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摘要：在智能电网建设大背景下,从我国的国情及电网企业本身出发,分析我国电网侧低碳化发展潜力及优化空间,给出低碳化的具体可实行路径。从加快智能电网建设、积极研发高效节能输电技术、加强电网线损管理等方面给出了保障措施。
关键词：智能电网；电网侧低碳化；节能；输电技术；线损管理
引言
国内目前关于低碳电力的研究主要集中在发电侧和用电侧，二者均是低碳化效益比较集中的环节，电网侧低碳化研究还处在初始阶段。文献[1]介绍了电网低碳效益的概念与相应的分析方法，并建立了一个标准化的电网低碳效益评估模型，作为不同输电网络与不同能量传输模式的量化分析与灵敏度判别。因此如何利用电网的控制、管理功能及引导作用，实现低碳电力和经济发展,是目前电网面临的重要课题[2]。
鉴于此，本文在智能电网建设的大背景下，从我国的国情及电网企业本身出发，分析我国电网侧低碳化发展潜力及优化空间；提出了我国电网走向低碳时代的整体发展思路,并给出了低碳化的具体可实行路径;从坚持低碳发展理念、加快智能电网建设、完善线损管理、依靠科技创新和技术进步等方面给出了保障措施。
1智能电网下电网低碳发展面临的新形势
1.1 以节能减排、提高能源效率为主题的低碳经济已成为主流
发展低碳经济成为实现全球减排目标、促进经济复苏和可持续发展的重要途径,主要发达国家凭借低碳领域的技术和制度创新优势,加紧实施低碳经济发展战略,构筑世界新一轮产业和技术竞争新格局。
1.2 发电市场将面临大比例风电等间歇性电源接入
在低碳经济模式下,分布式电源、可再生能源将得到蓬勃发展。分布式能源多分布在负荷中心,其蓬勃发展将有利于实现电力供应本地化,缓解电网传输压力。对于可再生能源而言,大规模的并网将对电网结构的规划与适应度带来新的挑战;其次,可再生能源,尤其是风能和太阳能,多分布在偏远地区,需要架设专线以实现这部分电源的利用。
1.3 低碳经济下节能减排的新要求
传统输配电网巨大的输电损耗已不符合当前节能减排新要求，各国家的输配电损失率基本在5%～ 10%，直接导致输电损失巨大，研发高效节能输电新技术已迫在眉睫。
2 我国电网走向低碳时代的发展路径
结合我国清洁能源的发展现状,本文分别从清洁能源接入比例、智能优化调度、电网管理与技术研发以及需求侧管理等角度剖析了低碳经济下电力企业的主要工作方向,在此基础上形成了我国电网侧低碳化发展路径框架
2.1加大清洁能源接入比例,促进电源结构低碳化
在主要化石能源煤炭、石油和天然气中,煤的含碳量最高。我国水能、风能和太阳能等可再生能源主要用于发电,但分布集中且远离负荷中。建设坚强智能电网,实现多种清洁能源发电并网接入,推动大水电、大核电和大型可再生能源基地建设,在提高电网统一性和可靠性的同时优化电源装机结构,促进电力供应结构多元化发展,从而加速可再生能源发电的利用,减少化石能源消耗,提高能源体系中的低碳能源比重,实现真正意义上的低碳电力系统。
2.2实施智能优化调度,推行节能发电调度
传统的电力调度一般采用经济调度原则,即以整个系统的发电、运营成本最低实施调度。在低碳经济中,电力系统的调度方式应在充分分析发电、输电、配电和用电等各环节的能源消耗与减排潜力前提下,打破传统调度模式,优先安排可再生、节能、高效、低污染的机组发电,限制高耗能、污染大、违反国家政策和有关规定的机组发电。节能发电调度以单位能耗和污染物排放为核心,以确保电力系统安全稳定运行和连续供电为前提,以节能、环保为目标,通过对各类发电机组按能耗和污染物排放水平排序,实施优化调度。
2.3深化电网管理,研发可再生能源并网新技术
在电网日常管理方面,优化各电压等级电网结构,缩短供电半径,推进高电压等级向负荷中心延伸,减少迂回供电和交叉供电。我国以煤炭为主的能源消费格局在相当长一段时间内不会发生变化。发电结构中燃煤发电量占80%左右,降低煤电排放是发展低碳经济的当务之急。在可再生能源发电方面,首先,积极研发并网新技术,解决风电、光伏等能源接入电网和输电等技术瓶颈;并对大型风电场及分布式电源接入系统规划、运行与控制关键技术,以及大规模光伏电站与电网相互影响进行研究。其次,建设好示范工程,如国家风光储输示范工程关键技术研究。最后,综合规划电网建设和大规模可再生能源电站建设。
3 我国电网侧低碳化发展的保障措施
低碳理念的引入对于电力企业的影响是广泛而深刻的。在此重点从建立电网低碳产业发展技术序列、智能电网建设、线损管理、输电技术研发等4个角度提出我国电网低碳化发展的保障措施（参见图1）,完善我国电网侧的节能减排工作。
图1 我国电网低碳化发展保障措施计划
3.1 建立清晰的电网低碳产业发展技术序列
目前,我国在低碳技术选择上缺乏系统、科学的评估和规划,要实现低碳发展,就应该先确立国家清洁能源战略和技术路线图。应该从众多的低碳技术中选择符合国情和发展需求的关键技术,尽快制定低碳技术重点发展战略规划。设立低碳技术国家重大科技专项,建立多种形式低碳技术产学研联盟,大力培育和发展低碳经济产业。总之,建立一套切实可行并具有可持续发展能力的低碳技术规范,将对我国的电网低碳产业体系形成和发展起到很好的保障作用。
3.2 加快智能电网建设
低碳经济发展对电网提出了更高的要求。除了节能与电网直接相关,中国清洁能源资源的分布使得并网和长距离输送成为这些低碳能源发展的障碍。智能电网的建设,一是提升电网适应不同类型清洁能源发展的能力,促进清洁能源开发和消纳;二是智能电网能够引领能源消费理论和方式的转变,使电能在用户侧得到更加高效合理的利用,从而适应低碳经济的发展要求;三是电网智能化建设可以推动蓄能电池充电技术的发展,促进和加速低耗节能设备、电动汽车等智能设备大规模应用,有效改变终端用户用能方式,提高电能在终端能源消耗中的比重,减少化石燃料的使用,降低能耗并减少排放。
3.2 加强电网线损管理
降低线损,是电网侧节能减排实现低碳发展的最直接方法,是提高电网企业经济效益的重要管理措施之一。加强电网线损管理,具体可从以下两个方面入手:
1) 技术降损管理 改善网络中的功率分布,采取改变系统运行方式,调整运行参数和负荷率等措施使网络的功率分布接近经济分布,使网络运行更经济,功率损耗为最小;加强设备和电网改造,提高输电效率,合理进行无功补偿,提高功率因数。
2) 完善电网企业线损管理体系 供电企业应常开展营业普查,严防窃电,规范营业秩序;搞好线损统计,分析线损存在的问题;深化线损分压管理、分层考核的阶段性工作安排;加强计量装置改造工作,积极开展管理降损工作。
4 总结
基于智能电网建设背景,本文从电网的角度对实现低碳电力的路径进行了深入的剖析。我国风电、核电和太阳能等低碳能源发电前景很好,具有巨大的发展空间。发展低碳经济,是我国走向可持续发展道路的必然选择。电网是连接发电侧和用电侧的枢纽,但其高效的输配电技术与低碳电力调度本身已具有低碳效益。因此,研究电网侧低碳路径对我国的电力企业(尤其是电网企业)发展具有现实意义和战略意义。
参考文献
康重庆,周天睿,陈启鑫,等.电网低碳效益评估模型及其应用[J].电网技术,2009,33(17):1-7.
康重庆,陈启鑫,夏 清.低碳电力技术的研究展望[J].电网技术,2009,33(2):1-7..
唐西胜,闫 斌,黄 忠,等.电网对促进低碳经济发展的作用[J].电力技术经济,2009,21(6):18-22..
收稿日期：2019-10-15
作者简介：
张夏瑶（1993.11-），女，汉族，山西长治，本科，助理工程师，主要研究方向：线损，计量方向等；Email：775066287@qq.com.
论文作者:张夏瑶
论文发表刊物:《防护工程》2019年13期
论文发表时间:2019/11/12
标签：电网论文; 低碳论文; 我国论文; 技术论文; 智能论文; 经济论文; 节能论文; 《防护工程》2019年13期论文;