劉艷萍,關改霞
(山西省長治市供電分公司,山西 長治 046011)
電能是清潔、優質的二次能源,是應用最廣、與社會發展和人們生活關系最密切的能源之一,節電是降低能耗的重要環節。由于近幾年來電力出現供過于求的現象,因而計劃用電指標、買用電權、收取貼(指一些地區)等政策都已取消,好像實施DSM計劃的必要性不大了,其實不然,在新形勢下實施DSM計劃同樣具有現實意義和應用價值,理由如下:
(1)增產節約是國家的長遠方針,非權宜之計,節能節電也一樣,不會因為電力供需基本平衡或豐裕就不要節能節電了,而應繼續提高能源電力利用率合理有效利用電力,以達到延緩或減少電力投資,減少一次能源消耗、減輕交通運輸負擔,遏制環境污染的目的。
(2)通過各類DSM措施來水電峰填谷、提高負荷率、降低電力企業運行成本、提高供電可靠性,不論在電力豐裕或短缺的情況下都對用戶(反映在電價上)、對電力公司(反映在生產成本、供電質量上)、還是對全社會(反映在資源優化配置、改善環境上)都是有利的。
(3)通過實施DSM措施來降低用戶單位用電成本,為用戶提供優質服務,可以擴大用電市場營銷,提高電力公司自身效益,也提高了全社會的用電效益。
(4)國際經驗證明,實施DSM計劃是電力工業實施可持續發展的最有效途徑。
一直以來,人們注重使用傳統規劃來解決電力供需矛盾(即從電源規劃的角度,大幅增長發電裝機容量),而忽視了需求側資源的有效利用。但從長遠和全局來看,僅僅靠增加發電總量是不夠的,還需要降低用電總量。隨著經濟的發展,用傳統規劃從某種意義上說能緩解電力供需矛盾,但必然以無限增大電力成本為代價。電力成本增加主要表現在以下3個方面:①新裝機需求和短缺性燃料需求增大;②現有的和計劃的機組利用率降低;③現有的和計劃的機組越來越不能高效經濟地運行。
除了受資金約束之外,電源建設還受到煤炭、運力、土地、水、排放空間等諸多因素的制約。過分加大電源建設能緩解電力供需矛盾,但它忽視了社會綜合經濟效益,浪費了資源,難以滿足迅速增加的電力需求,并與“開發節約并重、節約優先”的方針相違悖。
山西省是能源生產和消費大省,但人均資源占有量卻相對較少。電源布局不合理,需遠距離輸電,既增大網損又浪費電纜、桿塔等輸電設備。環境污染嚴重,能源利用水平偏低,浪費較大。在今后相當長時期內,面臨著資源貧乏(主要是油、氣等)、能源供應短缺和環境惡化(尤其是CO2排放引起的全球氣候變化)的危機和能源開發建設資金嚴重不足的困境。
因此,山西省電源建設必須合理規劃,不能無限制增大。充分考慮節電效益、經濟效益、環境效益和社會效益,就必須堅持實施DSM,堅持節電和保持適當的負荷率。
為緩解電力供需緊張局面,不可避免地要加大電源建設,適當增加發電裝機容量。但電力規劃不僅要注重電源建設,同時要兼顧DSM規劃。完全不考慮DSM或忽視DSM,都將帶來以下問題:①能源、資金浪費嚴重;②電力成本增加,負荷率降低,不利于電網的經濟運行;③拉閘限電給居民生活帶來很大不便;④嚴重影響各項經濟的發展;⑤大面積拉閘限電還可能帶來社會安全隱患。
DSM的實施能推遲電源建設,幫助延緩新增機組的投入。DSM將節電資源和供電資源置于同等地位參與競爭,達到合理配置資源的目的。DSM不僅能有效緩解電力供需矛盾、解決電網問題,而且能減少能源消耗,實現節約與發展并舉。節能、節電不僅僅是彌補電力供應缺口,更重要的是最經濟、最有效的利用資源。電力節約是一種寶貴的隱性電力資源,更是一種經濟的資源。國外的實踐表明,每節約1 kW的發電裝機容量的投資不到新增1 kW容量造價的20%;每節約1 kW·h電量的投資約占1 kW·h發電成本的40%。另據有關部門預測,如果我國能通過有效實施DSM而實現節電5%及降低高峰負荷5%,到2020年可減少電力裝機1億kW左右,減少的裝機超過了目前在建的5個三峽工程的裝機容量;今后15年可累計節電28 000億kW·h,節煤14.3億t,減排二氧化硫2 000萬t,減排二氧化碳7億t,還可以節約8 000億~10 000億元的電力投資。節電效益、經濟效益、環境效益和社會效益均十分顯著。
電力DSM方法的核心主要集中在用戶電力和電量的節約上。具體體現在:
(1)通過負荷管理技術改變用戶的用電方式,降低電網的最大負荷,取得節約電力、減少電力系統裝機容量的效益。①公司直接控制:公司對用戶負荷直接控制,實現削峰、移動負荷等,通過遙控方式斷開用電設備,使用廣泛的是無線電、脈沖和電力載波系統。②當地負荷控制:如定時器、設備自鎖、編程控制器、溫度啟動式開關(控制空調運和時間)、可變服務水平裝置等。③配額控制“如需求調節、負荷控制器、負荷管理熱電耦、溫敏時段開關等”。
(2)通過用戶采用先進技術和高效設備提高終端用電效率,減少電量消耗,取得節約電量效益,同時獲得節約電力減少系統裝機容量的效益。終端用電設備千萬種,消費方式千差萬別,節能節電具有多種多樣分散的特點,提高終端用電效率的技術措施也是多種多樣。概括起來大體上包括選用高效用電設備,實行節電運行,采用能源替代,實現余能、余熱回收,以及應用高效節電材料、作業合理調度、改變消費行為等幾個方面。①在照明方面,采用緊湊型熒光燈替代普通白熾燈,用細管熒光燈替代普通粗管熒光燈,用電子鎮流器替代普通電感鎮流器,用高反射燈罩替代普通反射燈罩等高效節能電燈具以及采用聲控、光控、時控、感控等智能開關和鑰匙開關控制等實行照明節電運行等等。②在電動機方面,選取用高導電、高導磁性能電動機替代普通電動機,選用與生產工需要容量匹配的電動機提高運行的平均負載率,應用各種調速技術實現電動機節電運行,實現流水作業降低電動機空載率等等。③在制冷空調方面,應用溴化鋰吸收制冷減少用電,應用智能控制高效空調器節約用電,建立適應人體生理條件的消費行為降低用電等等。④在變配電方面,采用低銅、鐵損的高效變壓器、減少變電次數,實行變壓器節電運行,配電線路合理布局和采用無功就地補償減少配電損失等等。⑤在余能、余熱回收方面,應用干法熄滅焦的高溫余熱回收發電,工業爐窯有高溫熱回收發電、高爐頂的排氣壓力發電、工業鍋爐的余壓發電等可用來增加終端用戶自給電量,采用熱泵,熱管、高效換熱器等熱回收和熱傳導設備能直接或間接地減少用電消耗。⑥在作業合理調度方面,實行集中生產,提高爐窯的裝載率,降低單位產品電耗。實行連續作業減少開爐停爐損失,提高設備的用電效率,風機、泵類、壓縮機實行經濟運行等等。⑦在建筑物方面,要用絕熱性能高的墻體材料和門窗結構,充分利用自然光和熱等。⑧在能源替代方面,要把太陽能和煤氣作為與電力相互替代的主要對象,更經濟、合理地利用能源資源。
綜上所述,只有實施DSM,大幅度提高全社會電能利用效率;只有實施DSM,才能幫助電力公司擴大用電服務市場,提高服務質量;只有實施DSM,才能有效減少資源、環境、資金的浪費,實現供需資源的協同優化整合;只有實施DSM,才能實現電力建設與節約并舉,走可持續發展道路。