浅谈 “绿色电力”规划

浅谈 “绿色电力”规划
——以长株潭两型社会“绿色电力”规划为例
卜茂才
摘要：在能源消耗急剧增长的今天，对能源的需求越来越大，电能成为我们生活中不可缺少的必须能源消耗品，我们的生活方式越来越依赖于电能和现代机械给我们带来的便利。可是，为了我们身边的环境，也为了我们的子孙后代，希望有更多的人参与到绿色电力的项目中来。
关键词：绿色电力；规划；长株潭两型社会；目标
一 引言
2009年12月18日电 国务院总理温家宝在丹麦哥本哈根气候变化会议领导人会议上发表重要讲话，承诺中国为应对气候变化将付出重要责任。因而节能减排，绿色环保成为规划的重要目标。
同年11月3日，由中国电力企业联合会与各大电力企业联合举办的"2009中国电力论坛（China Power 2009）"在天津滨海国际会展中心举行。本届论坛以"清洁能源 绿色电力"为主题，旨在推进实现我国电力工业的清洁发展、节约发展、可持续发展，构建面向2020年乃至更长远的中国电力新架构。2009（天津）国际节能减排科技博览会暨2009中国国际清洁能源发电技术与设备展览会同时开展。国务院副总理李克强于对电力论坛作出重要批示：2009年中国电力论坛以"清洁能源 绿色电力"为主题。
2008年12月国务院正式批准通过了《湖南省长株潭城市群两型社会建设综合配套改革总体方案》，两型社会即资源节约型和环境友好型。目前，长株潭地区用电基本依靠区外输入，主电网结构薄弱，严重缺乏电源支撑。由于资源分布不均衡，西电东送是湖南电网重要特点，需大量接受外区电能。现有电力能源主要是水电厂和煤电厂，电源型式单一，环保再生新能源（如风能、太阳能、地热能、生物质能等）利用非常低。因此“绿色电力”的规划及新能源开发利用对两型社会的建设凸显其重要性。在两型社会建设背景下，长株潭城市群规划实施绿色电力规划，与上海等城市齐步，与国际接轨。
二 “绿色电力”概念
所谓“绿色电力”，指的是通过太阳能、风能、水能、生物能、地热能等可再生能源发电。目前欧洲许多发达国家(荷兰发展尤甚)都在倡导绿色电力，而国内上海市于2003年9月份在“上海能源节约与可持续发展政策研讨会”上，由上海市副市长唐登杰提出绿色电力机制示范工作正式启动，成为发展中国家第一个实施绿色电力机制的城市。并在2003年底投入4台共计3400千瓦的风力发电机组和一座10千瓦的太阳能光伏发电系统已投入并网运行，预计到2015年，“风电”在上海电力总量中的比例将达到3%左右。而青海省西宁市已建成国内首座太阳能光伏高压并网变电站，年发电量可达45万千瓦时，相当于长沙市区年用电量的4%。长株潭夏季太阳充足，且农作物茂盛，沼气多，适合太阳能、生物能的开发利用，为建设环境友好和资源节约两型社会，长株潭应走在“绿色电力”建设的前端。

上图为风能变电站

左图为欧洲最大太阳能变电站 右图为太阳能变电站

三 “绿色电力”措施
本文提出电力调度，电力调度是指合理使用能源，对电力使用上统筹安排，使能源的使用最安全环保、节约优化，它需要政府的政策支持和规范。能源的节约在于提供方和使用方两端，故实施“绿色电力”调度和使用很重要。湖北省从2008年11月开始，开展了绿色电力调度。在具体调度中，按机组能耗和污染物排放水平由低到高地安排上网，最大限度地减少能源、资源消耗和污染物排放。45天内，湖北省统调火电累计产生二氧化硫排放约1.89万吨，与2007年同期的3.36万吨相比，减少二氧化硫排放约1.47万吨，效果非常明显。
毋庸置疑，绿色电力调度成为减排二氧化硫的利器，一些没上脱硫设备的火电厂，会比之前分配到更少的发电份额。具体实施措施：
1、优化调度模式
电力公司尽快研究制定新的调度规划，以节能、环保、经济为标准，确定各类机组的发电次序和时间，优先调度低能耗机组发电，或直接按照能耗标准调度，激励发电企业降低能耗，减少高能耗机组的发电量。在平均负荷率一定的情况下，优化分配各台运行机组之间的负荷。
2、可再生能源利用
制定太阳能等新能源的使用规定、奖赏措施，倡导新能源的使用，逐渐用新能源取代老的能源。如：长株潭两型社会“绿色电力”规划提出利用可再生能源发电的能源战略规划，分别对风能、太阳能、地热能、生物质能发电进行研究，参考上海市“绿色电力”规划建设成果，结合长沙市的自然条件和现实情况进行科学规划，在规划区内考虑设太阳能发电站试点，规划几处垃圾、大便池沼气能源收集站。对使用新能源的用户或企业进行政府资金补偿或发给荣誉证书。
3、提高清洁能源的使用比例
减少传统燃烧能源（如煤、柴、碳等等）的使用，从而降低因二氧化碳排放产生的全球温室效应，要求采用天燃气（清洁能源）做为主要热燃烧能源，鼓励老百姓使用沼气，建立沼气收集站。
4、电网优化
建设节能低耗、符合环保要求的配电网。在城区以发展电缆网络为主，变配电站小型化、紧凑型，注重与环境相协调。为了减少线损，提高电压质量，电网采用中压配电网延伸，进住宅小区，压缩低压配电网范围，多布点，近距离供电。同时，采用了低损耗、低噪音设备，降低设备损耗，S11系统是目前推广应用的低损耗变压器，空载损耗较S9系列低75％左右，其负载损耗与S9系列变压器相等。因此，应在输配电项目建设环节中推广使用低损耗变压器。
5、提高终端用电效率
主要有选用高效用电设备、实行节电运行、采用能源替代、实现余能余热回收和应用高效节电材料、作业合理调度、改变消费行为等。
推广高效节能电冰箱、空调器、电视机、洗衣机、电脑等家用及办公电器，降低待机能耗，实施能效标准和标识，规范节能产品市场。引导企业采用无功补偿、智能控制技术、变频调速和高效变压器、电动机等节电控制技术和产品，有利于电网削峰填谷、优化电网运行方式、改善用能结构、降低环境污染，提高终端电能利用率。
6、改变用户用电方式
主要指负荷整形管理技术，包括削峰、填谷和移峰填谷3种。根据电力系统的负荷特性，以某种方式将用户的电力需求从电网的高峰负荷期削减、转移或增加电网负荷低谷期的用电，以达到改变电力需求在时序上的分布，减少日或季节性的电网峰荷，提高系统运行的可靠性和经济性，还能减少新增装机容量、节省电力建设投资，降低预期的供电成本。主要在终端用户中采用蓄冷蓄热技术、能源替代运行技术和改变作业程序、调整轮休制度。
7、空调节能技术
空调节能指对控制室内温、湿度的空调系统及设备采用先进技术或合理方式以达到节约能耗目的。空调节能技术可从几个方面进行：降低空调冷负荷，提高冷气输配系统的效率，提高制冷系统的效率，采用蓄冷系统，利用相变储能材料等。
8、围护结构节能技术
围护结构节能技术指通过改善建筑物围护结构的热工性能，达到夏季隔绝室外热量进入室内，冬季防止室内热量泄出室外，使建筑物室内温度尽可能接近舒适温度，以减少通过辅助设备（如采暖、制冷设备）达到合理舒适室温的负荷，最终达到节能目的。建筑物的围护结构节能技术分为墙体节能技术、窗户节能技术、屋面节能技术、遮阳系统、生态绿化等。
9、照明节能
（1）利用自然采光。尽量利用自然采光，特别是人员巡视、设备运输的楼梯间和走廊应尽可能采用自然采光。
（2）选用高效、节能的电光源。光源的节能主要取决于它的发光效率。照明光源的选择，除根据使用场所的需求外，还应根据电光源的显色指数、使用寿命、调光性能、点燃特性等综合考虑。原则是根据不同需求情况积极选用新一代的节能光源，如用电子节能灯替换白炽灯，用高压钠灯、金卤灯替换高压汞灯。
（3）采用高效、光通维持率高的灯具。灯具是对光源发出的光进行再分配的装置。衡量灯具的节能指标是光输出比（LOR）（灯具效率）。选用优质高效、光通维持率高的灯具对照明节能具有重要的意义。
（4）采用先进控制系统和策略。采用先进控制系统和策略的节能潜力基于2个方面：a.通常晚间电网电压高于标准电压，至使灯具超功率运行，不仅亮度超标，而且缩短了灯具寿命。b.由于23:00以后的照明需求（特别是路灯照明）急剧减小，可以适当降低亮度水平（符合照明标准规定和要求的亮度），通过对路灯电路进行适当的稳压调压控制，可以节约更多的能源，同时延长灯具寿命。
（5）规划区内道路照明部分阳光充足的支路或次干道采用太阳能灯具及LED光源，使规划区内的太阳能灯具达到20%，LED光源达到50%。
四 “绿色电力”目标
作为消除温室气体排放计划的一部分，欧盟要求到2010年新能源要占到地区总能源消耗的22%。欧洲许多国家都致力于达标，其中德国2005年新能源配额比例是占全国能源生产量的12.5%，如今已接近欧盟要求。德国的新能源法(EEG)鼓励生产者投资新能源，如太阳能、风能、水能、生物能和地热能，并且允许他们对这些供给消费者的新能源增加额外收费。综合欧洲等国际标准，根据我国国情和长沙特色，为长沙的“绿色电力”提出下表所列参数的规划目标。
绿色电力目标参数表
序号 类 型 项 目 近期目标值 远期目标值
1 新能源利用 太阳能利用 占电力总能源2% 占电力总能源8%
风能利用 占电力总能源0.2% 占电力总能源1%
生物能利用 占电力总能源0.5% 占电力总能源1%
地热能的利用 占电力总能源0.5% 占电力总能源1%
小计 占电力总能源3.2% 占电力总能源11%
2 绿色电力调度 减少线路损耗 总损耗降低10% 总损耗降低15%
补偿无功损耗 总损耗降低2% 总损耗降低3%
采用S11变压器 总损耗降低2% 总损耗降低2%
优化电网 脱硫机组占比提高15% 脱硫机组占比提高30%
小计 总损耗降低14% 总损耗降低20%
3 终端节能 采用节能型设备 节约设备用电10% 节约设备用电20%
建筑围护节能 降低建筑能耗50% 降低建筑能耗60%
空调节能 节约空调用电10% 节约空调用电20%
采用高效照明 节约照明用电5% 节约照明用电10%
小计 　节约总用电10% 节约总用电15%
4 绿色照明 太阳能灯具使用 占路灯总量20% 占路灯总量50%
LED灯具使用 占路灯总量50% 占路灯总量80%
其他节能灯使用 占路灯总量10% 占路灯总量20%
小计 占路灯总量60% 占路灯总量90%
结论
综上所述，从节约用电、降低损耗、利用新能源、利用新设备各方面出发，将可为国家节省能源非同小可，也是势在必行的趋势。每个地区都可提出相应的规划目标，跟上国际节能降耗趋势，与国际接轨。按照总理说的话“我们言必行，行必果”，“绿色电力”贵在落实。
参考文献
[1] 《电保姆论坛—2009中国电力论坛举行主题清洁能源绿色电力》
[2] 《学术期刊—国外发展绿色电力经验》
[3] 《学术期刊—市场条件下中国绿色电力发展策略研究》
[4] 《学术期刊—上海市绿色电力发展现状及对策思考》