低碳电力技术的研究展望

徐荣田

节能减排是我国可持续发展战略的重要手段。电力行业作为节能减排的主力军，应该加快低碳电力技术研究的速度，但二氧化碳的排放阻碍了低碳技术的发展。本文分析了电力行业中二氧化碳排放的特点与发展低碳电力技术的路线选择，希望可以通过本文为低碳电力技术的发展提供一些参考。

全球变暖已经成为大家公认的全球挑战，全球变暖的主要原因是二氧化碳排放量的增加，因此想要解决和缓解全球变暖问题，首先要做的就是减少二氧化碳的排放。在各大行业中，电力工程是排放二氧化碳的主力军，同时也成为了各级政府部门在减少二氧化碳排放量工作方面关注的焦点。在全球变暖的情况下，如何快速有效的发展低碳电力技术关系到国家经济的发展和社会的稳定，因此必须全力做好低碳电力方面的研究，在此前提下低碳电力技术得到了快速发展，为可持续发展战略的实施做出了自己的贡献。

低碳电力经济的内涵

在整个电力系统中，从发电到用电都有二氧化碳等温室气体的产生。而低碳电力经济就是通过电力技术与管理等多种手段在发电到用电的整个过程实现低碳或者减碳，从而使电力行业更加清洁高效。低碳电力是采用新技术、新方法、新工艺等多种手段实现综合资源战略规划。我们还可以依靠政府低能减排的政策实现这一目的。我们需要通过智能电网在确保电网安全稳定运行的前提下，最大限度地将清洁能源的充分的利用，最终实现低碳电力技术。

我国电力行业的C02排放特点

在我国电力行业中二氧化碳的排放量大且持续增长。相比1980年的排放量，近年排放量约是80年的6倍。并且其排放总量在整个能源系统中所占的份额也越来越大。在1980年时占整个能源系统的21.07%，而在2005年的统计结果中发现，其比例大幅度增加，接近占了半壁江山。我国主要是火电，约占了整个电力系统装机总量的70%，而火电消耗的主要能源是煤炭，而燃烧煤炭释放的二氧化碳在整个发电系统二氧化碳的排放总量中约占95%。我国低碳电力技术远远落后于发达国家，在2005年的统计数据中，我国每发一度电需要消耗222.95g碳，而发达国家只需要消耗100g左右。

新时期我国发展低碳电力技术的路线选择

从发电侧着手，改变传统的电源结构。发电过程是排放二氧化碳的主要环节，因此我们从发电侧着手，发展各种新型能源发电技术，以及做好二氧化碳的回收利用工作。目前的绿色发电技术有比较常见的水力发电、风力发电、太阳能发电、核能发电等。还有一些不是很熟悉的发电技术，比如生物质能发电，它是利用生物储存的太阳能来发电；潮汐能发电是利用海水定期来潮的自然规律来发电；燃料电池发电是直接将储存的燃料和化剂中的化学能高效地转化为电能的发电装置。燃料电池发电它具有维修方便、噪音小、绿色环保等优点。改变传统的电源结构，使用新型能源发电是发展低碳电力技术的重要举措。

建立适合低碳电力的电网分布，加大智能电网建设。在我国水力发电大多集中与我国的西南部，云南四川等地。其他的一些新型能源发电大多在我国的西北地区，而我国用电量最多的地方是在中南沿海与中部地区，这些地方的用电量大约占了全国总用电量的3/4左右，因此将低碳电力运输是必不可少的一个环节。而在运输途中电力的损耗也是相当大的，因此我们必须改变原先的电能运输模式，建立一个高效科学的电网，加大智能电网建设。到2020年全面建成统一的智能电网，清洁能源装机比例将大大提高。清洁能源发电会增加发电的成本，这也是为什么新型能源發电没有得到大力发展的原因，想要低碳电力技术发展首先要解决投入成本高这个问题，因此在发展低碳电力技术的进程中我们还有很长一段路要走。

在电力调度中加入低碳这一约束。目前的电力调度的原则就是以最低的成本为原则。但是随着低碳技术的发展，电力调度将改变以成本最低的原则，而是综合考虑实现多目标的调度。比如说在考虑成本的前提下考虑安全和环保等，不在以经济为主要的参考对象，而是将排放量也列人参考范围之内。另外，低碳模式对电网的损耗和利用率提出了更高的要求。这就要求我们花费更多的精力去研究如何在电网调度中实现低碳这一目标，怎样才能使调度过程中二氧化碳的排放量最小，然后根据不同的地方不同的电源结构，提出针对性的措施。

增加特高压变电站与数字化变电站的建设。特高压变电站相对一般的变电站来说，电能的损耗率与传输容量和距离都有大幅度的提高。特高压变电站的交流电在1000伏左右，是我国未来低碳电力发展的不二选择。上海的封周变电站是上海的第一座环保电站，采用的是目前最为先进的智能化变电站标准。它利用各种智能化设备与信息技术，实现数字化电站。数字化变电站在一定程度上减少了人力的投入，提高了数据的准确性及电站运行的安全性。我相信特高压变电站与数字化变电站是日后变电站发展的趋势。

解决全球变暖问题刻不容缓，而全球变暖问题的关键就是二氧化碳排放量的增加，因此发展低碳电力是解决全球变暖问题的重要手段。低碳电力要求我们改变原先的发电结构，采用清洁能源发电，这就要求我们改变原来的电网结构和调度原则，加大智能电网建设。根据我国各个地方的具体情况采取适合当地的低碳电力技术，实现地方的可持续发展。希望本文所提出的研究思路和应对策略能为未来我国低碳电力的发展与相关研究工作提供一定的参考。endprint