印度的能效與節(jié)能狀況

付學(xué)謙

（華北電力大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院，北京 10022220066）

印度是世界上排名第6的能源消耗大國，消耗量占全球總能耗的3.4%。由于印度經(jīng)濟(jì)的崛起，在過去的30年里，能源需求增長率為年均3.6%。2009年3月，印度的裝機(jī)容量已超過14.7萬MW，年人均耗電量為612 kWh。在亞洲的發(fā)展中國家中，印度的裝機(jī)容量位居第二。印度已經(jīng)成為世界上排名第5的電能生產(chǎn)大國。印度政府計(jì)劃到2012年擁有200萬MW發(fā)電量。

印度的電力需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有得到滿足。根據(jù)電力部門統(tǒng)計(jì)，在2003至2006年間，印度的電力需求在逐年遞增，增量分別為3082 MW、3332 MW、5349 MW和7460 MW。在2007至2008年間，該國的用電需求為10.9 MW，而高峰發(fā)電量?jī)H為9.1萬MW。印度電力總需求將在2030年超過95萬MW。對(duì)于印度來說填補(bǔ)電能缺口的最有效、最經(jīng)濟(jì)的方法就是節(jié)能。

節(jié)能比發(fā)明新的高效設(shè)備更為經(jīng)濟(jì)。

1 節(jié)能潛力

印度嚴(yán)重不足的電力供應(yīng)日益成為印度經(jīng)濟(jì)增長的最大障礙。如果不能滿足支柱產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的電力需求，將會(huì)導(dǎo)致失業(yè)、通貨膨脹和社會(huì)經(jīng)濟(jì)崩潰。

僅僅依靠未開發(fā)能源根本無法填補(bǔ)電能缺口，必須依靠高效節(jié)能的配合。估計(jì)僅在印度的電力部門，通過提高能效節(jié)省的電能將近2.5萬MW。工業(yè)和農(nóng)業(yè)節(jié)能的經(jīng)濟(jì)潛力最大，占總節(jié)能潛力的23%。印度節(jié)能前景很廣闊。

印度政府的“五年計(jì)劃”中主要關(guān)注的是發(fā)電，而輸電也應(yīng)該受到重視。

印度輸電效率低下，損耗率約20%。而發(fā)達(dá)國家的輸配電損耗僅為8%～9%，中國已經(jīng)達(dá)到了把輸配電損耗控制在10%以下的水平。

輸配電損耗可以分為2部分，即技術(shù)線損電量和管理線損電量。可以利用下面的方法限制技術(shù)線損電量：①減少線路連接點(diǎn)數(shù)量；②確保變壓器運(yùn)行在最佳負(fù)載狀態(tài)；③改進(jìn)配電站的設(shè)計(jì)；④選擇更高更合理的一次側(cè)電壓（與子輸電系統(tǒng)和供應(yīng)電壓相配合）；⑤改進(jìn)輔助線路的設(shè)計(jì)，選擇合理的連接和導(dǎo)體型號(hào)；⑥利用小的獨(dú)立電網(wǎng)，例如在農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)的可再生光伏發(fā)電等。

對(duì)于管理線損電量應(yīng)該減小電能表誤差，避免錯(cuò)抄、漏抄、計(jì)算錯(cuò)誤和設(shè)備漏電。印度的竊電現(xiàn)象嚴(yán)重，應(yīng)該嚴(yán)厲打擊無表用電，竊電。

這樣輸電損耗可以減少至原來損耗的10%。研究表明，用于節(jié)能的投資不僅遠(yuǎn)小于用于擴(kuò)大發(fā)電容量的投資，而且回收期也要比其少6～8年。

2 面臨的挑戰(zhàn)

節(jié)能分為短期措施和長期措施2種。短期措施可以馬上實(shí)施，5～8年內(nèi)就會(huì)有效益。長期措施要在啟動(dòng)10年后才能收到成效。

完成節(jié)能目標(biāo)的一個(gè)關(guān)鍵因素是終端用戶的行為。成功與否的關(guān)鍵在于終端用戶是否能夠在態(tài)度上意識(shí)到節(jié)能。一些具有挑戰(zhàn)性的因素如下：

（1）因?yàn)榱炕蔷S護(hù)的主要步驟，所以能源審計(jì)和管理人員要有準(zhǔn)確的測(cè)量技術(shù)支持；

（2）在印度，電費(fèi)不是電力生產(chǎn)成本的真實(shí)指標(biāo)。尤其是家庭用電和農(nóng)業(yè)用電中，電費(fèi)得到了很大的補(bǔ)貼；

（3）鼓勵(lì)民眾提高能效和節(jié)能的收效甚微。機(jī)構(gòu)本身就沒有盡全力，而且機(jī)構(gòu)間缺乏協(xié)調(diào)。

節(jié)省的1 W就消費(fèi)而言大于產(chǎn)生的1.5 W。用4到5年創(chuàng)造1 MW的發(fā)電能力成本大約是4億盧比，除此之外還要加上輸電和配電系統(tǒng)的額外開支。同樣數(shù)額投資用于節(jié)能可以減少發(fā)電容量2～3 MW，并在1～2年后產(chǎn)生效益。

3 印度政府的節(jié)能成就

印度政府通過立法，建立研發(fā)機(jī)構(gòu)，制定政策和實(shí)施項(xiàng)目等方式來實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能。

（1）立法

頒布《節(jié)能法》，該法以國家中央級(jí)別提供了節(jié)能的法律框架、制度性安排和監(jiān)管機(jī)制，促使節(jié)能運(yùn)動(dòng)在全國開展。

頒布《電力法》，中央政府成立美國式的電力管制委員會(huì)（ERCs）管理電力需求側(cè)管理（DSM）計(jì)劃，并負(fù)擔(dān)其經(jīng)費(fèi)。

（2）在電力聯(lián)邦部下設(shè)能效局（BEE）

制定減少能源密集度的政策和戰(zhàn)略；把權(quán)力下放給國家能源發(fā)展機(jī)構(gòu)；為冰箱、空調(diào)、電動(dòng)機(jī)、農(nóng)用水泵和配電變壓器制定標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)識(shí)。

（3）行業(yè)項(xiàng)目計(jì)劃

印度綠色商務(wù)中心（GBC）和印度工業(yè)聯(lián)會(huì)（CII）為企業(yè)提供技術(shù)援助和培訓(xùn)。

節(jié)能仍有許多其他途徑，在家庭、工業(yè)和農(nóng)業(yè)中都可以做到節(jié)能。

3.1 家庭節(jié)能

（1）如節(jié)能燈（CFL）和發(fā)光二極管（WLEDs）這樣的高效設(shè)備不僅能耗更少，而且使用壽命長。節(jié)能燈比白熾燈泡最大可以節(jié)省60%的電能。把一個(gè)普通燈泡換成節(jié)能燈泡，還可以每年減少150磅二氧化碳排放；

（2）尋找用電設(shè)備的能效標(biāo)簽，例如熒光燈、電冰箱、電扇以節(jié)約電能；

（3）最大限度地利用日光照明，減少人工照明，進(jìn)而降低人造光消耗的電能；

（4）當(dāng)完全不使用音樂系統(tǒng)、電視和DVD播放機(jī)時(shí)，要關(guān)掉它們。即使是待機(jī)模式，它們也會(huì)繼續(xù)消耗電能；

（5）目前印度新能源部提供4%利息的軟貸款用來鼓勵(lì)用太陽能熱水器替換電熱水器。

（6）集中供熱、熱電結(jié)合，以之代替中、小型鍋爐，可提高能效，又有利于保護(hù)環(huán)境。

3.2 農(nóng)業(yè)節(jié)能

印度政府一直重視農(nóng)業(yè)發(fā)展，農(nóng)業(yè)用電量也很大。2007年印度農(nóng)業(yè)用電量為1041.82億kWh。2009年印度遭遇高溫天氣時(shí)，印度旁遮普邦政府2007年6月24日曾簽發(fā)了指示，禁止所有政府機(jī)關(guān)使用空調(diào)設(shè)備，以節(jié)約電能，確保農(nóng)業(yè)每天8小時(shí)用電的不間斷。由于沒有重視合理地選擇、安裝、操作和維護(hù)抽水泵組，導(dǎo)致了抽水泵組運(yùn)行效率低下，進(jìn)而電能浪費(fèi)嚴(yán)重。很明顯，過度浪費(fèi)地消耗能源增加了農(nóng)民的灌溉成本。應(yīng)該提高灌溉效率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)能。節(jié)能有助于農(nóng)業(yè)發(fā)展，而且有助于減少印度邦電力局（SEB）商業(yè)損失［1］。以下是農(nóng)業(yè)節(jié)能的一些可行措施：

（1）維修現(xiàn)在運(yùn)行的抽水系統(tǒng)；

（2）目前抽水泵組運(yùn)行的損耗率是20%～30%。據(jù)估計(jì)可以通過使用高效電動(dòng)機(jī)、安裝電容器、用塑料管代替鐵管和應(yīng)用無摩擦底閥使損耗降低到7%～10%的水平；

（3）為進(jìn)一步降低損耗，應(yīng)該提高農(nóng)業(yè)供電質(zhì)量。高質(zhì)量電壓可以增加排水量，減少電動(dòng)機(jī)燒毀次數(shù)。

3.3 工業(yè)節(jié)能

工業(yè)消耗的能量最多，但是通常效率低下。為了減少生產(chǎn)成本，許多工廠開始重視能源審計(jì)并開展節(jié)能工作。加強(qiáng)管理，改進(jìn)操作，使生產(chǎn)穩(wěn)定是最大的節(jié)能。以下是不同產(chǎn)業(yè)的一些可行措施［2］：

（1）鋁的工業(yè)熔煉過程能源消耗量占其總能消耗量的90%以上。改進(jìn)的高效設(shè)計(jì)如耐蝕鋁合金和碳熱法煉鋁將減少能源消耗量；

（2）鋼鐵廠可以在焦碳爐、堿性氧氣轉(zhuǎn)爐、燒結(jié)玻璃、高爐、加熱爐、公用設(shè)施等方面實(shí)施節(jié)能；

（3）氮肥、磷肥、鉀肥和其他復(fù)合肥的化肥廠可以在它的一些加工過程中實(shí)施節(jié)能；

（4）水泥廠可以通過提高窯的運(yùn)作效率，優(yōu)化磨削效率，換焙燒爐，富氧，變速驅(qū)動(dòng)器實(shí)施等措施節(jié)能。應(yīng)用這些技術(shù)后的現(xiàn)代化工廠中生產(chǎn)1 t水泥需要消耗電力65～90 kWh，與之相比在老工廠中需要95～120 kWh［3］；

（5）紡織工業(yè)裝備了極低效率的舊型燃煤鍋爐和電動(dòng)機(jī)，因此改進(jìn)這些將達(dá)到節(jié)能的目的。

造紙、制糖、陶瓷和鋁制造業(yè)中使用舊型窯爐、鍋爐、異步電動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)組等設(shè)備。它們需要修理或者被換成節(jié)能的環(huán)保設(shè)備［4］。

目前，節(jié)能工作已在印度各用能部門全面開展，節(jié)能效果不斷增大，節(jié)能技術(shù)正進(jìn)入一個(gè)更加有效的新階段。

［1］Murthy S.Energy Conservation Aspect of Induction Motors Using Improved Design and Power Controllers［C］.Washington DC：Energy Conversion Engineering Conference，1989.

［2］Khan A Z.Electrical Energy Conservation and its Application to a Sheet Glass Industry［J］.IEEE Transactions on Energy Conversion，1996（9），666-671.

［3］Conroy G H.Modern Cement Plant Design with a View to Efficiency and the Environment［C］.Seattle：36th IEEE Cement Industry Technical Conference Record，359-393.

［4］Palanichamy.Budget Constrained Energy Conservation-An Experience with a Textile Industry［J］.IEEE Power Engineering Review，2001（10），58-58.