低碳经济对电网规划和发展的影响

(整期优先)网络出版时间:2011-09-13
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一、前言
近年来,环境污染与能源短缺已成为全世界普遍关注的话题,改变传统高污染、高能耗的经济增长方式,加大节能减排力度,实现低污染、低排放、低能耗的“低碳经济”,促进可持续发展,这也是当前世界各国经济发展的共同目标。实际上,“低碳经济”是以低污染、低排放、低能耗为基础的绿色经济发展模式,通过政策引导与制度创新,加快节能技术、高能效技术、温室气体减排技术以及可再生能源技术的开发与运用,促进社会经济的健康长远发展。
低碳经济主要有低碳生产与低碳消费两种表现形式。电网具有电能输送与能量流管理等职能,可实现区域内的资源优化配置,也是实施国家能源经济政策的重要工具。通过电网发挥提高能源利用率的效果,加快节能减排技术进步,对实现低碳经济具有非常重要的现实意义。因此,如何加强电网管理,发挥其控制与引导作用,推动低碳经济的发展,是当前电网发展面临的热点话题。例如通过科学规划与合理建设,提高对可再生能源发电的应用能力;通过提高电网的高效运营,可减少电能耗损;完善的配套设施,可提高电采暖设备或者电动汽车等低碳发展规模;而未来的智能电网发展,也将在电能的生产、传输、分配及使用等各环节中发挥提高能源使用效率的重要作用。
二、低碳经济度电网规划和发展的影响
(一)电网负荷总量的变化
全国负荷总量大小对电网中最高压等级、大电网合理规模及结构等产生影响。对更高级别的高压核心内容争论在于未来我国的电力需求量,以及我国对终极电力需求多少的共识。例如在美国、欧洲等发达国家,几十年来没有提高过输电的电压等级,最主要原因就是经过大规模的工业化进程,电力系统的增长速度逐渐放缓,电力系统逐渐向低碳经济过度,同时其他输电技术发展迅速,弥补了提高输电能力与扩大系统规模的不足;
而在我国,电网需求的未来终极负荷装机总量将达到50亿kw或以上,明显提出了提高输电电压的要求。如果能将终极装机需求降低到20亿kw以下,就不需要提高输电电压要求。但如果需求量在20亿kw-50亿kw之间,就需要与输电技术、负荷分布、电源分布以及智能电网发展等综合考虑。
(二)电网分布的变化
电网分布主要指各区域的负荷分布,这与各地经济发展、生活水平等密切相关,并应考虑未来经济的预测分析情况。当前我国电网分布的大趋势为:减小城乡差距、缩小东西部差距、加快城市化进程,这也是社会主义和谐社会与科学发展观的客观要求,也是实现低碳经济的必经之路。因此,通过电网分布变化产生的影响,可加快农村、西部等不发达地区的进步,并在中小城市形成联合电网,加快经济与社会发展。
(三)需求结构的变化
前文已经提到,我国当前第二产业的负荷比重占70%以上,而发达国家仅为40%左右。如果发达国家继续加大减排力度,进一步推行低碳经济,仍可降低第二产业的用电比重。而对于我国来说,实现低碳经济必然会带来经济结构变化,尤其对电网负荷的需求结构产生较大变化。也就是说,我国第三产业、交通运输、居民生活等非工业部门的用电比重将逐步上升,也意味着城市化进程的加速,且电网的需求量将呈现分散趋势,更利于推广智能电网与分布式电源,充分发挥低碳经济的作用。
三、低碳经济下电力行业的应对策略
(一)加强节能发电调度工作
传统的电力调度,多是以“经济调度”为原则,也就是确保系统的发电及运营成本最低化。在低碳经济发展中,电力系统的调度方式应有所转变,在充分分析发电、输配电、用电等各环节的减排潜力与能源消耗基础上,改变传统的调度模式,而优先考虑高效、节能、可再生及低污染的发电机组,遏制大污染、高耗能以及违反国家相关规定与政策的发电机组的使用。发挥节能发电调度,以污染物排放及单位能耗为核心,在保证电力系统稳定运行与连续供电的前提下,实现环保与节能目标,对各种发电机组根据污染物排放水平与能耗进行排序,优化电力调度。
(二)加快智能电网的建设
智能电网的核心思想是在互联与开放的信息模式下,加快数字设备与电网网络系统的升级,对发电、供电、输电、售电、用电以及电网的分级调度、综合服务等,实现电力产业的信息化、智能化、分级化。另外,加快电网信息回路建设,构建新型用户反馈模式,推动电网发展实现节能发展,提高能源的利用效率、降低使用成本,并减少温室气体的排放,实现电网价值最大化。智能电网是在先进的传感技术与信息技术基础上,构建开放性的系统与共享信息模式。通过对电力设备及用户状态的实时采集,并建立数据收集体系、整合体系与分析体系,达到优化管理与低碳运行目标。通过实时、互动、双向等技术手段实现市场调节能力,可实现对插电式电动汽车提供的计量计费等服务,并为实时电价与节能调度等奠定物质基础。
经过美国信息通信技术组织的预测,通过智能电网的使用,可在2020年实现全球碳排放量减少约15%。智能电网的建设,对低碳经济发展发挥重要的主导与引领作用。随着信息技术与电力控制技术的发展,智能电网基本具备建设与发展条件。当前美国政府推出并实行“绿色新政”,通过一系列科技与政策手段,加快美国电网的优化,实现智能电网的应用。我国也已经具备建设智能电网的技术与条件,应该抓住机遇和挑战,积极加快智能电网的发展,实现能源结构的优化调整以及产业的转型升级。

(三)其他应对策略
在低碳经济模式下,发电企业与电网企业的工作开展面临全新机遇和挑战,电网规划和发展也将具备新内涵。对于电网规划与发展来说,在低碳经济模式下,财税政策、CO2价格、交易机制、约束机制等将与电力价格密切相关。因此,电网规划中除了考虑需求关系波动、电价波动等因素,还应考虑国家宏观调控中有关各种配额机制、碳税等制度的出台。当前电网规划与发展面临的关键性问题,就是分析各种新型低碳技术、低碳电源等运行特性。尤其研究低碳电力的发展状况对电力运行、投资策略等方面的影响,由电网的配套和接入、辅助服务等多方面考虑电网规划与发展,并充分认识到电网企业在低碳经济模式下可能面临的各种风险,其中包括购电成本的上涨风险、电网运行的安全风险、低碳调度中的公平性风险等,并提出相应措施,建立与风险评价相符的方法与指标体系。另外,还应加强研究各种低碳技术对电力系统的影响,分析低碳技术在电网运行损耗、提高电能工作效率等方面的积极作用,进而实现电网的低碳化发展。
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(作者单位:内蒙古阿拉善电业局)