電力系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)探討

徐杰

摘要：電力系統(tǒng)作為國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在節(jié)能減排工作中扮演著重要角色，它既是重要的能源生產(chǎn)部門，也是巨大的能源消耗部門，因此，根據(jù)國家節(jié)能減排總體安排，確立明確的電力系統(tǒng)節(jié)能減排目標(biāo)，加強(qiáng)電力系統(tǒng)管理，推進(jìn)業(yè)界結(jié)構(gòu)調(diào)整，加快技術(shù)進(jìn)步。堅(jiān)持開發(fā)和節(jié)約并舉，推進(jìn)電力系統(tǒng)節(jié)能減排工作，把節(jié)約能源擺在優(yōu)先位置，充分利用社會資源發(fā)展社會經(jīng)濟(jì)，是一項(xiàng)利國利民的重要舉措，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。將針對電力系統(tǒng)節(jié)能減排工作的有效措施進(jìn)行深入探討。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；節(jié)能；技術(shù)

1 前言

現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人類面臨著越來越嚴(yán)重的能源危機(jī)，我國人口基數(shù)大、人均能源占有量較小、能源利用率較低，再加上對環(huán)境保護(hù)力度不夠、整治措施不夠完善，節(jié)能減排已經(jīng)成為我國能源戰(zhàn)略中一項(xiàng)重要而又緊迫的任務(wù)。

2 電網(wǎng)節(jié)能措施

電力系統(tǒng)由發(fā)電廠、電網(wǎng)和用戶三個(gè)部分組成，它肩負(fù)著電能生產(chǎn)和消費(fèi)的重要職責(zé)，電力系統(tǒng)中的每一個(gè)部分都存在著巨大的能量損耗，因此，選擇合理的電力系統(tǒng)規(guī)劃方案，在每一個(gè)環(huán)節(jié)上實(shí)現(xiàn)能量的節(jié)約，就能夠完成電力系統(tǒng)的節(jié)能減排。

2.1 發(fā)電端節(jié)能

目前，我國的主要供電方式是火電，在火電供電煤耗上，尚有較大的節(jié)約空間。定時(shí)對機(jī)組進(jìn)行檢查，保證發(fā)電機(jī)組的可靠性，進(jìn)而降低機(jī)組供電煤耗；對發(fā)電機(jī)組的啟動、運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化，提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性；要對燃料購買、管理、使用方案進(jìn)行調(diào)整，提高火電廠的一次能源利用率；對發(fā)電產(chǎn)生的廢料、廢氣進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)能源的再利用。

除此之外，近些年新型能源的開發(fā)備受青睞，水力發(fā)電，核能發(fā)電，太陽能發(fā)電等新興的發(fā)電方式逐漸在市場上占據(jù)一定的份額且地位日益重要，所取得的成績也可喜可賀。許多國家也在大力進(jìn)行可再生能源的研發(fā)，如：海洋溫差發(fā)電、垃圾發(fā)電、磁流體發(fā)電等等?？稍偕茉吹拈_發(fā)利用也是實(shí)現(xiàn)“增效、降耗、節(jié)能、環(huán)?！钡闹匾侄?。

2.2 輸電網(wǎng)絡(luò)節(jié)能

輸電網(wǎng)由輸電、變電、配電和用電幾個(gè)重要環(huán)節(jié)組成，輸電網(wǎng)節(jié)能主要包括輸電網(wǎng)總體結(jié)構(gòu)、變壓器和電力線路三個(gè)方面：

2.2.1 合理規(guī)劃和建設(shè)輸電網(wǎng)，確保輸電網(wǎng)的施工質(zhì)量，盡量采用環(huán)形或多路供電，減少電壓等級，開展輸電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，及時(shí)調(diào)整運(yùn)行方式和負(fù)載，減少空載損耗。

2.2.2 通過科學(xué)的定量計(jì)算，合理選擇變壓器參數(shù)及輸電線路組合方式，加強(qiáng)輸電網(wǎng)和用戶無功補(bǔ)償設(shè)備的配置，盡量減輕三相負(fù)荷不平衡的影響，最大限度地降低變壓器和線路的有功損耗和無功損耗，提高用電設(shè)備的效率。進(jìn)行配電線路的檢修和維護(hù)，減少不必要的能量消耗。

2.2.3 材料技術(shù)的研發(fā)以及智能補(bǔ)償器的出現(xiàn)為降低輸電線路線損提供了新的節(jié)能方式。電子技術(shù)的飛速發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力傳輸系統(tǒng)中的迅速普及，加強(qiáng)了對電力系統(tǒng)和電能的監(jiān)控，提高了用電的質(zhì)量，所有這些都起到節(jié)能降耗的作用。

3 建筑節(jié)能

目前，我國已建房屋有400億平方米以上屬于高耗能建筑，總量龐大，在能源總消費(fèi)量中所占比例較大，近年已達(dá)到27.4%。國家建筑部科技司研究表明，隨著城市化進(jìn)程的加快和人民生活質(zhì)量的改善，我國建筑耗能比例最終將上升至35%左右。因此，建筑耗能已經(jīng)阻礙了節(jié)能減排進(jìn)程，影響了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐。建筑節(jié)能的途徑主要包括以下三方面：

3.1 減少能源總需求量，提高能源的使用效率

室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的維持，往往需要消耗能源才能實(shí)現(xiàn)。從節(jié)能的角度講，應(yīng)提高供暖（制冷）系統(tǒng)的效率，它包括設(shè)備裝置的效率、傳送管的效率、用戶端的計(jì)量以及控制設(shè)備的效率等。這些都要求相應(yīng)的行業(yè)在運(yùn)行質(zhì)量、安裝、設(shè)計(jì)、設(shè)備材料以及節(jié)能系統(tǒng)調(diào)節(jié)等方面采用高新技術(shù)。目前在供暖系統(tǒng)節(jié)能方面有三種技術(shù)：

3.1.1 通過計(jì)算機(jī)、平衡閥及其專用智能儀表合理分配管網(wǎng)流量，提高了供暖效率，節(jié)約了能源；

3.1.2 安裝熱量分配表和溫度調(diào)節(jié)閥，用戶可自行控制供能，達(dá)到舒適和節(jié)能的雙重效果；

3.1.3 采用新型的保暖材料包敷送暖管道，以減少管道的熱損失。

3.2 減少建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量損失

建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的改善，在夏季可以減少室外熱量傳入室內(nèi)，在冬季可以減少室內(nèi)熱量的流失，使建筑熱環(huán)境得以改善，從而減少建筑冷、熱消耗。建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量損失主要來自三部分：門窗、外墻、屋頂，因此開發(fā)切實(shí)可行的構(gòu)造技術(shù)和經(jīng)濟(jì)高效的保溫、隔熱材料，達(dá)到圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱保溫和密閉性能提高的目的，是目前主要的研究方向。

3.3 降低建筑設(shè)施運(yùn)行的能耗

采暖、制冷和照明是建筑能耗的主要部分，降低這部分能耗將對節(jié)能起著重要的作用。

3.3.1 空調(diào)節(jié)能技術(shù)

空調(diào)能耗在建筑總能耗中占很大的比重，約有35%，空調(diào)系統(tǒng)能耗主要有兩方面：冷熱源能耗和風(fēng)機(jī)、水泵消耗的電能，因此空調(diào)節(jié)能技術(shù)可從這些方面進(jìn)行：降低居住環(huán)境的冷熱負(fù)荷，提高制冷、制熱系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)的效率，運(yùn)用變相儲能材料等。

3.2.2 照明節(jié)能

照明的最佳光源是陽光，太陽光是免費(fèi)的，不需電力，也不造成污染；合理選擇光源和燈具，注意選用配光合理、效率高、利用系數(shù)高的燈具，優(yōu)先選用開啟式直接照明燈具，并選擇電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型高功率因數(shù)電感鎮(zhèn)流器以提高功率因數(shù)；采用合理的照明控制方式是實(shí)現(xiàn)舒適照明的有效手段，也是節(jié)能的有效措施。

4 電力需求側(cè)管理

電力需求側(cè)管理是國際上廣泛采用的一種先進(jìn)管理技術(shù)，通過使用科學(xué)合理的節(jié)約能源技術(shù)，在滿足用電需求的前提下減少電量消耗，提高終端用電效率和改變用電方式，達(dá)到節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的目的。

4.1 提高終端用電效率

提高終端用電效率是用戶通過采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)和高效設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。主要包括以下幾方面：

4.1.1 電動機(jī)系統(tǒng)的節(jié)電運(yùn)行：它可通過多種措施來實(shí)現(xiàn)，比如電動機(jī)與被驅(qū)動設(shè)備匹配，使其運(yùn)行在負(fù)載的高效區(qū)域；采用高效拖動機(jī)械；應(yīng)用各種調(diào)速技術(shù)等，以提高終端用電效率。

4.1.2 采用高效照明系統(tǒng)：先進(jìn)的控制技術(shù)和高效照明器具結(jié)合使用，以提高用電效率和照明質(zhì)量。

4.1.3 推廣高效節(jié)能家用電器，如電冰箱、電視機(jī)、空調(diào)器、電腦等，降低待機(jī)能耗，規(guī)范節(jié)能產(chǎn)品市場，實(shí)施能效標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)識。

4.1.4 引導(dǎo)企業(yè)采用變頻調(diào)速的節(jié)電控制器，有利于電網(wǎng)削峰填谷、改善電網(wǎng)運(yùn)行方式、降低環(huán)境污染，提高終端電能利用率。

4.2 改變用電方式

改變用戶用電方式是通過負(fù)荷管理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。其技術(shù)手段主要包括：直接負(fù)荷控制、時(shí)間控制器和需求限制器、低谷和季節(jié)性用電設(shè)備及儲能裝置。直接負(fù)荷控制是系統(tǒng)人員通過負(fù)荷控制裝置控制用戶終端，以停電損失最小為原則進(jìn)行排序控制；時(shí)間控制器和需求限制器實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的間歇和循環(huán)控制，是控制電網(wǎng)錯(cuò)峰的理想方式；在電網(wǎng)日負(fù)荷低谷時(shí)段投入電氣儲能裝置進(jìn)行填谷，在負(fù)荷高峰時(shí)段釋放出來轉(zhuǎn)換利用，達(dá)到移峰填谷的目的，提高用電效率，達(dá)到節(jié)能的目的。

5 結(jié)束語

進(jìn)入21世紀(jì)，電力方面的能耗占全國的總能耗比重越來越大，存在著潛在的能源危機(jī)，因此，節(jié)約能源是我國乃至全世界持續(xù)發(fā)展的必然手段。本文主要從發(fā)電廠、輸電網(wǎng)、建筑材料和用戶出發(fā)，闡述了電力系統(tǒng)節(jié)能的新技術(shù)。硬件設(shè)施的優(yōu)化和管理固然重要，節(jié)能理念的灌輸也不應(yīng)忽視。在生活中，我們應(yīng)該從自身做起，從點(diǎn)滴做起，將節(jié)能的理念植根于心底，并感染身邊的每一個(gè)人。