改革開放以來,我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展取得了舉世矚目的成就。但是,粗放型的經(jīng)濟(jì)增長方式造成了對資源的過度消耗,資源和環(huán)境對經(jīng)濟(jì)增長的制約已經(jīng)開始顯現(xiàn)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)是使我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展實現(xiàn)新的跨越、占領(lǐng)新的戰(zhàn)略制高點的重要舉措。 從我國當(dāng)前面臨的人口劇增、資源短缺、環(huán)境惡化的嚴(yán)峻形勢出發(fā),要完成這一目標(biāo),實現(xiàn)可持續(xù)能力不斷增強,人與自然全面和諧發(fā)展,走生態(tài)文明發(fā)展之路,建立循環(huán)經(jīng)濟(jì),已是當(dāng)今人類社會生存和發(fā)展的必然選擇。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),建設(shè)節(jié)能環(huán)保型企業(yè)就是這場深刻變革中的一項重要內(nèi)容。實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境的“共贏”發(fā)展。循環(huán)經(jīng)濟(jì)以協(xié)調(diào)人與自然關(guān)系為準(zhǔn)則,模擬自然生態(tài)系統(tǒng)的運行方式和規(guī)律,實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用,使社會生產(chǎn)從粗放增長轉(zhuǎn)變?yōu)榧s增長。同時,循環(huán)經(jīng)濟(jì)還能拉長生產(chǎn)鏈,推動環(huán)保產(chǎn)業(yè)和其他新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)社會和諧發(fā)展。
隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,電力供求矛盾日趨緊張,許多地方都采取了拉閘、限電的措施,節(jié)能問題也已越來越受到人們的關(guān)注,節(jié)能的重要性與必要性也已是毋庸置疑。筆者作為一名電力行業(yè)員工,擬對電力節(jié)能降耗建設(shè)節(jié)能環(huán)保型企業(yè)談一些粗淺的認(rèn)識。
一、降低電網(wǎng)損耗節(jié)能
節(jié)能降耗和污染減排是“十一五”期間一項全社會任務(wù),是構(gòu)建和諧社會的重要因素。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,線損電量占總損耗的97.05%,因此電力企業(yè)的節(jié)能降耗措施重點在優(yōu)化電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行、降低綜合線損、用電側(cè)管理等領(lǐng)域開展工作。
1.優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu),實現(xiàn)電網(wǎng)優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)運行
城市電網(wǎng)可通過合理的電網(wǎng)規(guī)劃來降低線損。電網(wǎng)構(gòu)筑設(shè)計應(yīng)滿足N-1準(zhǔn)則的配電網(wǎng)絡(luò),即當(dāng)一條110kV輸電線路或一條35kV輸電線路停電時,仍能保證正常供用電。每一個110kV供電區(qū)域內(nèi)部,110kV變電站與各35kV變電站之間采用雙回路或環(huán)網(wǎng)方式供電。重點地區(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。
2.提高功率因數(shù),優(yōu)化電網(wǎng)無功分布
供電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運行是降低線損的又一有效手段。經(jīng)濟(jì)運行是指設(shè)備的最佳運行狀態(tài),即在這種運行狀態(tài)下能夠產(chǎn)生最佳的經(jīng)濟(jì)效益,也就是說要設(shè)法盡可能地減少有功、無功損失。供電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運行包括供電企業(yè)的這樣幾個主要環(huán)節(jié)。一是電力調(diào)度中心。調(diào)度要以調(diào)出效益、降低線損為基本原則,準(zhǔn)確掌握負(fù)荷的變化情況,制定科學(xué)經(jīng)濟(jì)的電力運行方案。同時在電力設(shè)備需要維護(hù)檢修時要統(tǒng)一合理安排,盡量避開用電高峰,盡量減少停電次數(shù)和停電時間,以此來減少損失、增加供電量。二是變電所的變電運行人員,要及時掌握變電設(shè)備和線路的負(fù)荷變化以及功率因數(shù)高低情況,合理投切電容器,盡量使設(shè)備處于經(jīng)濟(jì)運行狀態(tài)。三是供電所的管理人員,要對每個配電臺區(qū)經(jīng)常進(jìn)行巡查,防止空載運行,減少電量流失。
3.積極報停主變,降低網(wǎng)損
電力調(diào)度中心科學(xué)編制電網(wǎng)年、月、日調(diào)度運行技術(shù)方案,根據(jù)季節(jié)用電負(fù)荷變化,合理調(diào)整變電站負(fù)荷分配,及時報停主變,積極提高主變?nèi)葺d比,降低網(wǎng)損,減少基本費用支出,實現(xiàn)電網(wǎng)最佳經(jīng)濟(jì)運行狀態(tài)。
4.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,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),運行費用極低。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)運行。變壓器經(jīng)濟(jì)運行指在傳輸電量相同的條件下,通過擇優(yōu)選取最佳運行方式和調(diào)整負(fù)載,使變壓器電能損失最低。變壓器經(jīng)濟(jì)運行無需投資,只要加強供、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)的變壓器運行。
(3) 平衡配電變壓器低壓側(cè)三相負(fù)荷。三相負(fù)荷偏差在20%以上線損率可升高2%-3%,為了取得三相負(fù)荷的平衡,三相接戶線應(yīng)盡量由同一電桿A、B、C三相上引下,且三相接戶線的負(fù)載應(yīng)盡量平衡:定期測量三相接戶線的負(fù)載,不平衡時應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)整。
5.電網(wǎng)無功配置優(yōu)化
大量無功電流在電網(wǎng)中會導(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,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。無功優(yōu)化補償一般有變電所無功負(fù)荷的最優(yōu)補償、配電線路最優(yōu)補償以及配電變壓器低壓側(cè)最優(yōu)補償。由電能損耗公式可知,當(dāng)線路或變壓器輸送的有功功率和電壓不變時,線損與功率因數(shù)的平方成反比。功率因數(shù)越低電網(wǎng)所需無功就越多,線損就越大。因此,在受電端安裝無功補償裝置,可減少負(fù)荷的無功功率損耗,提高功率因數(shù),提高電氣設(shè)備的有功出力。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)積極開展有源濾波裝置(ActivePowerFiltet)和靜止同步并聯(lián)補償器(STATCOM)的試點應(yīng)用。
6.計量集權(quán)
電力計量是線損管理的核心部位,計量表計就好像在商品買賣交換過程中的秤,應(yīng)該保證準(zhǔn)確無誤。對于供電企業(yè)來講,如果計量表失去準(zhǔn)確性,或者是竊電者蓄意在計量表上做手腳,都會給企業(yè)帶來巨大損失,也就會導(dǎo)致線損的升高。所以,在計量上要采取統(tǒng)一集權(quán)的管理辦法。首先,要把好計量表的校驗關(guān),計量表要由具有校驗資質(zhì)的部門校驗,任何單位和個人都不得從事電力計量表的校驗業(yè)務(wù)。其次,對每個配電臺區(qū)的計量箱鑰匙要由專人管理,管理者對企業(yè)要絕對的忠誠,不得有絲毫的貪心和私欲。農(nóng)村低壓客戶也應(yīng)如此,要由對工作高度負(fù)責(zé)的農(nóng)村電工來統(tǒng)一管理鑰匙,任何私人不得干預(yù)。否則如果計量箱的鑰匙分散管理,一旦遇到個別私欲膨脹者,他們就可能乘隙而入,采取不正當(dāng)手段來竊取電能,造成電量流失、線損升高。所以,對于計量管理要慎之又慎,必須采取集權(quán)管理方為上策。
二、大力推廣電力需求側(cè)管理技術(shù)節(jié)能
電力需求側(cè)(demand side mangment簡稱DSM)管理技術(shù)源出于能源消費量居世界首位的美國,20世紀(jì)70年代后期,由于世界能源危機和日趨沉重的環(huán)境負(fù)擔(dān)以及社會可持續(xù)發(fā)展的需要,促進(jìn)了綜合資源規(guī)劃和DSM的興起,它反映了電源規(guī)則和用電管理的新思維。DSM是在節(jié)能和負(fù)荷管理基礎(chǔ)上成長起來的,它從根本上更新了單純注重以增加能源供應(yīng)來滿足需求增長的傳統(tǒng)思維模式,建立了以提高需求方綜合利用效益所節(jié)約的資源同樣可以作為供應(yīng)方替代資源這樣一個新概念。鼓勵運用DSM技術(shù)促使用戶節(jié)電。
美國邦納威爾電業(yè)局管理美國西北四州的電業(yè)工業(yè)及節(jié)能項目,他開展的DSM項目涉及居民、商業(yè)、工業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施四個方面,自1979年在DSM項目上陸續(xù)投資18億美元作為新的供電資源,項目的實施使該公司每年獲得56億kwh的節(jié)電量,相當(dāng)于1000MW容量電研制提供的電能。
開展電力需求側(cè)管理能帶來直接經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會效益,有效的技術(shù)手段是實施需求側(cè)管理的基礎(chǔ),研究掌握好能效技術(shù)、負(fù)荷管理技術(shù),采用先進(jìn)技術(shù)來提高終端用電效率,對實現(xiàn)電力需求側(cè)管理的目標(biāo)起到保障作用。
1.改變用戶用電方式
主要指負(fù)荷整形管理技術(shù),包括削峰、填谷和移峰填谷3種。根據(jù)電力系統(tǒng)的負(fù)荷特性,以某種方式將用戶的電力需求從電網(wǎng)的高峰負(fù)荷期削減、轉(zhuǎn)移或增加電網(wǎng)負(fù)荷低谷期的用電,以達(dá)到改變電力需求在時序上的分布,減少日或季節(jié)性的電網(wǎng)峰荷,提高系統(tǒng)運行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性,還能減少新增裝機容量、節(jié)省電力建設(shè)投資,降低預(yù)期的供電成本。主要在終端用戶中采用蓄冷蓄熱技術(shù)、能源替代運行技術(shù)和改變作業(yè)程序、調(diào)整輪休制度。
2.提高終端用電效率
主要有選用高效用電設(shè)備、實行節(jié)電運行、采用能源替代、實現(xiàn)余能余熱回收和應(yīng)用高效節(jié)電材料、作業(yè)合理調(diào)度、改變消費行為等。
推廣高效節(jié)能電冰箱、空調(diào)器、電視機、洗衣機、電腦等家用及辦公電器,降低待機能耗,實施能效標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)識,規(guī)范節(jié)能產(chǎn)品市場。引導(dǎo)企業(yè)采用無功補償、智能控制技術(shù)、變頻調(diào)速和高效變壓器、電動機等節(jié)電控制技術(shù)和產(chǎn)品,有利于電網(wǎng)削峰填谷、優(yōu)化電網(wǎng)運行方式、改善用能結(jié)構(gòu)、降低環(huán)境污染,提高終端電能利用率。
3.辦公樓及變配電站自用電節(jié)能
雖然辦公樓和變配電站的自用能耗一般占電力公司總能耗的比重不大,但是全社會的商業(yè)用電中,寫字樓的空調(diào)和照明用電占了很大份額。因此電網(wǎng)企業(yè)作為能源供給企業(yè),應(yīng)做出節(jié)能表率,樹立電力的良好形象,通過示范效應(yīng)促進(jìn)社會節(jié)能。
實踐證明,電力需求側(cè)管理技術(shù)在促進(jìn)電力系統(tǒng)發(fā)展、提高終端電能利用效率的同時,大大推動了節(jié)能工作的進(jìn)程,也使經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境得到了和諧發(fā)展。
三、電氣設(shè)備節(jié)能
1.電氣布置及接線優(yōu)化
從電氣設(shè)備布置而言,盡量將需要散熱的設(shè)備放在通風(fēng)良好的場所,以最大限度地減少機械通風(fēng),降低建筑物內(nèi)的能耗;將變壓器室等產(chǎn)生大量熱量的設(shè)備房間與需要配置空調(diào)的設(shè)備房間的隔墻采取隔熱措施。
2.選用環(huán)保節(jié)能型設(shè)備
(1) 變壓器是主要的耗能設(shè)備,降低變壓器的損耗是變電站節(jié)能的關(guān)鍵。
(2) 盡量利用自然采光,特別是人員巡視、設(shè)備運輸?shù)臉翘蓍g和走廊應(yīng)盡可能采用自然采光;所有的照明光源全部采用發(fā)光二極管。
(3) 選用配置有變頻器的風(fēng)機及空調(diào)設(shè)備,即采用智能化產(chǎn)品,可根據(jù)環(huán)境狀況自動啟動和自動關(guān)閉,即僅在設(shè)備運行或事故處理的時候才啟動,以達(dá)到節(jié)約用電的目的。d.使用溫濕度控制器,在環(huán)境溫度和濕度未滿足運行要求時,再自動投入開關(guān)柜的加熱器。
3.空調(diào)節(jié)能技術(shù)
空調(diào)節(jié)能指對控制室內(nèi)溫、濕度的空調(diào)系統(tǒng)及設(shè)備采用先進(jìn)技術(shù)或合理方式以達(dá)到節(jié)約能耗目的。空調(diào)節(jié)能技術(shù)可從幾個方面進(jìn)行:降低空調(diào)冷負(fù)荷,提高冷氣輸配系統(tǒng)的效率,提高制冷系統(tǒng)的效率,采用蓄冷系統(tǒng),利用相變儲能材料等。
4.照明節(jié)能
(1) 利用自然采光。盡量利用自然采光,特別是人員巡視、設(shè)備運輸?shù)臉翘蓍g和走廊應(yīng)盡可能采用自然采光。
(2) 選用高效、節(jié)能的電光源。光源的節(jié)能主要取決于它的發(fā)光效率。照明光源的選擇,除根據(jù)使用場所的需求外,還應(yīng)根據(jù)電光源的顯色指數(shù)、使用壽命、調(diào)光性能、點燃特性等綜合考慮。原則是根據(jù)不同需求情況積極選用新一代的節(jié)能光源,如用電子節(jié)能燈替換白熾燈,用高壓鈉燈、金鹵燈替換高壓汞燈。
(3) 采用高效、光通維持率高的燈具。燈具是對光源發(fā)出的光進(jìn)行再分配的裝置。衡量燈具的節(jié)能指標(biāo)是光輸出比(LOR)(燈具效率)。選用優(yōu)質(zhì)高效、光通維持率高的燈具對照明節(jié)能具有重要的意義。
(4) 采用先進(jìn)控制系統(tǒng)和策略。采用先進(jìn)控制系統(tǒng)和策略的節(jié)能潛力基于2個方面:①通常晚間電網(wǎng)電壓高于標(biāo)準(zhǔn)電壓,至使燈具超功率運行,不僅亮度超標(biāo),而且縮短了燈具壽命。②由于23:00以后的照明需求(特別是路燈照明)急劇減小,可以適當(dāng)降低亮度水平(符合照明標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和要求的亮度),通過對路燈電路進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆€(wěn)壓調(diào)壓控制,可以節(jié)約更多的能源,同時延長燈具壽命。
總之,生態(tài)文明是繼工業(yè)文明之后的一個嶄新的文明形態(tài),它是人類文明發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。世界環(huán)發(fā)大會確定的可持續(xù)發(fā)展的五大內(nèi)容中,無論是環(huán)境保護(hù)、提高可再生資源的利用比例、節(jié)約用能建設(shè)環(huán)保型企業(yè),都體現(xiàn)著生態(tài)文明的建設(shè)目標(biāo),特別是這個戰(zhàn)略的指導(dǎo)思想更為生態(tài)文明建設(shè)奠定了堅實的理論基礎(chǔ)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的深化和具體化,是解決我國經(jīng)濟(jì)高速增長與生態(tài)環(huán)境日益惡化矛盾的根本出路。立足于21世紀(jì)我國經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展、人民生活質(zhì)量的提高和國家的生態(tài)環(huán)境安全,推行循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,是解決當(dāng)前和今后面臨的一系列重大資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)問題,實現(xiàn)全面建設(shè)小康社會奮斗目標(biāo)的有效途徑。作為電力企業(yè),在社會穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活水平提升等方面具有重要地位和作用;在國有資產(chǎn)保值、增值,確保國家電網(wǎng)安全、電網(wǎng)發(fā)展等方面也承擔(dān)著義不容辭的責(zé)任;在環(huán)境保護(hù)、節(jié)能降耗等方面,更應(yīng)發(fā)揮帶頭作用。