綠色電網(wǎng)的節(jié)能效益研究

闞黎明 崔亞男

【摘 ?要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國家越來越重視綠色電網(wǎng)的節(jié)能效益。為進(jìn)一步明確如何進(jìn)行綠色電網(wǎng)節(jié)能，需要重視電網(wǎng)對于環(huán)境以及社會資源的外在影響，合理做好電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，通過多樣化的綠色電網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)以及能耗降低進(jìn)行資源節(jié)約，增強(qiáng)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行效應(yīng)，在有條件的基礎(chǔ)上盡可能地增強(qiáng)電能輸送能量。

【Abstract】With the rapid development of China's economy， more and more attention has been paid to the energy saving benefits of green power grid. In order to further clarify how to save energy in green power grid， it is necessary to pay attention to the external impact of power grid on environment and social resources， reasonably do a good job in power grid planning and design， save resources through diversified green power grid optimization design and energy consumption reduction， and strengthen the actual operation effect of equipment. On the basis of conditions， the power transmission energy should be enhanced as much as possible.

【關(guān)鍵詞】綠色電網(wǎng);節(jié)能效益;綜合分析

【Keywords】green grid; energy saving benefits; comprehensive analysis

【中圖分類號】F426;F206 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2021）07-0126-02

1 引言

當(dāng)前時期，我國二氧化碳的排放量已經(jīng)占據(jù)了世界總量的30%，這樣嚴(yán)峻的社會發(fā)展形勢已經(jīng)迫使國內(nèi)必須要建設(shè)環(huán)境優(yōu)化型的環(huán)保社會，實(shí)現(xiàn)多種多樣的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。由于電能屬于能源發(fā)展中的重要內(nèi)容，電網(wǎng)是吸收能源輸送電力的重要性平臺，做好電網(wǎng)的節(jié)能減排工作更是需要被重視且快速實(shí)行的。本文主要對其進(jìn)行簡單分析，以期提供參考。

2 綠色電網(wǎng)建設(shè)的基本內(nèi)容

2.1 綠色電網(wǎng)建設(shè)基礎(chǔ)架構(gòu)

電能消費(fèi)是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個重要衡量性指標(biāo)，由于電網(wǎng)是連接電源以及社會消費(fèi)者的一個重要介質(zhì)，其可根據(jù)當(dāng)前區(qū)域的發(fā)展情況做好該區(qū)的電力資源控制與調(diào)節(jié)。但由于近年來地方經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)建設(shè)的高質(zhì)量性與迫切性要求愈加凸顯，為保障社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展下的用電需求，推動電力企業(yè)與社會經(jīng)濟(jì)的和諧建設(shè)，均衡內(nèi)外部利益相關(guān)者的效益，建設(shè)智能化、高效化以及可靠化的綠色電網(wǎng)勢在必行，這是當(dāng)前必須要開展的一項(xiàng)工作。

2.2 綠色電網(wǎng)實(shí)際規(guī)劃舉措

2.2.1 做好電力規(guī)劃的環(huán)境保護(hù)

環(huán)境保護(hù)的優(yōu)良已經(jīng)成為評判工程規(guī)劃是否合格的一個重要性指標(biāo)。由于規(guī)劃工作作為整個電力工程項(xiàng)目的首要環(huán)節(jié)，工程項(xiàng)目的環(huán)保性占比量與電力規(guī)劃的具體情況息息相關(guān)。

2.2.2 做好電力規(guī)劃的環(huán)保設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)工作是整個電力項(xiàng)目建設(shè)全過程的關(guān)鍵性工作，需要良好的技術(shù)進(jìn)行把控和支撐。優(yōu)秀的設(shè)計(jì)管理工作不僅僅能夠體現(xiàn)電網(wǎng)建設(shè)公司的管控水準(zhǔn)，還能夠通過對設(shè)計(jì)質(zhì)量以及設(shè)計(jì)進(jìn)度的全面管控，實(shí)現(xiàn)成本的有效降低。

2.2.3 優(yōu)先選擇一些“緊湊型”線路

該類別的線路主要用于減少導(dǎo)線之間的距離，利用線路進(jìn)行波阻抗變化，從而提升線路的自然輸送實(shí)效。另外，其還可以減少架空輸電線路占地面積廣情況的出現(xiàn)，提高線路的實(shí)際輸電能力，減少工程實(shí)際造價。

2.2.4 采用多回桿塔型式

緊湊型輸電線路屬于一種比較新穎的輸電模式，其可有效緩解線路走廊比較嚴(yán)峻的外在情況，減少輸電線路走廊征地30%，降低工程造價成本20%，對提升線路的輸電效率、節(jié)約土地資源具有重要價值意義。

2.2.5 采用新技術(shù)進(jìn)行環(huán)境分析

在輸電線路的建設(shè)過程中，需要應(yīng)用張力放線的模式進(jìn)行地線的確定，避免人工放線對植被造成的負(fù)面影響。

3 綠色電網(wǎng)的節(jié)能情況

3.1 做好主網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)裙ぷ?/p>

按照全面的規(guī)劃設(shè)計(jì)以及布局等各項(xiàng)原則，需要對綠色電網(wǎng)采取無功補(bǔ)償?shù)姆绞脚渲煤么笕萘康脑O(shè)施設(shè)備，提升整個輸電線路的功率，降低某一些存在的安全風(fēng)險以及能源損耗。對無功補(bǔ)償下的集中補(bǔ)償以及分散式補(bǔ)償模式需要以后者為主，以降低能耗為主要原則，做好各項(xiàng)工作的一一推進(jìn)。本文主要從以下幾個方面對其進(jìn)行簡要分析：

①無功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備是必須要配置一些無功電力分層區(qū)域使得整個區(qū)域具有良好的調(diào)節(jié)效益。

②500kV無功補(bǔ)償應(yīng)當(dāng)滿足電網(wǎng)的實(shí)際性需求不可超出其規(guī)定的范圍。

③220kV無功補(bǔ)償設(shè)備的容量需要按照主設(shè)備容量的20%進(jìn)行有效配置。

④無功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)的設(shè)立需求進(jìn)行確定，一旦發(fā)現(xiàn)該種情況出現(xiàn)變化時能夠切入正常的電壓水平。

3.2 進(jìn)行主網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

在城市地區(qū)的電網(wǎng)主網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，需要提升整個城市電力輸送的時效性以及靈活性，結(jié)合整個區(qū)域的電力規(guī)劃以及輸電工程的建設(shè)方案完善不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下的電網(wǎng)電力輸送模式，對某些電網(wǎng)電能輸送薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行革新和改進(jìn)，提升電網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)的輸電效率。本文主要從以下幾個方面進(jìn)行簡要分析：

①需要進(jìn)行負(fù)荷中心的實(shí)時調(diào)整，以優(yōu)化整個變電站的網(wǎng)點(diǎn)布局以及網(wǎng)架的框架結(jié)構(gòu)。另外，還需要合理地劃分不同變電站的供電覆蓋范圍，對整個變電站的容量進(jìn)行有效選擇，使其不僅僅滿足供電站的復(fù)合性發(fā)展需求，也滿足整個變電站的供電可靠性要求，增強(qiáng)社會經(jīng)濟(jì)投資效益。

②對變電站的網(wǎng)絡(luò)布局點(diǎn)確定以及電壓等級劃分時，需要采用組合的方式對其進(jìn)行優(yōu)化，盡量使電網(wǎng)接線處于一種標(biāo)準(zhǔn)化的狀態(tài)，簡化變電站的層級分布，根據(jù)變電站電網(wǎng)電力輸送的負(fù)荷密度，調(diào)整對應(yīng)的變電站的供電壓等級。

4 綠色電網(wǎng)的運(yùn)行模式介紹

4.1 優(yōu)化整個電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行模式

電力系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)行過程中，常常受到很多外在因素的影響，其中，電力系統(tǒng)的最優(yōu)潮流的確定便是整個電力系統(tǒng)優(yōu)化必須要著重重視的一個內(nèi)容。電力系統(tǒng)的最優(yōu)潮流是一種多變量、非線性的組合優(yōu)化性問題，是指其在滿足特定的系統(tǒng)安全運(yùn)行以及安全約束的基準(zhǔn)下，通過各種各樣的系統(tǒng)內(nèi)部調(diào)控手段，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的最優(yōu)化，確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。為優(yōu)化整個電力系統(tǒng)，勢必要從所有的最優(yōu)潮流中選擇一個使目標(biāo)函數(shù)的成本最小化的方案，通過該種方式來優(yōu)化整個電路潮流損耗值，提升整個電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量以及系統(tǒng)無功分布情況。正是因?yàn)樵摲N方式，無功優(yōu)化潮流一般是以系統(tǒng)中的最小運(yùn)行損耗為最終目標(biāo)，在減少系統(tǒng)的有功損耗的基準(zhǔn)之上，改善整個電力系統(tǒng)輸電線路的輸電實(shí)效。

4.2 有效地安排停電檢修模式

停電檢修是降低損耗的另外一種方式，該種方式在國內(nèi)外的研究比較少涉及，但是卻是可以真正進(jìn)行能耗降低的重要措施。開展針對性的檢修計(jì)劃，可確保設(shè)備長期處于一個正常的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)一些日常檢修過程中本就無法發(fā)現(xiàn)的內(nèi)部問題，在問題擴(kuò)大化之前就將存在的安全隱患消除掉，避免意外事故的進(jìn)一步出現(xiàn)，增加設(shè)備運(yùn)行的故障間隔時間。針對性地進(jìn)行檢修計(jì)劃安排，可將某一些高能耗的設(shè)施設(shè)備替換掉，減少因設(shè)備故障而出現(xiàn)的臨時性停電或者故障停電情況，增強(qiáng)電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性以及有效性，保證電網(wǎng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上以停電檢修的方式降低電路輸送組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)損耗電量。

4.3 選擇合適的變壓器

變壓器是電力系統(tǒng)中應(yīng)用設(shè)計(jì)方面較廣的一種電力設(shè)備，其分布范圍廣、應(yīng)用頻率高，功能損耗占整個電網(wǎng)總損耗的40%，因此，對變壓器的運(yùn)行進(jìn)行節(jié)能減排具有十分重要的價值。由于主網(wǎng)的變壓器容量大、投資效益高，對其進(jìn)行更換并沒有較大的經(jīng)濟(jì)效益，但是可以通過對電網(wǎng)負(fù)荷曲線的有效確定達(dá)到電網(wǎng)節(jié)能損耗的實(shí)質(zhì)性目的。另外一種降低變壓器電能損耗的方法就是對高能耗的變壓器進(jìn)行更新以及替換，開發(fā)出一種新型的節(jié)能電壓器來降低其運(yùn)行損耗率，確保變壓器的經(jīng)濟(jì)化運(yùn)行，以提升變壓器的實(shí)質(zhì)性運(yùn)行實(shí)效。當(dāng)前時期，城市電網(wǎng)主網(wǎng)中的大部分的高能耗變壓器已經(jīng)被替換成了節(jié)能型變壓器，而優(yōu)化整個電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行方式才是真正提升變壓器運(yùn)行效率的重要措施。以我國當(dāng)前電網(wǎng)系統(tǒng)的變壓器運(yùn)行情況可知，大部分的變電站變壓器都是在自然狀態(tài)下進(jìn)行自主損耗，并沒有采取專門性的節(jié)能新設(shè)施，這主要是源于原有的傳統(tǒng)觀念，故做好變壓器的節(jié)能降耗工作勢在必行且具有重大價值意義。

5 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段國家越來越重視綠色電網(wǎng)的節(jié)能效益。為進(jìn)一步明確如何進(jìn)行綠色電網(wǎng)節(jié)能，需要根據(jù)實(shí)際情況構(gòu)建智能型的供電主網(wǎng)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化整體的主網(wǎng)結(jié)構(gòu)性能，通過有效的手段打造一些綠色化的電網(wǎng)管理體系，從而提高城市電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際效果，促進(jìn)該項(xiàng)工作的持續(xù)性發(fā)展。

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