電力節(jié)能技術(shù)

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摘要：電力在各項(xiàng)能源消耗領(lǐng)域中所占比重較大，電網(wǎng)企業(yè)輸電、配電、供電、用電等領(lǐng)域開展節(jié)能降耗活動(dòng)，將對順利實(shí)現(xiàn)“十一五”節(jié)能降耗指標(biāo)產(chǎn)生重要作用。從優(yōu)化調(diào)度、可再生能源發(fā)電、降低綜合線損、用電側(cè)管理、建筑節(jié)能等方面提出了節(jié)能降耗技術(shù)措施。

1、電力節(jié)能技術(shù)措施

節(jié)能降耗和污染減排是“十一五”期間一項(xiàng)全社會(huì)任務(wù)，是構(gòu)建和諧社會(huì)的重要因素。國家在“十一五”規(guī)劃中提出2010年單位GDP能耗下降20％，這個(gè)任務(wù)非常艱巨。

根據(jù)上海市電力公司的測算，線損電量占公司總能耗的97.05％；其次是大樓建筑用能、用水等方面的能耗，占1.43％。因此電網(wǎng)公司的節(jié)能降耗措施重點(diǎn)在優(yōu)化調(diào)度、降低綜合線損、用電側(cè)管理、建筑節(jié)能等領(lǐng)域開展工作。

1.1降低發(fā)電能耗

1.1.1優(yōu)化調(diào)度模式

“調(diào)整發(fā)電調(diào)度規(guī)則，實(shí)施節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)調(diào)度。”國家發(fā)展和改革委員會(huì)等部門已下發(fā)有關(guān)通知，要求發(fā)電調(diào)度中優(yōu)先考慮可再生能源和低能耗機(jī)組發(fā)電。為此，電力公司盡快研究制定新的調(diào)度規(guī)劃，以節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)為標(biāo)準(zhǔn)，確定各類機(jī)組的發(fā)電次序和時(shí)間，優(yōu)先調(diào)度低能耗機(jī)組發(fā)電，或直接按照能耗標(biāo)準(zhǔn)調(diào)度，激勵(lì)發(fā)電企業(yè)降低能耗，減少高能耗機(jī)組的發(fā)電量。

一個(gè)電網(wǎng)發(fā)電側(cè)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)主要取決于所有裝機(jī)設(shè)備等級及狀況、平均負(fù)荷率兩大要素。在前者一定的前提下，提高電網(wǎng)整體經(jīng)濟(jì)性的主要手段就是如何提高平均負(fù)荷率（包括數(shù)值及品質(zhì)）；次要手段是在平均負(fù)荷率一定的情況下，如何優(yōu)化分配各臺(tái)運(yùn)行機(jī)組之間的負(fù)荷。

以上海電網(wǎng)為例，若采取“以大代小”政策，節(jié)能潛力與華東省電網(wǎng)相比小很多，但是若政策到位、技術(shù)上得到充分支撐，結(jié)合電源點(diǎn)負(fù)荷分配、廠內(nèi)機(jī)組合理安排調(diào)停、兩班制運(yùn)行、廠內(nèi)負(fù)荷優(yōu)化分配等一系列措施，全網(wǎng)平均供電煤耗，2006年節(jié)約標(biāo)煤25.76萬t.

1.1.2可再生能源發(fā)電

在我國，新能源與可再生能源是指除常規(guī)能源和大型水力發(fā)電之外的風(fēng)能、太陽能、小水電、海洋能、地?zé)崮堋淠芎蜕镔|(zhì)能等。可再生能源的開發(fā)利用是實(shí)現(xiàn)“節(jié)能、降耗、環(huán)保、增效”的重要手段。根據(jù)我國能源發(fā)展的有關(guān)規(guī)劃，“十一五”期間，我國將大力發(fā)展風(fēng)電，適當(dāng)發(fā)展太陽能光伏發(fā)電和分布式供能系統(tǒng)。

風(fēng)能和太陽能等可再生能源大規(guī)模開發(fā)利用時(shí)，必須解決可再生能源發(fā)電的并網(wǎng)以及可再生能源電源與電網(wǎng)之間的影響問題。一方面，電網(wǎng)公司除了要優(yōu)先收購風(fēng)電外，還應(yīng)承擔(dān)電網(wǎng)建設(shè)和傳遞電力的義務(wù)，需要大量的資金投入，因此政府的政策支持十分重要；另一方面，由于風(fēng)電和太陽能電源的功率間歇性和隨機(jī)性特點(diǎn)，大規(guī)模接入地區(qū)電網(wǎng)后，將對地區(qū)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)行調(diào)度方式、無功補(bǔ)償措施以及電能質(zhì)量造成越來越明顯的影響，電網(wǎng)公司必須采取妥善的技術(shù)和管理措施。

1.2降低綜合線損技術(shù)

1.2.1電網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化

城市電網(wǎng)可通過合理的電網(wǎng)規(guī)劃來降低線損。上海電網(wǎng)在構(gòu)筑滿足，N-1準(zhǔn)則的配電網(wǎng)絡(luò)，重點(diǎn)地區(qū)配電網(wǎng)滿足檢修狀態(tài)下N-1準(zhǔn)則的前提下，綜合考慮近、遠(yuǎn)期地區(qū)負(fù)荷密度、節(jié)能降損和區(qū)外電源的受電通道等情況，從各個(gè)電壓等級協(xié)調(diào)發(fā)展的角度，因地制宜地建設(shè)高壓配電網(wǎng)，大力發(fā)展110kV網(wǎng)架及110kV直降10kV供電。

建設(shè)節(jié)能低耗、符合環(huán)保要求的配電網(wǎng)。上海城市發(fā)展決定了在中心城區(qū)以發(fā)展電纜網(wǎng)絡(luò)為主，變配電站小型化、緊湊型，注重與環(huán)境相協(xié)調(diào)。為了減少線損，提高電壓質(zhì)量，上海電網(wǎng)采用中壓配電網(wǎng)延伸，進(jìn)住宅小區(qū)，壓縮低壓配電網(wǎng)范圍，多布點(diǎn)，近距離供電。同時(shí)，采用了低損耗、低噪音設(shè)備。

1.2.2電力變壓器節(jié)能

（1）變壓器降耗改造。變壓器數(shù)量多、容量大，總損耗不容忽視。因此降低變壓器損耗是勢在必行的節(jié)能措施。若采用非晶合金鐵芯變壓器，具有低噪音、低損耗等特點(diǎn)，其空載損耗僅為常規(guī)產(chǎn)品的五分之一，且全密封免維護(hù)，運(yùn)行費(fèi)用極低。S11系統(tǒng)是目前推廣應(yīng)用的低損耗變壓器，空載損耗較S9系列低75％左右，其負(fù)載損耗與S9系列變壓器相等。因此，應(yīng)在輸配電項(xiàng)目建設(shè)環(huán)節(jié)中推廣使用低損耗變壓器。

（2）變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指在傳輸電量相同的條件下，通過擇優(yōu)選取最佳運(yùn)行方式和調(diào)整負(fù)載，使變壓器電能損失最低。變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行無需投資，只要加強(qiáng)供、用電科學(xué)管理，即可達(dá)到節(jié)電和提高功率因數(shù)的目的。每臺(tái)變壓器都存在有功功率的空載損失和短路損失，無功功率的空載消耗和額定負(fù)載消耗。變壓器的容量、電壓等級、鐵芯材質(zhì)不同，故上述參數(shù)各不相同。因此變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行就是選擇參數(shù)好的變壓器和最佳組合參數(shù)的變壓器運(yùn)行。

選擇變壓器的參數(shù)和優(yōu)化變壓器運(yùn)行方式可以從分析變壓器有功功率損失和損失率的負(fù)載特性入手。

1.2.3電網(wǎng)無功配置優(yōu)化

大量無功電流在電網(wǎng)中會(huì)導(dǎo)致線路損耗增大，變壓器利用率降低，用戶電壓跌落。無功補(bǔ)償是利用技術(shù)措施降低線損的重要措施之一，在有功功率合理分配的同時(shí)，做到無功功率的合理分布。

無功優(yōu)化的目的是通過調(diào)整無功潮流的分布降低網(wǎng)絡(luò)的有功功率損耗，并保持最好的電壓水平。