低碳电力与节能管理策略

张敬波

摘 要：近年来，我国电气工程产业发展迅速，且为推动国民经济的增长做出了较大贡献，作为电气工程工作的重要组成部分，电力的节能管理不仅关系着电能利用效率的提升程度，而且对于整个电气工程产业的发展也具有重要影响。基于此，本文从低碳电力与节能减排的角度出发，通过对低碳电力的技术构成进行阐述和分析，在结合其与节能减排关系的基础上，对电力节能管理的相关策略展开了深入研究。

关键词：低碳电力；节能管理；供电设备；电网结构

中图分类号： F270 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）28-40-2

0 引言

气候变化与能源问题对世界各国关于低碳经济的建设提出了更为严格的要求，我国于“十二五”期间便将发展低碳经济纳入到国家发展规划纲要当中，并对期间含碳物的排放指标做出了明确规定。电力生产与电气工程作为国家重要的经济支柱，其低碳建设与节能管理工作直接影响着低碳经济的建设情况。因此，在国家大力发展低碳经济的背景下，如何在掌握低碳电力相关技术及其与节能减排间关系的基础上，加强对电力节能管理策略的研究已成为当前电力工程领域需要着重开展的关键工作。

1 低碳电力的技术构成

1.1 碳捕集与可再生发电技术

CCS，即二氧化碳的捕集、存储与综合利用技术是通过借助烟气预处理系统、烟气吸收与干燥压缩系统和烟气制冷液化系统的联合作用进而将大气或工业生产中的二氧化碳进行集中回收、封存和利用。对于电力生产而言，二氧化碳的CCS处理就是将与电力生产相关的二氧化碳进行分离，同时，通过利用相关存储手段将其输送和封存至与大气隔绝的地方，从而降低电力生产过程中所产生的二氧化碳对大气的污染效果，确保低碳经济的顺利发展[1]。对可再生发电技术进行分析可知，其实际上就是利用自然界中的相关能源或一系列自然规律进行电能补充和发电的技术，这一技术的引入提高了电能的自我恢复性，相关的电力能源形式则主要包括了风电、水电以及潮汐和生物质发电等。

1.2 高效输发电技术

高效洁净的发电技术的引入是提高发电效率的前提混合基础，对于降低电力生产过程中排放的含碳污染物的含量具有重要作用，主要包括了超临界、超超界发电技术以及天然气联合循环发电、整体煤气化联合循环发电技术等，相关技术在电力发送领域的应用无疑对于构建低碳电力体系具有重要作用。高效输电技术的应用是提高电力生产过程中碳处理效率的重要途径。以风力发电技术为例，我国计划在2020年达到1.5kW及以上的风电装机容量，这一高效输电技术的应用与目标的达成需要借助特高压电网方能够完成，在特高压电网的支持下，确风电的大规模开发和传输，在进行高效率消纳的基础上，实现对弃风情况的有效控制。

2 低碳电力与节能减排的关系

2.1 节能减排是低碳电力得以实现的前提和基础

节能减排是低碳电力实现的基础和前提。对我国节能减排政策进行分析可知，“十三五”期间，我国节能减排的首要任务为化解产能过剩矛盾，通过加强对用水、能耗以及排放等相关领域限额标准的修订，以提高市场准入标准和差别化政策倒逼的形式来迫使不符合低碳经济发展要求的产能退出，并强化对绿色制造业与服务业的发展，进而从整体上提高节水、节能以及低碳产品的生产供应能力，确保环保产业的迅速发展。对低碳电力进行分析可知，其是以相关技术为基础，以降低电力生产过程中含碳污染物排放量为目标的电力生产与传输工作，而各项节能技术或低碳处理技术的引入、创新和应用不仅有赖于电力工程企业自身的努力，而且还需以国家的节能减排政策为依托，即在国家节能减排的大的政策环境下，构建符合节能减排标准的节能技术体系，并通过国家对电力产业在低碳电力发展过程中的政策和资金支持，实现低碳电力的可持续发展[2]。

2.2 低碳电力是节能减排的重要途径

节能减排工作包括了电力生产、石油化工、生物制药等诸多工程领域，涉及的工作较多，且对于不同领域而言，其所对应的含碳污染物排放指标也不尽相同。作为节能减排工作的重要分支，发展低碳电力一方面有利于提高电力生产水平和降低电力生产污染，另一方面，对于提国家节能减排工作的整体效果也具有重要的促进作用。对低碳电力进行分析可知，其在电力供应侧鼓励以清洁能源作为电力传输的主要能源，即通过引入或创新各类新技术和新工艺，降低含碳污染物的排放。而在电力的需求侧，低碳电力则强结合市场机制、行政与法律手段和政策引导等相关措施实施节能电器的普及与推广，例如高效电动机、节能电灯以及节能变压器和变频调速器的应用，从而通过中断负荷等相关形式来提高电力工程领域的节能减排效果[3]。因此，从这一层面来看，低碳电力既是节能减排工作的重要内容，又是实现节能减排目标的重要途径。

3 电力节能管理策略

3.1 建立健全的电能管理体系

建立健全的电能管理体系是实现电力节能管理的首要方法。首先，对建立电能管理体系的优点进行如下分析：①提高电力企业经济效益。对电力企业管理工作进行分析可知，其主要任务即实现对电能的科学管理，在电能管理中引入配电网络的整体管理，并以相关电力节能技术为依托，促使电能运行效率得以有效提升的基础上，以科学、合理的电能体系为提高电力企业经济效益提供可靠保障；②完备的电能管理体系需要以现代化的装备配网为依托，通过实现变电站的远程监控和无人值守，进而提高变电站自动化管理水平，在确保电能运行安全的基础上，满足用户的用电需求。基于节能减排的电能管理体系的构建方法如下：考虑到电能管理是用电节能的基础和前提，故可将这一体系设置为三部分，分别为功率控制体系、电量控制体系和远程控制体系，其中，功率控制体系中，负荷管理终端以主站发功率的限值参数为依据，对负荷点用电的实时功率进行连续监测，当实时功率的值达到上限时，系统发出高静，并在一段时间延迟后断开配电开关，提高功率控制的实时性[4]。电量控制体系中，负荷管理终端主要负责对负荷点用电量的连续检测，当用电量抵至限值时，发出告警并延时跳闸，实现电量的有效控制。在远程控制方面，在主站将跳闸或保电命令下达后，将继续下发与功率和电量控制相同的跳闸命令，待保电命令下发后，将解除对功率和电量的控制状态，实现对电量与功率的节能管理。

3.2 引入节能型供电设备

引入节能型供电设备是提高用电节能管理效果的重要途径。对于电力企业而言，应进一步发挥其自身优势，通过引入先进的节能技术并将其投入到供电运行当中，从根本上提高用电节能效果。同时，还应加大对引进节能型供电设备的资金投入力度，通过对符合企业当前电力生产与传输特点的节能型用电设备进行科学选取和应用，从整体上提高对电力的节能管理。例如，在电力生产过程中，可引入节能电机和相应的变频技术从而为用电的节能管理提供设备与技术的双重保障，实现对用电能耗的有效控制[5]。对于节能效果不佳或年久失修的供电设备，电力企业还应予以及时淘汰和更换，为降低电力能耗提供良好的设备保障。此外，企业的用电管理部门还应对节能产品进行积极推广，通过借助媒体和相关网络技术加大对节约电能意识的社会宣传力度，鼓励更多的社会人群使用节能型电力产品，为促进低碳电力的发展提供良好的用电节能环境。

3.3 适时改善电网结构

对电网结构进行适时改善是降低电能损耗和提高电能利用效率的有效措施。电力企业在电力的节能管理过程中，应结合企业电力生产特点和电能的实际分布情况，制定科学的电网改造计划和方案，通过对电网结构进行分阶段改造，从而降低其工作过程中的电能损耗。例如，为避免在恶劣气候条件下输电线缆发生损坏，可将原电网中的空中输电线进行整改，使其转变为地下电缆，在避免气候条件对输电效率影响的同时，提高电网结构的科学性和电网运行的安全性。还需说明的是，当地区用电需求进一步扩大时，电力企业还应对其既有电网的规模进行扩建，一方面，需要以地区用电规律和电力用户的实际分布情况为依据组建评估小组，从而实现对电网结构与规模的合理评估和规划；另一方面，为了能够在实现地区供电和确保供电质量的基础上缩短输电线路径，即体现电力传输的经济性，可将变压器设置在负荷中心位置，使其发挥电压过渡的作用，提高电力企业供电的经济和社会双重效益[6]。

3.4 完善安全用电制度

包括电力节能管理工作在内的任何电力生产和用电目标的达成均需要以安全的用电制度为前提和基础。对于用电企业而言，其一方面应结合电力分布的实际情况和历史用电安全事故加大对安全用电制度的构建和完善力度，通过分阶段地制定安全用电目标，进而从整体上提高用户用电安全。例如，用电管理部门可以季度为单位制定电力安全的总目标，并对其进行细分，确保各部能够对相应的用电目标予以充分明确。另一方面，电力企业还应联合相关执法部门利用相关法律手段对偷电等不法行为予以严厉打击，从而减少电力损耗和相应的经济损失。此外，对于用电管理部门而言，其还需对可疑的用电线路展开定期检查，在及时发现电网结构问题和不规范用电行为基础上，积极采取有效措施，提高电网的运行效率，为提高电力的节能管理提供良好的制度保障。

3.5 制定科学的用电方案

制定科学的用电方案是实现低碳电力与提高用电节能管理的主要手段。电力企业应进一步明确其供电方案制定的“四定”原则，即用户、设备、容量和事件的科学设定，在此基础上，编制出科学有序的用电方案，具体工作如下：首先，电力企业应开展科学用电的基础工作。一方面，应明确本地的用电用户，即所属管线范围内的相关企业、单位和群众，企业对地区龙头用电用户的供电以及线路建设和相关台账应建立起完备的电子档案，包括用户的地址、具体联系方式和用电容量，同时，将错峰负荷以及避峰负荷和生产班次跟那等相关内容所对应的台账予以详细记录，并以实际的用电情况对台账做出实施变更，为后续许用电方案的科学制定奠定良好基础。其次，从电力营销与调度两方面着手，将电力紧缺或产能过剩等相关信及时、准确地传递给用户，而后，由电力营销部门负责相关信息的发送与反馈，由电力调度部门负责对用户用电指标的监督，当其用电超标时，对电力用户进行督促，提醒其节约用电，即以电力营销和调度双管齐下的方式提高电力的节能管理效率。

4 结论

本文通过对低碳电力的相关技术进行说明，进而对低碳电力和节能减排之间的关系展开了深入研究，在此基础上，分别从建立健全的电能管理体系、引入节能型供电设备、适时改善电网结构以及完善安全用电制度和制定科学的用电方案等方面对电力节能管理的策略做出了系统探究。研究结果表明，节能减排是低碳电力得以实现的前提和基础，低碳电力是节能减排的重要途径，未来，还需在明确国家节能减排工作要求的基础上，进一步加大对发展低碳电力与电力节能管理策略的研究，为降低电能损耗和提高电力运行效率奠定良好基础，进而促进电力产业的健康、稳定发展。

参 考 文 献

[1] 李桂芳.浅谈煤矿电力节能管理工作重点[J].科技资讯，2010，03（25）：101.

[2] 李莹.决策系统在油田电力节能管理中的应用[J].科技与企业，2016，04（13）：60.

[3] 王志轩，潘荔，王新雷，胡兆光，等.我国电力工业节能现状及展望[J].中国电力，2013，09（14）：39-47.

[4] 孙凯.浅谈节能降耗技术在电力输配电线路中的运用[J].黑龙江科技信息，2011，03（22）：44.

[5] 刘鹤.电力运行及用电管理节能的分析探讨[J].科技创新与应用，2016，10（16）：192.

[6] 陈永鹏.电力运行及用电管理节能分析[J].中国高新技术企业，2013，04（17）：86-87.