華東電網(wǎng)調度運行中節(jié)能措施及其探討

伍期剛

（華東電網(wǎng)有限公司 電力調度通信中心，上海 200002）

華東電網(wǎng)調度運行中節(jié)能措施及其探討

伍期剛

（華東電網(wǎng)有限公司 電力調度通信中心，上海 200002）

介紹華東電網(wǎng)在調度運行中采取的各種節(jié)能措施：優(yōu)先安排清潔能源、水電梯級優(yōu)化調度、開展節(jié)能發(fā)電調度和發(fā)電權交易等，分析了節(jié)能效果，并提出建設堅強智能電網(wǎng)、注重節(jié)能與電力市場有機結合，進一步提高節(jié)能水平。

節(jié)能；華東電網(wǎng)；調度運行

華東電網(wǎng)由上海、江蘇、浙江、安徽、福建四省一市電網(wǎng)構成，全網(wǎng)裝機容量180 GW，其中火電裝機占85%，水電裝機占10%，核電裝機占3%，其它新能源裝機占2%。我國當前面臨著經濟社會快速發(fā)展與資源環(huán)境約束的突出矛盾，能源消耗與溫室氣體排放快速增加，已經影響到經濟和社會的可持續(xù)發(fā)展。華東區(qū)域煤炭資源貧乏，水能資源稀少，電力用煤絕大部分靠外送。電力系統(tǒng)是清潔能源的提供者，同時也是能源消耗大戶，作為華東電力系統(tǒng)調度運行的最高指揮機構，統(tǒng)籌全網(wǎng)資源，優(yōu)化電網(wǎng)運行，從發(fā)電、輸配電、用電等各個環(huán)節(jié)加強節(jié)能降耗工作具有重要意義。

1 華東電網(wǎng)調度運行中采取的節(jié)能措施

電力調度機構是電力和能源組織、協(xié)調、控制、分配的重要環(huán)節(jié)，是電力系統(tǒng)的中樞，在電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸配電和用電環(huán)節(jié)起著非常重要的作用，同時在電力系統(tǒng)節(jié)能減排工作方面也處于關鍵地位。華東電網(wǎng)在調度運行中非常注重各種節(jié)能措施的運用，特別是在清潔能源、水火聯(lián)調、水電梯級調度等方面做了許多具體工作。

1.1 優(yōu)先安排清潔能源

核電、水電、風電是清潔能源，應優(yōu)先利用。華東電網(wǎng)優(yōu)先安排核電機組出力帶基本負荷，除核電機組檢修和電網(wǎng)特殊要求外，核電機組一般全天滿出力運行，以達到充分利用核能和節(jié)約煤炭資源的作用。風力和水力是可持續(xù)利用能源，風力發(fā)電和水力發(fā)電可以大大降低能源消耗水平并減少碳排放，電網(wǎng)充分利用水電和風電資源，盡一切可能避免棄水和棄風。

華東電網(wǎng)要求各省市按照可再生能源機組、核電機組、熱電聯(lián)產機組、煤電機組的順序優(yōu)化安排機組出力，充分發(fā)揮可再生能源機組和低排放機組的節(jié)能效果，積極發(fā)揮高效率機組的節(jié)能作用。

1.2 水電梯級優(yōu)化調度

在調度運行中，華東電網(wǎng)非常重視水電廠的經濟運行工作，通過實施積極的調度策略，充分發(fā)揮水電梯級優(yōu)化調度，盡量減少棄水，增加發(fā)電量，節(jié)約能源。新安江水電廠為上游具有多年調節(jié)性能的水電廠，擁有巨大的庫容，富春江為下游日調節(jié)水電廠，水庫庫容較小。通過加強梯級聯(lián)合優(yōu)化調度，充分發(fā)揮上下游水庫的錯避峰作用，提高水的利用效率。

水電機組的發(fā)電水頭是水電效益的關鍵因素，為了節(jié)能和降低水耗，提高水頭成為水電優(yōu)化調度追求的重要目標。在流域降雨正常情況下，合理控制上游新安江水庫下泄流量，提高下游富春江電廠水庫運行水位，增加發(fā)電水頭。在洪水來臨前，上游新安江水電廠減少下泄流量，下游富春江電廠提前預泄，預留庫容，減少下游水庫棄水風險；洪水臨近結束時，富春江電廠及時攔尾，提高水頭，提高水利用效率。一般水電機組在高水頭和額定出力的工況下水耗最小，因此，電網(wǎng)盡量安排發(fā)電機組在額定工況下運行，充分利用水電機組水耗特性，提高水利用率。

1.3 優(yōu)化火電經濟運行，開展節(jié)能發(fā)電調度和發(fā)電權交易

對于火電機組，大機組的燃煤效率一般高于小機組。近幾年，國家通過“上大壓小”，淘汰了部分高能耗小機組。在調度運行中，通過測定各燃煤機組的煤耗水平，優(yōu)化安排各燃煤機組出力，加大效率高、煤耗低機組的發(fā)電量，可以提高火電機組整體利用效率。華東電網(wǎng)火電機組占比很大，優(yōu)化燃煤火電機組出力是實施節(jié)能發(fā)電調度的重要內容，通過積極開展各省市間的發(fā)電權交易，用市場化手段促進高效環(huán)保機組多發(fā)電。

1.4 合理安排全網(wǎng)機組檢修計劃，積極配合發(fā)電廠節(jié)能

各種燃煤機組和調峰機組的檢修應充分利用年電力負荷低谷時期進行，以提高運行機組的發(fā)電效率。在額定出力時，發(fā)電機組發(fā)電效率最高。若低谷時期系統(tǒng)電力過于充裕，則運行機組將長期低負荷率運行，不利于發(fā)電機組的高效運行。7—9月份一般為華東電網(wǎng)電力高峰時期，而其他月份為低谷時期。在低谷時期，統(tǒng)籌安排全網(wǎng)機組檢修計劃，在保證電力充裕的條件下，提高運行機組的發(fā)電負荷率，提高發(fā)電效率，達到節(jié)能效果。

近幾年，煤炭價格大幅上漲，發(fā)電廠為減少開支，主動采取各種有效節(jié)能手段降低能耗。在調度運行中，華東電網(wǎng)積極配合發(fā)電廠節(jié)能降耗，當發(fā)電廠進行長時間的檢修時，采取拉停機組升壓變壓器的措施減少廠用電消耗。

1.5 合理利用抽水蓄能機組

抽水蓄能機組具有非常優(yōu)越的調峰性能，在電力系統(tǒng)中起著削峰填谷的作用。但抽水蓄能機組本身的發(fā)電和用電效率一般為80%左右，即始終有20%的效率損失。為此，在發(fā)揮抽水蓄能機組調峰作用的同時，必須優(yōu)化抽水蓄能機組的運行方式以達到節(jié)能降耗目的。調度運行中，華東電網(wǎng)在負荷快速上升或者下降時，同時安排水電和火電機組快速調整出力，盡量減少抽水蓄能機組的開機數(shù)量，達到節(jié)能目的。

1.6 減小電網(wǎng)損耗

在輸配電過程中存在電力損耗。為減小網(wǎng)損，華東電網(wǎng)積極加強無功電壓管理，盡量保持無功功率分層分區(qū)就地平衡，避免大量無功功率通過遠距離輸電線路、變壓器等設備的傳輸，提高系統(tǒng)運行電壓，并配置足夠容量的無功補償裝置。利用無功電壓自動控制（AVC）系統(tǒng)實時優(yōu)化全網(wǎng)無功電壓，降低網(wǎng)損。此外，還根據(jù)全網(wǎng)潮流分布，利用邊際網(wǎng)損系數(shù)法計算各節(jié)點網(wǎng)損系數(shù)，為各省、市電力公司提供了合理的經濟學信號，懲罰網(wǎng)損大的節(jié)點，促進全網(wǎng)網(wǎng)損的降低。

1.7 發(fā)揮大電網(wǎng)優(yōu)勢

積極發(fā)揮華東特大型區(qū)域電網(wǎng)的優(yōu)勢，實施“水火互濟”，減小系統(tǒng)總備用，提高發(fā)電效率。豐水期間，電網(wǎng)優(yōu)先安排水電機組發(fā)電，主動調停部分火電機組，提高發(fā)電效率。

福建省水電資源豐富，電網(wǎng)積極消納福建水電，盡量減少福建棄水的可能；枯水期間，水電廠盡量提高水頭，保持其高效率運行。

華東地區(qū)電力負荷具有比較明顯的錯峰效應，例如上海、浙江、福建的高峰負荷一般在早峰，安徽和江蘇的高峰負荷一般在晚峰，這樣可以減小華東電網(wǎng)的旋轉備用，達到節(jié)約能源的目的。

2 進一步提高華東電網(wǎng)節(jié)能水平

在調度運行中，華東電網(wǎng)積極利用各種節(jié)能措施，達到了可觀的節(jié)能效果。為了進一步提高整體節(jié)能水平，還需要結合電力系統(tǒng)的特點在堅強智能電網(wǎng)建設、電力市場建設等方面做出更多努力，以增強節(jié)能效果。

2.1 建設堅強智能電網(wǎng)

隨著華東特高壓電網(wǎng)的建設，電壓等級將大大提高，交流系統(tǒng)電壓等級從500 kV提高到1 000 kV，直流系統(tǒng)電壓等級從±500 kV提高到±800 kV。一般情況下，網(wǎng)損與電壓等級的平方成反比關系。2010年±800 kV復奉特高壓直流的投產，大大減少了區(qū)外來電損耗，提高了區(qū)外能源利用效率。特高壓交流電網(wǎng)的建設，也將使系統(tǒng)的網(wǎng)損大幅下降。

通過智能電網(wǎng)建設，華東電網(wǎng)可以實時優(yōu)化系統(tǒng)潮流和電壓，在全網(wǎng)范圍內降低網(wǎng)損；實時優(yōu)化全網(wǎng)機組出力、水火電聯(lián)調和水電梯級調度，在全網(wǎng)范圍內降低能耗水平。

2.2 更加注重節(jié)能與電力市場的有機結合

電力價格可以反映能源稀缺程度，電力價格的高低將直接影響到電力生產者和消費者的節(jié)電動力。因此，必須健全電價機制，將節(jié)能目標反映到電價中，促進電力生產者和消費者積極主動節(jié)能。

在華東電力市場中，必須修正原來的節(jié)點電價核算方式，除了考慮電網(wǎng)輸送能力外，還要把電廠節(jié)能減排能力作為節(jié)點電價的核算依據(jù)之一，使節(jié)點電價向高效機組傾斜，增加高效機組的競爭力，加速淘汰區(qū)域內的低效機組。同時應增加金融工具在電力市場的應用，用多種經濟手段促進電力市場的節(jié)能減排。

通過設計合理的電力市場，可以建立長效的節(jié)能機制，充分引導市場主體發(fā)揮主觀能動性，打破華東區(qū)域四省一市之間的壁壘，在更大范圍內優(yōu)化電力資源，取得在全社會范圍內的節(jié)能效果。

2.3 綜合考慮電力生產各環(huán)節(jié)的節(jié)能效果

電力調度機構是電力生產和傳輸?shù)闹袠?，電力調度對發(fā)電、輸配電、用電環(huán)節(jié)的節(jié)能減排都產生重大的影響，節(jié)能的很多措施都需要通過調度機構來實現(xiàn)。

從目前電力系統(tǒng)的運行水平來看，電力系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)都存在節(jié)能的潛力。在發(fā)電環(huán)節(jié)，通過加強煤耗管理降低總體煤耗，開展發(fā)電權交易提高機組的發(fā)電效率，同時積極采取節(jié)能措施降低廠用電率。在輸配電環(huán)節(jié)，通過加快電網(wǎng)建設和改造，優(yōu)化網(wǎng)架結構，緩解輸電瓶頸，提高輸電能力，加強發(fā)、輸、變等設備計劃檢修的協(xié)調安排，加強無功電壓管理和優(yōu)化系統(tǒng)潮流分布，降低全網(wǎng)網(wǎng)損。在用電環(huán)節(jié)，通過開展需求側管理，實行差別電價政策，利用價格機制淘汰高能耗企業(yè)和降低用電能耗水平。

作為調度運行機構，應該避免為了達到某一環(huán)節(jié)的節(jié)能效果而增加另一環(huán)節(jié)的能耗水平，必須綜合考慮發(fā)電、輸配電、用電各環(huán)節(jié)的節(jié)能效果，做到在更大范圍內實現(xiàn)節(jié)能的最優(yōu)化。

2.4 保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行

在節(jié)能調度運行中，安全穩(wěn)定運行是前提。近幾年，節(jié)能減排工作在積極推進，各地積極組織機組“上大壓小”工作，充分利用高效環(huán)保機組的節(jié)能效果。但電力規(guī)劃部門要合理規(guī)劃，超前布局，在關停小火電發(fā)電機組時，特別是關停負荷中心的小機組時，充分論證關停機組對電網(wǎng)無功電壓和穩(wěn)定方面的影響，論證對地區(qū)電網(wǎng)供電能力的影響，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

3 結束語

華東電網(wǎng)已經是世界上單一國家內最大的區(qū)域電網(wǎng)，在節(jié)能降耗方面做了大量細致的工作。電力節(jié)能工作是一項長期的系統(tǒng)工程，必須充分考慮電力系統(tǒng)自身的特殊性，加快建設堅強智能電網(wǎng)，在保證電網(wǎng)安全的前提下，積極采取各種節(jié)能降耗措施，促進發(fā)電、輸配電、用電等環(huán)節(jié)的總體節(jié)能，穩(wěn)步推進電力市場建設和健全電價機制，形成長效的節(jié)能機制，全面提高節(jié)能水平。

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Energy saving measures and discussions in the operation of east China power grid dispatch

WU Qi?gang
（Electric Power Dispatching and Communication Center of East China Grid Co.，Ltd.，Shanghai，200002，China）

This paper introduces the various energy?saving measures in the dispatching of east China power grid，analyzes the energy?saving effects，and proposes the direction of improv?ing the energy efficiency.The measures include clean energy first，optimal scheduling of hydropower cascade，energy saving dispatching，and power generation right trades.

energy?saving；east China power grid；dispatch?ing operation

TM732；TK018

C

1009-1831（2010）06-0005-03

2010-08-24

伍期剛（1979—），男，湖北武穴人，碩士，從事電力調度運行工作。

（

李 梅）