郭振祥
(陜西長安電力有限公司,陜西 西安 710065)
針對我國對電力能源的需求、未來的發展趨勢與前景進行分析。分析電力能源的各種產生方式,結合我國各地的政策以及地區特點制定響應措施。隨著科技創新,傳統能源設備逐漸轉型為電氣設備,新型電子設備也層出不窮,逐漸在廣大家庭中普及。電力能源的應用的廣泛性,成為高科技發展的必要前提。在“碳達峰”“碳中和”的目標導向下,能源電力系統的低碳化轉型是必由之路。
隨著社會的發展以及我國國民經濟水平提高,民生及各行各業對電力的需求量持續上升,特別是經濟更發達的長三角區域和珠三角區域,供電的關系出現了失衡的現象,供給量達不到實際需求量,導致了整體的電力能源管理在結構上失去了實效性。隨著電力能源市場范圍的擴大,市場內部對于能源管理的需求和潛力也隨之增加,要想在根源上解決這個問題,就需要建立更加科學以及系統化的管理方式。另一方面,電力需求尚未到達峰值,單純依靠管理機制并不能無止境地滿足大眾的未來需求,需要制定科學有效的管控一體化措施,提升電力能源發展空間。
我國電網的建設體系與其運行效果持續發展。目前我國電網的管理規模已經覆蓋了絕大部分的城鄉區域,基本可以實現各地方用電效果達到全面性,解決以往的用電難問題,使其符合實際用電標準。另外,國家也針對電力資源失衡的問題進行集中處理與系統性的分析,提出了相比較的科學的決策辦法,以達到實現電力能源的綜合管控,以此確保資源與市場的需求狀態達到持平。更值得一提的是,在電力資源大范圍聯網的同時,加強了地區之間的資源配置結構,使電力能源更加符合標準,具有合理化。隨著管控效果顯著提升,部分地區地電力資源短缺問題得到一定程度上的解決,提高了整體的資源控制效果,為資源管理體系的全面發展產生積極影響,保證電力的優化配置。
能源的利用與開發都要順應大自然的規律開展。我國的電力來源中,可再生資源組成的比例逐漸增大。我國電力能源來源形式多樣,根據不同地域的地理條件與氣候資源特征,匹配適合的發電方式。目前,大部分風力資源的地區均已建成風力發電廠,電廠數量持續增加。地熱發電成為西藏等地區的主要運營模式,其中包括西藏地區,因其海拔高的特點,可充分利用地熱資源進行發電。在其他太陽輻射資源風速的地區,太陽能發電也得到了廣泛應用。另外,小水電發電量也隨之增加。在可再生能源發電量持續上升狀態的前提下,需要根據不同的方式制定相應管理框架,建立了不同能源類型的管理系統,在不同地區按照其地域特點創造更合適的管控方法。
目前,供電方式根據電力的產生方式劃分為:火力發電(煤等可燃燒物)、太陽能發電、大容量風力發電技術、核能發電、氫能發電等。以下分析其存在的優勢與弊端。
(1)火力發電。火力發電最顯著的特點就是在于燃燒的燃料容易獲取,熱機效率高,調峰較易實現,建設成本低,容易與冶金、化工、水泥等高能耗工業形成共生產業鏈。但是也存在這一定的弊端,容易給空氣造成污染。因煤炭直接燃燒排放的SO2、NOx等酸性氣體不斷增長,使我國很多地區酸雨量增加。全國每年產生140萬噸SO2,1500萬噸煙塵,還會造成粉塵污染,對電站附近環境造成粉煤灰污染,對人們的生活及植物的生長造成不良影響。并且有一定程度上的資源消耗,比如,發電的汽輪機通常選用水作為冷卻介質,一座100萬千瓦火力發電廠每日的耗水量約為10萬噸,全國每年消耗5000萬噸。
(2)核能發電。其最顯著的特點使不具備局限性,可以擺脫地區的限制,而且運行成本比較低,也不存在有毒氣體的排放等。但是,有待解決的問題還有很多,比如,核電廠需要的投資成本太高,核電廠內會產生大量的放射性物質,一旦發生事故,使物質釋出來,將會對周邊環境以及群眾造成財力與人力的傷害。如日本發生的核電站泄露事故,使全球生態受到了嚴重損害。
(3)水力發電。該向發電技術能夠對周邊環境不對造成影響,便于調峰,是再生的資源,而且還能產生一定的經濟效益主要包括航運、水利等。但是,水力發電需要淹沒大量土地,這一舉措會造成生態環境破壞,與季節也有一定的聯系。
(4)風力發電。風力發電不會對環境造成污染,運營成本不高。但是,一般采用風力發電會占用大片土地或林地,周圍可以會產生噪音,對周邊植被破壞大。
(5)太陽能光伏發電。太陽能光伏發電在運行的過程也不存在對環境造成污染的問題,而且使用的設備比較小,并且可以采取非集中式供電。其前景無限,甚至可能成為未來最主要的能源方式。當前存在的問題就是太陽能轉化效率低,難以大規模開發利用,未解決此問題,可以尋找到更加高效的能源利用模式,提高對太陽能的利用效果,或者發明性能更好的電池,以儲蓄足夠多的電流。
根據我國目前的電力資源發展,還達不到社會的要求。國家提倡利用自動化實現電力資源調度,電力資源調度自動化系統主要依靠計算機的不斷發展,并結合電力行業自身的特點創建的自動化控制系統。電力資源調度自動化系統主要包括電力數據的收集以及整理、電力系統的監督以及控制,是服務于電力運行的一種新型的系統。不僅如此,對于電力調度自動化系統來說,也可以用于數據的處理,利用數據的獲取與輸送,可以有效輔助分析電力調度人員分析系統運行的狀況,從而提供參考性的意見。當前,電力調度自動化的系統主要功能體現在:數據采集、信息處理、計算統計、語言報警、調度員模擬培訓,等等。在節點中的控制主要采用的是雙機熱備的方式,通過這樣的方式促進整個系統的穩定性以及可靠性。其中某一臺機器出現故障的問題,運行在服務器中的其他數據就會立刻轉移到其他的服務器中,從而將故障的范圍縮到最小,進一步保證電力調度自動化系統的正常運行。在故障發生的過程中,應當快速地切斷電源,鏟除系統本身的故障,同時,在運行的過程中,還應當將整個調度自動化系統作為系統監控以及管理工作的核心內容,積極有效地實現自動化系統的監控,從而更好地調整變電站以及其他系統之間的關系,使電力調度自動化系統處于最佳的運行狀態。
在網絡化的社會信息背景下,需要電力企業的相關管理人員具有較強的網絡安全維護意識。電力市場的發展前景,將離不開企業員工的業務能力以及綜合素質所帶來的影響,由于當前社會主義市場經濟的全面開放,我國的現代化技術的高速發展,所以對電力企業員工的個人能力做出了具體要求。如果希望電力市場具有一定的發展前景,企業就一定要培養高素質、高能力的員工。但是,對于管理網絡安全很多的工作人員都無法做到對問題的有效發現和和防范,對于網絡安全維護不夠重視,對常見的問題不能及時的處理,這對電力資源調度自動化網絡安全維護的有序開展產生了重要的影響。
綜上所述,目前我國的電力能源需求響應還處在初步發展的階段,還有很多有待解決的問題。電力能源作為我國經濟持續發展的支柱行業,有大量優秀的企業為用戶提供良好的、安全的供電服務。進一步了解我國未來對電力能源的發展方向,根據技術創新與未來發展,對電力能源做出綜合性規劃,從而保證電力資源的有效開發與利用,滿足國家各行業的供電需求。