(fā)零售業(yè)對能源產(chǎn)品中間投入的相對水平。(二)數(shù)據(jù)來源與說明。本文中能源消耗系數(shù)來源于中國統(tǒng)計(jì)局標(biāo)志的投入產(chǎn)出表中的數(shù)據(jù),由于投入產(chǎn)出表是每5年編制一次,2012年的投入產(chǎn)出表尚未查到,因此選用2007年投入產(chǎn)出表中的相應(yīng)數(shù)據(jù)。2007年中國投入產(chǎn)出表劃分了135個(gè)部門,部分分類較細(xì)致,零售與批發(fā)業(yè)的相應(yīng)數(shù)據(jù)可以直接獲得。零售與批發(fā)業(yè)對能源產(chǎn)品的中間投入涉及煤炭開采與洗煤業(yè),石油和天然氣開采業(yè),石油及燃料加工業(yè),電力、熱力的生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè),燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)等5個(gè)能源產(chǎn)品生產(chǎn)部門。為了便于計(jì)算批發(fā)與零售業(yè)的能源消耗的綜合水平,本文假定煤炭開采和洗選業(yè)對應(yīng)的能源消耗產(chǎn)品是原煤,石油和天然氣開采業(yè)對應(yīng)的能源消耗產(chǎn)品是天然氣,石油及核燃料加工對應(yīng)的能源消耗產(chǎn)品是柴油,電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)對應(yīng)的能源消耗產(chǎn)品是電力,燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)對應(yīng)的能源消耗產(chǎn)品是液化石油氣。根據(jù)我國2007年投入產(chǎn)出表以及國家發(fā)改委公布的各項(xiàng)能源產(chǎn)品的價(jià)格,即可測算相關(guān)產(chǎn)業(yè)部門的綜合能源消耗系數(shù)以及單位產(chǎn)值消耗標(biāo)準(zhǔn)煤數(shù)量。(三)中國批零行業(yè)能源消耗水平的計(jì)算結(jié)果。
中國批發(fā)與零售行業(yè)能源消耗水平的綜合比較分析
為了更好地分析中國批發(fā)與零售行業(yè)的能源消耗水平狀況,本文通過能源消耗的產(chǎn)業(yè)部門對比分析和產(chǎn)業(yè)部門內(nèi)的行業(yè)對比分析,得出相應(yīng)的結(jié)論。(一)產(chǎn)業(yè)內(nèi)主要行業(yè)之間的能源消耗絕對值比較分析。流通產(chǎn)業(yè)內(nèi)的三大行業(yè)包括批發(fā)與零售、物流配送、住宿與餐飲,三大行業(yè)的能源消耗絕對值根據(jù)統(tǒng)計(jì)年鑒能源統(tǒng)計(jì)年鑒所給資料,按照相應(yīng)的計(jì)算方法并整理所得:批發(fā)零售、住宿餐飲及物流配送的能源消耗中煤炭消費(fèi)量、汽油消費(fèi)量、天然氣消費(fèi)量及電力消費(fèi)量占有較大的比重,除此之外,還包括焦炭消費(fèi)量、原油消費(fèi)量、煤油消費(fèi)量、柴油消費(fèi)量、燃料油消費(fèi)量。由上表數(shù)據(jù)不難看出,批發(fā)零售的能源消耗總量比住宿餐飲的消費(fèi)量低,而三者相比較而言,物流配送的能源消耗最高,且絕對值呈現(xiàn)增長態(tài)勢,從能源消耗的結(jié)構(gòu)上來看,批發(fā)零售業(yè)在煤炭消費(fèi)、汽油消費(fèi)、天然油消費(fèi)和電力消費(fèi)上都比住宿餐飲業(yè)要高。從實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)批發(fā)零售業(yè)的能源消耗中電力的消費(fèi)量最大,這一結(jié)果與零售實(shí)踐基本吻合。(二)產(chǎn)業(yè)部門間的對比分析與研究。為了更好地反映批發(fā)與零售業(yè)在中國國民經(jīng)濟(jì)各部門中能源消耗的相對水平,本文根據(jù)中國2007年投入產(chǎn)出表,仍然假定原煤、天然氣、柴油、液化石油氣、電力等5種能源作為能源產(chǎn)品的代表,分別測算了135個(gè)部門的綜合能源消耗標(biāo)準(zhǔn)煤(Cs)和單位產(chǎn)值消耗標(biāo)準(zhǔn)煤數(shù)量(Us),同時(shí)測算了第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)部門以及全部產(chǎn)業(yè)部門的平均值,并將批發(fā)與零售業(yè)能源消費(fèi)水平與其他部門進(jìn)行比較。由上表可以看出,與第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)的能源消耗相比,批發(fā)與零售業(yè)的能源消耗不高,與住宿業(yè)相比,批發(fā)與零售業(yè)的能源消耗水平較低,比全部產(chǎn)業(yè)平均值要低,但是批發(fā)與零售業(yè)的能源總消耗水平依然處于較高水平,位居Us指標(biāo)第三產(chǎn)業(yè)40部門中的15位,在全部產(chǎn)業(yè)135個(gè)部門中的排序?yàn)?2。(三)國內(nèi)外批發(fā)零售業(yè)能源消耗水平的地區(qū)間比較分析。為了更好地考察我國批發(fā)零售業(yè)能源消耗狀況,為我國零售業(yè)低碳化經(jīng)營提出更好的對策與建議,本文采用世界經(jīng)濟(jì)合作和發(fā)展組織公布的世界各國和地區(qū)投入產(chǎn)出表,選取了中國、美國、日本、韓國和中國臺灣地區(qū)進(jìn)行對比分析,根據(jù)上述公式(3),計(jì)算各國和地區(qū)的綜合能源消耗指數(shù)。通過綜合能源消耗指數(shù),反映中國與其他國家和地區(qū)相比,其能源消耗的相對水平。從上表的具體數(shù)據(jù)來看,我國批發(fā)零售業(yè)的能源消耗綜合系數(shù)比美國和韓國偏低,但是比日本和中國臺灣要高,綜合能源消耗指數(shù)也具有同樣的特征??梢哉f中國批發(fā)零售業(yè)的綜合能源消耗指數(shù)還處于一個(gè)較高的水平,比日本的相應(yīng)指標(biāo)高出較多;而如果比較更多的國家和地區(qū),這一指標(biāo)的偏高程度可能會更加明顯和突出。中國批發(fā)零售業(yè)的能源消耗水平與發(fā)達(dá)地區(qū)的差距已經(jīng)開始縮小,但是節(jié)能減排的措施政策還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。
【關(guān)鍵詞】降低線損;管理線損;經(jīng)濟(jì)效益
1前言
能源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ),能源越來越緊缺,節(jié)能減排是我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。就供電企業(yè)而言,主要體現(xiàn)在節(jié)能降損方面。節(jié)能降損,可提高利潤,提高經(jīng)濟(jì)效益。線損率的高低直接反應(yīng)供電企業(yè)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理性、技術(shù)管理水平和經(jīng)濟(jì)管理水平。向用戶提供優(yōu)質(zhì)、價(jià)廉、充足的電力,減少線損,符合用戶利益,符合國家節(jié)能減排要求,符合企業(yè)自身經(jīng)濟(jì)效益,因此必須加強(qiáng)分析電網(wǎng)線損組成、研究線損計(jì)算方法加強(qiáng)線損的管理工作。
2 線損的組成和計(jì)算方法
2.1 線損的組成
2.1.1 按損耗性質(zhì)分
(1)技術(shù)線損
在電力網(wǎng)輸送和分配電能過程中,有一部分線損無法避免,是由當(dāng)時(shí)電力網(wǎng)的負(fù)荷大小和線路、變壓器參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)決定的,它可以通過理論計(jì)算得出,即為理論線損。
(2)管理線損
互感器、電能表存在誤差;用電抄收人員的素質(zhì)問題:漏抄、估抄和不按規(guī)定同期抄表;管理工作不善,電能被盜等不明因素造成的各種損失。這類損失為管理線損。
2.1.2 按損耗特點(diǎn)分
(1)可變損耗
可變損耗是指與電網(wǎng)中的負(fù)荷電流有關(guān),并隨其大小而變化的損耗,其中包括導(dǎo)線中的損耗,變壓器繞組中的銅損,電流表和電度表電流線圈中的損耗等。
(2)固定損耗
固定損耗就是指與電壓大小有關(guān),與電網(wǎng)中通過的負(fù)荷電流大小無關(guān)的一種損耗。其中包括變壓器的鐵損,電容器的介質(zhì)損耗,若為輸電線路,還有電暈損耗,電壓表和電度表電壓線圈中的損耗等。
(3)不明損耗
不明損耗系指實(shí)際線損與理論線損之差的一種損耗。該種損失變化不定,數(shù)量不明,難以用儀表和計(jì)算方法確定,只能由月末電量統(tǒng)計(jì)確定,其中包括用戶違章用電和竊電的損失、漏電損失、抄表以及電費(fèi)核收中差錯(cuò)所造成的損失,計(jì)量表計(jì)誤差所造成的損失等。
2.2 線損理論計(jì)算方法
2.2.2 配電網(wǎng)電能損耗理論計(jì)算方法
線損計(jì)算方法很多種,由于負(fù)荷的隨機(jī)變化,所有方法均為近似計(jì)算方法。運(yùn)行中的電網(wǎng),目前線損理論計(jì)算方法主要有均方根電流法和平均電流法(也稱形狀系數(shù)法)。這兩種方法均可做到隨時(shí)計(jì)算。
3 德化縣某段時(shí)間德化縣供電線損偏大原因分析
德化縣,位于福建省中部、泉州市北部,水電資源充足,全縣擁有電站155座,總裝機(jī)容量24.77萬千瓦,小水電裝機(jī)容量位居全國前列,被授予“中國小水電之鄉(xiāng)”榮譽(yù)稱號。山區(qū)供電線路長,用戶分布范圍廣,人口主要集中在城區(qū),造成了鄉(xiāng)鎮(zhèn)線損普遍偏高,線損常超過12%。
技術(shù)方面原因:配電變壓器方面,仍有S7型高能耗變壓器在運(yùn)行,S9節(jié)能型變壓器的普及不夠。運(yùn)行中的配電變壓器普遍存在變壓器容量過大,負(fù)荷率很低及三相負(fù)荷不平衡較嚴(yán)重。在城網(wǎng)改造中,都注重改造10kV主線,而變壓器380V以下的低壓線路則基本未進(jìn)行改造。低壓線路現(xiàn)狀是陳舊、凌亂、搭頭多、線路過長,線路電阻增大,使線損增加,同時(shí)存在用電的安全隱患。老舊電表經(jīng)校表檢驗(yàn)30%以上的電表,負(fù)誤差值15%~30%不等。
管理方面原因:抄表人員素質(zhì)較低,少抄落抄電表,表計(jì)未能按規(guī)定進(jìn)行輪校、輪換,有些表計(jì)甚至自報(bào)裝以后十幾年均未校驗(yàn)或更換。線損管理制度不夠到位,線損分析不準(zhǔn)確。基礎(chǔ)資料不全,用電檔案不準(zhǔn)確。表計(jì)與臺區(qū)變的對應(yīng)不準(zhǔn)確,圖紙資料與現(xiàn)場狀況不符,圖紙資料的更新滯后于現(xiàn)場運(yùn)行設(shè)備的變動。還有竊電現(xiàn)象存在。
4供電企業(yè)降低線損的措施
4.1 降低線損的技術(shù)措施
4.1.1 采用無功功率補(bǔ)償設(shè)備提高功率因數(shù)
在負(fù)荷的有功功率P保持不變的條件下,提高負(fù)荷的功率因數(shù),可以減小負(fù)荷所需的無功功率Q,進(jìn)而減少發(fā)電機(jī)送出的無功功率和通過線路及變壓器的無功功率,減少線路和變壓器的有功功率和電能損耗。
4.1.2 對電網(wǎng)進(jìn)行升壓改造
在負(fù)荷功率不變的條件下,電網(wǎng)中線路變壓器的變動損耗隨電壓等級的提高而減少,提高電網(wǎng)電壓,通過電網(wǎng)元件的電流將相應(yīng)減小,電能損耗也隨之降低。升壓是降低線損很有效的措施。對舊電網(wǎng)的電壓升高改造,減少電壓等級,減少重復(fù)的變電容量,簡化電力網(wǎng)的接線,可顯著降低電力網(wǎng)的線損。具體可有如下措施。
(1)分流負(fù)荷,降低線路的電流密度。利用變電站剩余出線間隔,對負(fù)荷大、損耗高的線路進(jìn)行分流改造,通過增加線路出線的方式降低線路負(fù)荷,從而降低線損。
(2)優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu),縮短供電半徑。針對農(nóng)村10 kV配電網(wǎng)中存在的電源布點(diǎn)少,采取新建新變電站和縮短供電半徑。即農(nóng)村低壓配電網(wǎng)中采取小容量、密布點(diǎn)、短半徑的方式來達(dá)到節(jié)電的目的。
(3)改造不合理的線路布局,消除供電的迂回、卡脖現(xiàn)象,縮短線路長度。適當(dāng)增大導(dǎo)線的截面,以減少電阻而降低損耗。
(4)更新高損主變,使用節(jié)能型主變。主變應(yīng)按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行曲線運(yùn)行,配有兩臺主變的要根據(jù)負(fù)荷情況投運(yùn)一臺或兩臺主變,并適時(shí)并、解列運(yùn)行。有載調(diào)壓的主變,要適時(shí)調(diào)整電壓,使電壓經(jīng)常保持在合格的較高的運(yùn)行電壓水平內(nèi)。
4.1.3 提高計(jì)量準(zhǔn)確性
更換淘汰型電能表,減少計(jì)量損失,積極采用誤差性好、準(zhǔn)確度高、起動電流小、超載能力強(qiáng)、抗傾斜、防竊電,可實(shí)現(xiàn)抄表自動化管理且表損低的全電子電能表,提高計(jì)量精度、合理設(shè)置計(jì)量點(diǎn),對專線用戶加裝更換失壓記錄儀。推廣使用具有寬量程,高精度電子式電能表,為一些用戶裝設(shè)IC卡表,杜絕人為因素的影響,及時(shí)查處現(xiàn)場各種計(jì)量差錯(cuò)。應(yīng)用集中抄表系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)大用戶和居民用戶遠(yuǎn)方抄表。
注意功率因數(shù)的變化。每月抄報(bào)日應(yīng)及時(shí)核算當(dāng)月功率因數(shù)是否在0.9以上,不足時(shí)應(yīng)及時(shí)考慮采用無功補(bǔ)償措施。對大用戶可裝設(shè)帶分時(shí)計(jì)費(fèi)的無功電能表,進(jìn)行高峰時(shí)段的功率因數(shù)考核。
4.2 科學(xué)管理降低線損的組織措施
(1)加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo),健全線損管理網(wǎng)絡(luò),并建立線損管理責(zé)任制,在制度中明確職能科室和生產(chǎn)單位之間的分工,不斷完善線損承包考核制度,使線損率指標(biāo)與全公司職工工作質(zhì)量掛鉤。
(2)搞好線損統(tǒng)計(jì),堅(jiān)持做到年部署、季總結(jié)、月分析考核,逐季兌現(xiàn)獎(jiǎng)懲的管理制度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)解決線損管理工作中存在的問題。從線損較高的線路,從其供電線路、表計(jì)接線、無功補(bǔ)償、是否被竊電等方面進(jìn)行討論和分析,針對問題解決問題。
(3)合理安排檢修,盡量縮短檢修時(shí)間,提高檢修質(zhì)量。及時(shí)對線路絕緣子進(jìn)行擦拭維護(hù),減少線路的泄漏電損耗。
(4)加強(qiáng)抄核收管理,制定“抄表管理制度”,要求抄表人員嚴(yán)格按照規(guī)定日期完成抄收工作,抄表時(shí)間及抄表人公開公布,公司主管部門不定期組織抽查,杜絕抄表不同步、漏抄、估抄或不抄現(xiàn)象,確保抄表及時(shí)準(zhǔn)確,核算細(xì)致無誤。
(5)潮流變化也將影響線損的大小。分析潮流變化,選擇最佳運(yùn)行方式使其損耗達(dá)到最小。充分利用調(diào)度自動化系統(tǒng),制定出各主變的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行曲線,按照經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式適時(shí)調(diào)整變壓器的運(yùn)行方式,保證主變的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
5 結(jié)束語
縣供電企業(yè)節(jié)能降損要從技術(shù)與管理兩方面著手。技術(shù)方面:(1) 強(qiáng)化健全合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu);(2)盡量搞好三相負(fù)荷平衡;(3)進(jìn)行無功補(bǔ)償,提高功率因數(shù);(4)采用低耗變壓器,變壓器應(yīng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。管理方面:(1)規(guī)范線損管理,完善有關(guān)制度;(2)搞好線損理論計(jì)算;(3)分解落實(shí)線損指標(biāo),實(shí)行目標(biāo)管理;(4)統(tǒng)一抄表時(shí)間,力求計(jì)量合理;(5)適時(shí)營業(yè)普查,杜塞營業(yè)漏洞。
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關(guān)鍵詞:線損;均方根法;潮流發(fā);數(shù)據(jù)采集;降損
作者簡介:申學(xué)濱(1982-),男,貴州遵義人,貴州電網(wǎng)公司遵義供電局,工程師。(貴州 遵義 563000)
中圖分類號:TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)03-0248-02
節(jié)能減排是中國國家的基本政策,也是建設(shè)節(jié)能環(huán)保社會的重要舉措,有利于電網(wǎng)向更加智能、高效、可靠、綠色的方向轉(zhuǎn)變。線損管理是電力企業(yè)節(jié)能降耗的基礎(chǔ),是實(shí)施有效“十二五”節(jié)能目標(biāo)的保障,是提高精細(xì)化管理水平的重要方法。電力線損可以認(rèn)為是電力網(wǎng)技術(shù)線損與管理線損之和。技術(shù)線損供售電過程中的功率損耗,是電力部門的經(jīng)濟(jì)評估指標(biāo)。在本質(zhì)上,電力傳輸過程中不可避免地會發(fā)生功率損耗。[1]管理線損是由于對廣大用戶的抄表不同期,同一時(shí)段內(nèi)抄見電能與電網(wǎng)關(guān)口供出的電能不相符。計(jì)量誤差、經(jīng)營環(huán)節(jié)可能產(chǎn)生的差錯(cuò)、未被發(fā)覺處理之前的竊電都被統(tǒng)計(jì)為“線損”,就形成所謂的管理線損。
一、電力線路損耗分析
從電能生產(chǎn)到電能消費(fèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)都會有電能的損耗。[2]變壓器、無功設(shè)備、相位調(diào)制、調(diào)制壓力設(shè)備、絕緣介質(zhì)、測量設(shè)備、防護(hù)設(shè)備及消耗能量轉(zhuǎn)換元件都會消耗電能。此外,還有一些不明確的損失,如偷竊、漏電、水表誤差、抄表等也會影響線損率造成波動。鑒于上述原因及多年的線損管理經(jīng)驗(yàn),線損率降低線損要從技術(shù)和管理兩個(gè)方面進(jìn)行,首先要仔細(xì)分析線損的組成,然后根據(jù)線損產(chǎn)生的特定原因制定降損措施,有效降低線損率。
在輸電、變電、配電、用電等方面的損失可由固定損失、變動損失、其他損失三部分組成。[3]固定損耗一般不隨負(fù)載變化,只要設(shè)備上有電壓就有功率的消耗,與通過這些設(shè)備的功率或電流不相關(guān),因此,也被稱為空載損耗(鐵損),包括變壓器、電容器、穩(wěn)壓器、電抗器和其他設(shè)備的消弧線圈絕緣子鐵損電暈損耗、電容器和電纜、介電損耗、電能表電壓線圈損耗。變動損耗隨負(fù)荷的變化而變化,與電流的大小有關(guān),因此,也被稱為可變損失或短路損耗(銅損),包括變壓器、電容器、穩(wěn)壓器、電抗器、消弧線圈等設(shè)備的銅損、傳輸和配電線路的銅損、電能表的電流線圈的銅損。其他損耗是指電力輸、變、配電環(huán)節(jié)中一些未知因素和用電過程中的偷電、漏電等原因造成的損耗,習(xí)慣稱為不明損耗,包括變電站直流充電及控制和保護(hù)、信號、通風(fēng)等設(shè)備消耗、電能表漏抄、電費(fèi)及其他經(jīng)營錯(cuò)誤損失、錯(cuò)誤接線和其他測量損耗、用戶偷電的損失。
二、線損計(jì)算方法比較
1.線損計(jì)算方法綜述
線損的典型計(jì)算方法包括潮流算法和均方根電流法。
潮流算法從發(fā)電機(jī)和負(fù)荷功率推導(dǎo)支路電流、節(jié)點(diǎn)電壓,從而可以獲得各種組件的有功損耗和電網(wǎng)有功損耗。某時(shí)間段內(nèi)的功率損耗計(jì)算可以總結(jié)為日功率損耗計(jì)算,相關(guān)的計(jì)算方法主要有電力法和電量分。電力法基于每小時(shí)的發(fā)電機(jī)有功和無功數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、設(shè)備阻抗參數(shù)等進(jìn)行潮流計(jì)算。分別對各個(gè)支路的有功損耗進(jìn)行計(jì)算,再將所有支路的有功損耗加起來就可以得到每個(gè)小時(shí)整個(gè)電網(wǎng)的有功損耗。如果將全天各個(gè)時(shí)段的電能損耗相加就可以得到全天的有功損耗。電量法的基本想法是將電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)負(fù)載轉(zhuǎn)換到一天24小時(shí)的總功率的基礎(chǔ)上相應(yīng)的24小時(shí)的負(fù)荷或權(quán)力分配系數(shù),然后將代表天功率(有功功率和無功功率)乘以相應(yīng)的負(fù)載或輸出分布系數(shù),形成24小時(shí)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)載的有功功率和無功功率。同樣地,對發(fā)電機(jī)的有功功率和無功功率作類似的數(shù)據(jù)處理,然后進(jìn)行潮流計(jì)算,其余的計(jì)算和電力法是相同的。
均方根電流法把主網(wǎng)分為四個(gè)元件,即架空線路(包括串聯(lián)電抗)、電纜線路、雙繞組變壓器(包括串聯(lián)電抗)、三繞組變壓器(包括串聯(lián)電抗),采用均方根電流法,按元件逐個(gè)計(jì)算電能損耗。而主網(wǎng)中的并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器、電壓互感器、站用變壓器和調(diào)相機(jī)按各自計(jì)算方法計(jì)算。
2.線損計(jì)算方法比較
通過上述比較可以知道,均方根電流法方便實(shí)用、適于大范圍推廣,潮流算法因?qū)W(wǎng)絡(luò)參數(shù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)要求嚴(yán)格,在條件具備時(shí)適于使用,可得到較為精確的計(jì)算結(jié)果。如采用潮流計(jì)算時(shí),應(yīng)對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正。
3.理論線損計(jì)算結(jié)果分析與評價(jià)
線路損失計(jì)算結(jié)果分析的過程中,各供電公司應(yīng)處理計(jì)算結(jié)果和計(jì)劃值、同一時(shí)期口徑值、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),通過比較和分析提出有效的降損方案和措施。線損分析計(jì)算結(jié)果的評價(jià)指標(biāo)主要在于以下幾個(gè)方面:35kV及以上電力網(wǎng)線損值(率)比較,包括分壓、分區(qū)和分線的比較;所屬單位線損值(率)的比較,包括單位間線損值(率)分壓、分區(qū)、分線和分臺區(qū)的比較;大用戶線損值(率)比較,包括分壓、分區(qū)和分線的比較;不同期電量比較,考慮供售電量抄表不同期而少計(jì)或多計(jì)的電能。
三、降損措施
對比線損的原因、減少損失的方法可以分為管理降損和技術(shù)降損。技術(shù)降損措施可以驅(qū)動理論線損值降低,管理降損措施正確可以使實(shí)際線損理論線損值的方法趨同,因此技術(shù)降損與管理降損對于供電企業(yè)線損管理同樣重要。一般地,技術(shù)降損需要很多的自投入來優(yōu)化電壓水平,改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),縮短供電半徑,優(yōu)化無功功率的分布來達(dá)到降損的目的,而管理降損一般資金凈流入規(guī)模較小,管理降損可以通過加強(qiáng)管理、降低電源部分人為因素造成的“跑、冒、滴、漏”功率損耗,以達(dá)到降損目標(biāo)。技術(shù)降損和管理降損是電能管理的兩個(gè)重要組成部分,二者都不可缺少。管理降損需要管理,技術(shù)降損更需要管理,否則即使投入大量的資金也無法看到良好的經(jīng)濟(jì)效益。線損管理是通過有效的組織結(jié)構(gòu)、激勵(lì)機(jī)制和控制措施,實(shí)施有效的整合資源,通過管理措施和技術(shù)手段使其更好地服務(wù)于供電企業(yè)線損戰(zhàn)略目標(biāo)。
四、結(jié)束語
降損節(jié)能是復(fù)雜而艱巨的任務(wù),需要從掌握各方面的具體微觀的降損措施和從宏觀上加強(qiáng)管理:從上到下建立一個(gè)技術(shù)專家參與的線損管理團(tuán)隊(duì),定期線損分析,及時(shí)制定降損措施落實(shí)計(jì)劃,提高理論線損計(jì)算水平,促進(jìn)理論線損在線監(jiān)測,及時(shí)掌握電網(wǎng)損耗,制定切實(shí)可行的網(wǎng)損率計(jì)劃指標(biāo),實(shí)行按級別評估,并與經(jīng)濟(jì)利益掛鉤,提高網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)和電網(wǎng)改造工作,使網(wǎng)絡(luò)布局趨于合理。
參考文獻(xiàn):
[1]冉兵.配電網(wǎng)線損影響因素分析[J].華中電力,2009,22(6):30-33.
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