低碳電力技術的研究展望

◎徐榮田

低碳電力技術的研究展望

◎徐榮田

節能減排是我國可持續發展戰略的重要手段。電力行業作為節能減排的主力軍，應該加快低碳電力技術研究的速度，但二氧化碳的排放阻礙了低碳技術的發展。本文分析了電力行業中二氧化碳排放的特點與發展低碳電力技術的路線選擇，希望可以通過本文為低碳電力技術的發展提供一些參考。

全球變暖已經成為大家公認的全球挑戰，全球變暖的主要原因是二氧化碳排放量的增加，因此想要解決和緩解全球變暖問題，首先要做的就是減少二氧化碳的排放。在各大行業中，電力工程是排放二氧化碳的主力軍，同時也成為了各級政府部門在減少二氧化碳排放量工作方面關注的焦點。在全球變暖的情況下，如何快速有效的發展低碳電力技術關系到國家經濟的發展和社會的穩定，因此必須全力做好低碳電力方面的研究，在此前提下低碳電力技術得到了快速發展，為可持續發展戰略的實施做出了自己的貢獻。

低碳電力經濟的內涵

在整個電力系統中，從發電到用電都有二氧化碳等溫室氣體的產生。而低碳電力經濟就是通過電力技術與管理等多種手段在發電到用電的整個過程實現低碳或者減碳，從而使電力行業更加清潔高效。低碳電力是采用新技術、新方法、新工藝等多種手段實現綜合資源戰略規劃。我們還可以依靠政府低能減排的政策實現這一目的。我們需要通過智能電網在確保電網安全穩定運行的前提下 ,最大限度地將清潔能源的充分的利用，最終實現低碳電力技術。

我國電力行業的CO2排放特點

在我國電力行業中二氧化碳的排放量大且持續增長。相比1980年的排放量，近年排放量約是80年的6倍。并且其排放總量在整個能源系統中所占的份額也越來越大。在1980年時占整個能源系統的21.07%，而在2005年的統計結果中發現，其比例大幅度增加，接近占了半壁江山。我國主要是火電，約占了整個電力系統裝機總量的70%，而火電消耗的主要能源是煤炭，而燃燒煤炭釋放的二氧化碳在整個發電系統二氧化碳的排放總量中約占95%。我國低碳電力技術遠遠落后于發達國家，在2005年的統計數據中，我國每發一度電需要消耗222.95 g碳，而發達國家只需要消耗100g左右。

新時期我國發展低碳電力技術的路線選擇

從發電側著手，改變傳統的電源結構。發電過程是排放二氧化碳的主要環節，因此我們從發電側著手，發展各種新型能源發電技術 ，以及做好二氧化碳的回收利用工作。目前的綠色發電技術有比較常見的水力發電、風力發電、太陽能發電、核能發電等。還有一些不是很熟悉的發電技術，比如生物質能發電，它是利用生物儲存的太陽能來發電；潮汐能發電是利用海水定期來潮的自然規律來發電；燃料電池發電是直接將儲存的燃料和化劑中的化學能高效地轉化為電能的發電裝置。燃料電池發電它具有維修方便、噪音小、綠色環保等優點。改變傳統的電源結構，使用新型能源發電是發展低碳電力技術的重要舉措。

建立適合低碳電力的電網分布 , 加大智能電網建設。在我國水力發電大多集中與我國的西南部，云南四川等地。其他的一些新型能源發電大多在我國的西北地區，而我國用電量最多的地方是在中南沿海與中部地區，這些地方的用電量大約占了全國總用電量的3/4左右，因此將低碳電力運輸是必不可少的一個環節。而在運輸途中電力的損耗也是相當大的，因此我們必須改變原先的電能運輸模式，建立一個高效科學的電網，加大智能電網建設。到2020年全面建成統一的智能電網 , 清潔能源裝機比例將大大提高。清潔能源發電會增加發電的成本，這也是為什么新型能源發電沒有得到大力發展的原因，想要低碳電力技術發展首先要解決投入成本高這個問題，因此在發展低碳電力技術的進程中我們還有很長一段路要走。

在電力調度中加入低碳這一約束。目前的電力調度的原則就是以最低的成本為原則。但是隨著低碳技術的發展，電力調度將改變以成本最低的原則，而是綜合考慮實現多目標的調度。比如說在考慮成本的前提下考慮安全和環保等，不在以經濟為主要的參考對象，而是將排放量也列入參考范圍之內。另外，低碳模式對電網的損耗和利用率提出了更高的要求。這就要求我們花費更多的精力去研究如何在電網調度中實現低碳這一目標，怎樣才能使調度過程中二氧化碳的排放量最小，然后根據不同的地方不同的電源結構，提出針對性的措施。

增加特高壓變電站與數字化變電站的建設。特高壓變電站相對一般的變電站來說，電能的損耗率與傳輸容量和距離都有大幅度的提高。特高壓變電站的交流電在1000伏左右，是我國未來低碳電力發展的不二選擇。上海的封周變電站是上海的第一座環保電站，采用的是目前最為先進的智能化變電站標準。它利用各種智能化設備與信息技術，實現數字化電站。數字化變電站在一定程度上減少了人力的投入，提高了數據的準確性及電站運行的安全性。我相信特高壓變電站與數字化變電站是日后變電站發展的趨勢。

解決全球變暖問題刻不容緩，而全球變暖問題的關鍵就是二氧化碳排放量的增加，因此發展低碳電力是解決全球變暖問題的重要手段。低碳電力要求我們改變原先的發電結構，采用清潔能源發電，這就要求我們改變原來的電網結構和調度原則，加大智能電網建設。根據我國各個地方的具體情況采取適合當地的低碳電力技術，實現地方的可持續發展。希望本文所提出的研究思路和應對策略能為未來我國低碳電力的發展與相關研究工作提供一定的參考。

（作者單位：神華國能寧夏煤電有限公司）

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