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关键词:LED照明灯;道路照明节能改造;高效照明;碳减排量 引言
随着能源危机的加剧,节能减排成为共识。我国也把控制温室气体排放作为积极应对全球气候变化的重要任务,国家“十二五”规划明确提出了“到2015年单位国内生产总值能源消耗降低16%,单位国内生产总值二氧化碳排放降低17%”的约束性指标。目前我国照明用电占全社会用电量的12%左右,因此在照明行业推广使用高效节能的照明产品,对于节能减排和照明产业转型升级具有重要意义。有数据统计,地级以上城市,每年路灯耗电量达1000万度以上,电费支出超800万元,二氧化碳排放量达7000吨。因此,为积极贯彻和落实国家“节能减排”的方针政策,实施城市路灯节电改造是城市节能减排的一项重要措施,也是用实际行动建设低碳生活的重要举措。
同时,国家发展改革委办公厅已《关于开展碳排放权交易试点工作的通知》,批准北京、天津、深圳等 7省市为试点开展碳排放权交易工作,计划于“十二五”期间逐步建立庞大的国内碳排放交易市场,但由于国内碳交易市场处于刚刚建立和起步阶段,如何科学有效地计量某些项目层面碳减排量或减排潜能仍然是一个技术难题,而各个行业作为碳交易的重要参与方,也必然需要尽快的建立相应的行业规范、科学适用的温室气体核算体系,以使各行业完成的减排量具有公信力和可交易性。
1 LED节能路灯定义及其特点
LED路灯(Light Emitting Diode,发光二级管)即半导体照明灯。它是一种基于半导体PN结形成的用微弱的电能就能发光的高效固态光源。LED路灯与常规高压钠灯路灯不同的是,大功率LED路灯的光源采用低压直流供电、由GaN基功率型蓝光LED与黄色荧光粉合成的高效白光二极管,具有高效、安全、节能、环保、寿命长、响应速度快、显色指数高等独特优点,可广泛应用于城市道路照明。
2 LED节能路灯碳减排量计算方法
LED节能灯性能优越,是引领全球低碳和负碳经济社会发展的一个突破口。推广使用LED节能灯可以大大减少电力消耗,从而减少能耗和碳排放量,虽然对于节能灯一类的低碳产品的推广使用而言,每一个低碳产品所产生的减排量是很微小的,但当推广使用数量累计到一定量的后,其整体减排收益则非常巨大。
据有关方面统计,中国现有路灯总数大约在一亿盏以上,并以每年20%的速度增长。如果将这一亿盏路灯折合成6000万盏250瓦的路灯进行对比,假定每盏路灯每天工作10小时,现在普遍的使用的高压钠灯每年将会产生将近1100千克的二氧化碳,若全部改造成LED路灯,那么总共可以节约1300万千瓦的功率,在1年内将节约597亿度电,从而也大大减少了二氧化碳的排放量。
我国目前的碳排放量计算方法主要是参考《京东议定书》中的清洁发展机制(CDM)基于项目的核算体系。其中与照明领域节能灯相关的CDM方法学主要有: AMS-II-C需求方采用特定技术提高能效的小型方法学;AMS-II-J高效照明技术的需求侧应用活动;AMS-II-N需求侧再建筑安装节能灯及节能控制装置的能效提高方法学等,本文主要参考LED灯相关的碳减排量核算方法,对LED灯道路照明节能改造项目的碳减排计算方法进行了探索,并应用于具体产业化实例中,试图对该类项目的碳减排量计算方法提供借鉴意义。
3 项目案例
3.1 项目简介
本项目计划将某城镇道路原有的钠灯及汞灯全部更换为LED节能路灯;同时,城镇道路新安装路灯也将全部采用LED节能路灯。项目改造及新安装路灯总里长数为463.65公里,改造及新安装路灯总数25,253盏。具体方案如下:
路灯改造:
3.2 LED节能路灯替换项目碳减排量计算
根据项目特点,替换或新建LED路灯,是通过替代传统的高压钠灯减少了电力消耗,从而减少碳排放量。年碳减排量可由年节省的电量与相应的电网二氧化碳排放因子相乘得到,能耗由照明系统的功率与运行时间相乘得到。
3.2.1 项目边界
根据项目特点,该项目边界包括所有改造及新安装路灯消耗的电力及电力生产所涉及的华中区域电网。
3.2.2 项目碳减排量计算
现以该城区路灯改造项目中某具体乡镇安阳乡改造为例,即用300盏56W的LED节能路灯改造功率150W的钠灯,并新建200盏56w节能路灯,计算碳减排量如下:
(1)项目基准线排放量
项目的基准线确定为使用钠灯及汞灯用于公路照明。
首先计算项目的基准耗能量
4 结束语
本文简要介绍了LED照明路灯的节能减排潜力,并通过项目案例,借鉴现有温室气体排放核算方法,对具体LED照明路灯改造项目碳减排量进行了简化核算,可以得出结论, LED路灯作为低碳产品当推广使用达到一定数量后,将会产生较大的减碳效益。中国的路灯总数很庞大,且以较快的速度继续增长,且LED路灯的技术也日趋成熟,未来凭借其绿色环保、高效节能的优势,必将作为节能先锋普遍应用于路灯的节能改造中,从对照明领域的节能减排做出重大贡献。
参考文献
[1]国家发改委,2013年区域电网基准线排放因子.北京.2013
[2]节能灯技术与低碳照明[M].河北科技出版社,2011
[3]王志艳.能源世界[M].呼和浩特:内蒙古人民出版社,2007
火力发电企业的节能减排不是一蹴而就的、一朝一夕间就能实现的,火力发电企业在这方面仍有许多的工作要进行,这涉及到发展模式、资金、机制保障等现状问题。本文将就这些相关问题进行探讨。
2我国火力发电企业发电量和污染排放情况综述
与发达国家相比,我国火力发电企业在节能方面还存在较大的差距,这就使得我国在供电过程中的能源消耗量比之发达国家较多,耗损较为严重。而火力发电中最主要的能源—煤炭却是有限的,有限的煤炭存储量与无限的电力需求量之间的矛盾日益严重,节能减排是唯一的发展选择。另外,国内火力发电企业带来的环境污染亦是一个不容忽视的问题,刻不容缓。煤炭燃烧排放的大量的二氧化硫、二氧化氮、烟尘等有害气体严重降低空气质量,是冬季的雾霾天气的原因之一。火力发电企业的节能减排势在必行。
3火力发电企业节能减排的重要意义
在世界范围内,电力系统的未来发展方向和趋势是可持续、低污染。当前我国在大力的推广倡导太阳能、风力、水力发电,但是它们相比于火力发电,具有发电输出方式能量不稳定的缺点,在加上自然环境的影响,实现规模化、产业化还有不少的距离。而核能发电即使比较环保,发展速度较快,但是受限于其安全性和水源,发展的空间比较有限。在国内的发电行业,火力发电仍然占据最主要的地位。进一步提升发电的效率,改造升级火力发电技术,是单位电量实现最低能源消耗的重要手段。另外,节能减排也是火力发电企业在经济市场化的背景下,提高自身经济效益的最佳途径。在电力企业不断深入体制改革的过程中,降低企业运营成本,控制好能源消耗,节能减排对于火力发电企业意义非凡。
4火力发电企业节能减排现状问题分析
4.1以煤炭为主的能源结构,是火力发电企业节能减排的不能忽略的问题
当前,我国的电煤占煤炭消费量的比例为50%,相比于国际78%的平均值较低,与发达国家相比,距离更是较大。按照《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014~2010)》的目标安排,我国电煤占煤炭消费的比重将会在2020年提升至60%以上。再加上,我国的高效燃煤机组在频繁参与调峰时,多是小时数偏低、容量大、参数高、超临界的机组,这就使得其不能在最佳工作状态运行,难以发挥能效优势,在一定程度上增大了二氧化碳及污染物的排放。
4.2火力发电企业的检测设备配套不足、精度不够,统计方法
缺乏有效的统一我国目前实施的《火电厂大气污染物排放标准》在世界范围内,是标准最为严格的,例如,关于烟尘超低排放限值的要求是10毫克/立方米,这个甚至比一些企业的监测仪器的误差还要小,是一个不小的挑战,这使得不少的火力发电厂的检测仪器存在配套不足、精度不够的工作难点。同时,在各项环保数据的统计核查中,统计标准、计算方法在全国范围内缺少一个统一规定。
4.3火力发电企业节能减排违法违规的成本过低,不能有效得到解决
产业升级改造周期过长、资金短缺等都是发电企业在节能减排方面的限制因素。除此之外,故意违法违规超标排放是一个顽疾,一直没有得到妥善的解决。究其原因,在产业升级改造成本过高与违法违规成本太低之间,很多的火力发电企业选择后者。火力发电企业的社会责任意识不高,对节能减排工作缺乏充分的认识,思想上的惰性导致部分企业还没有以主动行动代替被动接受觉悟。
5火力发电企业节能减排的解决对策
5.1调整能源结构,提高燃煤质量和效率
当前普遍的火力发电厂受限于煤炭一次能源结构,火电装机容量较大,应该加快新能源及可再生能源的开发利用,调整能源结构,促进节能减排目标量的实现。同时,在已有的火力发电企业中,加强燃料的管理,改革创新,不断调整关于煤炭的买卖合同,对信用低、煤质差的供应商予以剔除,不断提升燃煤的质量。对于参配煤的管理,要在正式投入前,进行有效方式的适配,按照锅炉燃烧的各项指标,煤炭种类的不同,制定有差别的混配方案。按照比例混合均匀,在充分考虑锅炉燃烧的稳定性和火力发电厂的经济效益的前提基础上,不断提升燃煤的效率。
5.2加强新技术的开发力度和施行范围
首先要把开发、研究先进的火力发电技术作为始终作为企业的长远的发展核心,实现技术的创新,促进各种能源利用率的提高,减少火力发电过程中的各种耗能量,实现减少二氧化碳和污染物的排放量降低的目的,助力火力发电企业的可持续发展。其次,对于不同的辅助机械的调节状态,火力发电企业只有在充分了解电厂的实际情况的基础上,在资金允许的条件下,才能采用高效电动机,实现在根本上降低发电成本,促进节能降耗的目的达到。最后,为解决部分火力发电厂监测设备配套不足、精度不够的问题,要深入地研发先进的检测设备,并制定国家统一的环保数据核查统计标准,对计算方法、统计数据管理进行统一的管理,方便于在火力发电企业、电力行业,甚至是各行各业的范围内,进行节能减排定量的分析、比较。
5.3强化政策引导,转变火力发电企业的传统观念
在权衡利益关系之后,引导企业积极主动的转变思想意识,引进先进的节能减排的相关技术,尽量降低消耗、减少排放,循环利用资源。加强宣传教育,增强从而促进自动化企业,不断提升节能减排产品的技术水平。
6结语
节能减排是营造良好的生活环境、促进经济社会健康、可持续发展的必然要求。火力发电企业节能减排的发展前景广阔,在社会各方面特别是自身企业的努力下必将有更进一步的发展,在顺利实现国家降低能耗目标的同时,也能实现企业自身的更高经济效益和社会效益。
作者:张晓童 单位:内蒙古电力勘测设计院有限责任公司
参考文献:
[1]贾永辉.火力发电企业在节能减排中的积极作用[J].安徽电力,2010(3):29~32.
[2]杨代刚.火电厂节能减排现状问题及对策探讨[J].低碳世界,2013(4X):39~40.
[3]高永飞,温春艳,郭永军.火电厂节能减排现状问题及对策探讨[J].科技传播,2011(21).
在投入产出表及中国统计年鉴中,能源消耗水平分行业统计,批发和零售业作为一个行业来统计,因此本文选择批零行业能源消耗水平作为分析和研究对象,根据投入产出表中中国批发零售业的中间投入分析,测算中国批发零售业对原煤、天然气、燃料油、液化石油气、电力等能源产品的消耗。通过测算相关产业部门单位产值的能源消耗系数,研究我国批发零售业的能源消耗水平,以及与其他部门相比较,中国批发零售业在节能减排方面的比较优势和发展潜力;同时,对我国批发零售业对各种能源消耗水平的计算,分析我国批发零售业能源消耗结构,以及技能减排的潜力;通过研究我国批发零售业人均消费者的能源消耗水平,综合分析中国批发零售业经营低碳化面临挑战。(一)中国批发零售业综合能源消耗水平的计算方法解析。1.综合能源消耗指数指标选取及计算方法。本文采用综合能源消耗指标来反映中国批发零售业对能源产品的中间投入水平,也即从价值上体现的能源消耗水平。通过这一指标进行部门之间的比较,可以反映中国批发零售业对能源产品中间投入的相对水平。(二)数据来源与说明。本文中能源消耗系数来源于中国统计局标志的投入产出表中的数据,由于投入产出表是每5年编制一次,2012年的投入产出表尚未查到,因此选用2007年投入产出表中的相应数据。2007年中国投入产出表划分了135个部门,部分分类较细致,零售与批发业的相应数据可以直接获得。零售与批发业对能源产品的中间投入涉及煤炭开采与洗煤业,石油和天然气开采业,石油及燃料加工业,电力、热力的生产与供应业,燃气生产和供应业等5个能源产品生产部门。为了便于计算批发与零售业的能源消耗的综合水平,本文假定煤炭开采和洗选业对应的能源消耗产品是原煤,石油和天然气开采业对应的能源消耗产品是天然气,石油及核燃料加工对应的能源消耗产品是柴油,电力、热力的生产和供应业对应的能源消耗产品是电力,燃气生产和供应业对应的能源消耗产品是液化石油气。根据我国2007年投入产出表以及国家发改委公布的各项能源产品的价格,即可测算相关产业部门的综合能源消耗系数以及单位产值消耗标准煤数量。(三)中国批零行业能源消耗水平的计算结果。
中国批发与零售行业能源消耗水平的综合比较分析
为了更好地分析中国批发与零售行业的能源消耗水平状况,本文通过能源消耗的产业部门对比分析和产业部门内的行业对比分析,得出相应的结论。(一)产业内主要行业之间的能源消耗绝对值比较分析。流通产业内的三大行业包括批发与零售、物流配送、住宿与餐饮,三大行业的能源消耗绝对值根据统计年鉴能源统计年鉴所给资料,按照相应的计算方法并整理所得:批发零售、住宿餐饮及物流配送的能源消耗中煤炭消费量、汽油消费量、天然气消费量及电力消费量占有较大的比重,除此之外,还包括焦炭消费量、原油消费量、煤油消费量、柴油消费量、燃料油消费量。由上表数据不难看出,批发零售的能源消耗总量比住宿餐饮的消费量低,而三者相比较而言,物流配送的能源消耗最高,且绝对值呈现增长态势,从能源消耗的结构上来看,批发零售业在煤炭消费、汽油消费、天然油消费和电力消费上都比住宿餐饮业要高。从实践中可以发现批发零售业的能源消耗中电力的消费量最大,这一结果与零售实践基本吻合。(二)产业部门间的对比分析与研究。为了更好地反映批发与零售业在中国国民经济各部门中能源消耗的相对水平,本文根据中国2007年投入产出表,仍然假定原煤、天然气、柴油、液化石油气、电力等5种能源作为能源产品的代表,分别测算了135个部门的综合能源消耗标准煤(Cs)和单位产值消耗标准煤数量(Us),同时测算了第一、第二、第三产业部门以及全部产业部门的平均值,并将批发与零售业能源消费水平与其他部门进行比较。由上表可以看出,与第一产业、第二产业、第三产业的能源消耗相比,批发与零售业的能源消耗不高,与住宿业相比,批发与零售业的能源消耗水平较低,比全部产业平均值要低,但是批发与零售业的能源总消耗水平依然处于较高水平,位居Us指标第三产业40部门中的15位,在全部产业135个部门中的排序为52。(三)国内外批发零售业能源消耗水平的地区间比较分析。为了更好地考察我国批发零售业能源消耗状况,为我国零售业低碳化经营提出更好的对策与建议,本文采用世界经济合作和发展组织公布的世界各国和地区投入产出表,选取了中国、美国、日本、韩国和中国台湾地区进行对比分析,根据上述公式(3),计算各国和地区的综合能源消耗指数。通过综合能源消耗指数,反映中国与其他国家和地区相比,其能源消耗的相对水平。从上表的具体数据来看,我国批发零售业的能源消耗综合系数比美国和韩国偏低,但是比日本和中国台湾要高,综合能源消耗指数也具有同样的特征。可以说中国批发零售业的综合能源消耗指数还处于一个较高的水平,比日本的相应指标高出较多;而如果比较更多的国家和地区,这一指标的偏高程度可能会更加明显和突出。中国批发零售业的能源消耗水平与发达地区的差距已经开始缩小,但是节能减排的措施政策还需要进一步加强。
【关键词】降低线损;管理线损;经济效益
1前言
能源是经济发展的基础,能源越来越紧缺,节能减排是我国社会经济发展的一项紧迫任务。就供电企业而言,主要体现在节能降损方面。节能降损,可提高利润,提高经济效益。线损率的高低直接反应供电企业电网结构合理性、技术管理水平和经济管理水平。向用户提供优质、价廉、充足的电力,减少线损,符合用户利益,符合国家节能减排要求,符合企业自身经济效益,因此必须加强分析电网线损组成、研究线损计算方法加强线损的管理工作。
2 线损的组成和计算方法
2.1 线损的组成
2.1.1 按损耗性质分
(1)技术线损
在电力网输送和分配电能过程中,有一部分线损无法避免,是由当时电力网的负荷大小和线路、变压器参数和网络结构决定的,它可以通过理论计算得出,即为理论线损。
(2)管理线损
互感器、电能表存在误差;用电抄收人员的素质问题:漏抄、估抄和不按规定同期抄表;管理工作不善,电能被盗等不明因素造成的各种损失。这类损失为管理线损。
2.1.2 按损耗特点分
(1)可变损耗
可变损耗是指与电网中的负荷电流有关,并随其大小而变化的损耗,其中包括导线中的损耗,变压器绕组中的铜损,电流表和电度表电流线圈中的损耗等。
(2)固定损耗
固定损耗就是指与电压大小有关,与电网中通过的负荷电流大小无关的一种损耗。其中包括变压器的铁损,电容器的介质损耗,若为输电线路,还有电晕损耗,电压表和电度表电压线圈中的损耗等。
(3)不明损耗
不明损耗系指实际线损与理论线损之差的一种损耗。该种损失变化不定,数量不明,难以用仪表和计算方法确定,只能由月末电量统计确定,其中包括用户违章用电和窃电的损失、漏电损失、抄表以及电费核收中差错所造成的损失,计量表计误差所造成的损失等。
2.2 线损理论计算方法
2.2.2 配电网电能损耗理论计算方法
线损计算方法很多种,由于负荷的随机变化,所有方法均为近似计算方法。运行中的电网,目前线损理论计算方法主要有均方根电流法和平均电流法(也称形状系数法)。这两种方法均可做到随时计算。
3 德化县某段时间德化县供电线损偏大原因分析
德化县,位于福建省中部、泉州市北部,水电资源充足,全县拥有电站155座,总装机容量24.77万千瓦,小水电装机容量位居全国前列,被授予“中国小水电之乡”荣誉称号。山区供电线路长,用户分布范围广,人口主要集中在城区,造成了乡镇线损普遍偏高,线损常超过12%。
技术方面原因:配电变压器方面,仍有S7型高能耗变压器在运行,S9节能型变压器的普及不够。运行中的配电变压器普遍存在变压器容量过大,负荷率很低及三相负荷不平衡较严重。在城网改造中,都注重改造10kV主线,而变压器380V以下的低压线路则基本未进行改造。低压线路现状是陈旧、凌乱、搭头多、线路过长,线路电阻增大,使线损增加,同时存在用电的安全隐患。老旧电表经校表检验30%以上的电表,负误差值15%~30%不等。
管理方面原因:抄表人员素质较低,少抄落抄电表,表计未能按规定进行轮校、轮换,有些表计甚至自报装以后十几年均未校验或更换。线损管理制度不够到位,线损分析不准确。基础资料不全,用电档案不准确。表计与台区变的对应不准确,图纸资料与现场状况不符,图纸资料的更新滞后于现场运行设备的变动。还有窃电现象存在。
4供电企业降低线损的措施
4.1 降低线损的技术措施
4.1.1 采用无功功率补偿设备提高功率因数
在负荷的有功功率P保持不变的条件下,提高负荷的功率因数,可以减小负荷所需的无功功率Q,进而减少发电机送出的无功功率和通过线路及变压器的无功功率,减少线路和变压器的有功功率和电能损耗。
4.1.2 对电网进行升压改造
在负荷功率不变的条件下,电网中线路变压器的变动损耗随电压等级的提高而减少,提高电网电压,通过电网元件的电流将相应减小,电能损耗也随之降低。升压是降低线损很有效的措施。对旧电网的电压升高改造,减少电压等级,减少重复的变电容量,简化电力网的接线,可显著降低电力网的线损。具体可有如下措施。
(1)分流负荷,降低线路的电流密度。利用变电站剩余出线间隔,对负荷大、损耗高的线路进行分流改造,通过增加线路出线的方式降低线路负荷,从而降低线损。
(2)优化电网结构,缩短供电半径。针对农村10 kV配电网中存在的电源布点少,采取新建新变电站和缩短供电半径。即农村低压配电网中采取小容量、密布点、短半径的方式来达到节电的目的。
(3)改造不合理的线路布局,消除供电的迂回、卡脖现象,缩短线路长度。适当增大导线的截面,以减少电阻而降低损耗。
(4)更新高损主变,使用节能型主变。主变应按经济运行曲线运行,配有两台主变的要根据负荷情况投运一台或两台主变,并适时并、解列运行。有载调压的主变,要适时调整电压,使电压经常保持在合格的较高的运行电压水平内。
4.1.3 提高计量准确性
更换淘汰型电能表,减少计量损失,积极采用误差性好、准确度高、起动电流小、超载能力强、抗倾斜、防窃电,可实现抄表自动化管理且表损低的全电子电能表,提高计量精度、合理设置计量点,对专线用户加装更换失压记录仪。推广使用具有宽量程,高精度电子式电能表,为一些用户装设IC卡表,杜绝人为因素的影响,及时查处现场各种计量差错。应用集中抄表系统,实现大用户和居民用户远方抄表。
注意功率因数的变化。每月抄报日应及时核算当月功率因数是否在0.9以上,不足时应及时考虑采用无功补偿措施。对大用户可装设带分时计费的无功电能表,进行高峰时段的功率因数考核。
4.2 科学管理降低线损的组织措施
(1)加强组织领导,健全线损管理网络,并建立线损管理责任制,在制度中明确职能科室和生产单位之间的分工,不断完善线损承包考核制度,使线损率指标与全公司职工工作质量挂钩。
(2)搞好线损统计,坚持做到年部署、季总结、月分析考核,逐季兑现奖惩的管理制度,及时发现解决线损管理工作中存在的问题。从线损较高的线路,从其供电线路、表计接线、无功补偿、是否被窃电等方面进行讨论和分析,针对问题解决问题。
(3)合理安排检修,尽量缩短检修时间,提高检修质量。及时对线路绝缘子进行擦拭维护,减少线路的泄漏电损耗。
(4)加强抄核收管理,制定“抄表管理制度”,要求抄表人员严格按照规定日期完成抄收工作,抄表时间及抄表人公开公布,公司主管部门不定期组织抽查,杜绝抄表不同步、漏抄、估抄或不抄现象,确保抄表及时准确,核算细致无误。
(5)潮流变化也将影响线损的大小。分析潮流变化,选择最佳运行方式使其损耗达到最小。充分利用调度自动化系统,制定出各主变的经济运行曲线,按照经济运行方式适时调整变压器的运行方式,保证主变的经济运行。
5 结束语
县供电企业节能降损要从技术与管理两方面着手。技术方面:(1) 强化健全合理的电网结构;(2)尽量搞好三相负荷平衡;(3)进行无功补偿,提高功率因数;(4)采用低耗变压器,变压器应经济运行。管理方面:(1)规范线损管理,完善有关制度;(2)搞好线损理论计算;(3)分解落实线损指标,实行目标管理;(4)统一抄表时间,力求计量合理;(5)适时营业普查,杜塞营业漏洞。
参考文献:
[1] 李梅兰 卢文鹏 《电力系统分析》北京,中国电力出版社.2005
[2] DL/T686-1999.中华人民共和国电力网电能损耗计算导则[S],2000
[3] 高慧,配电网的网损计算与降损措施分析,安徽电力,2005
关键词:线损;均方根法;潮流发;数据采集;降损
作者简介:申学滨(1982-),男,贵州遵义人,贵州电网公司遵义供电局,工程师。(贵州 遵义 563000)
中图分类号:TM75 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)03-0248-02
节能减排是中国国家的基本政策,也是建设节能环保社会的重要举措,有利于电网向更加智能、高效、可靠、绿色的方向转变。线损管理是电力企业节能降耗的基础,是实施有效“十二五”节能目标的保障,是提高精细化管理水平的重要方法。电力线损可以认为是电力网技术线损与管理线损之和。技术线损供售电过程中的功率损耗,是电力部门的经济评估指标。在本质上,电力传输过程中不可避免地会发生功率损耗。[1]管理线损是由于对广大用户的抄表不同期,同一时段内抄见电能与电网关口供出的电能不相符。计量误差、经营环节可能产生的差错、未被发觉处理之前的窃电都被统计为“线损”,就形成所谓的管理线损。
一、电力线路损耗分析
从电能生产到电能消费的各个环节都会有电能的损耗。[2]变压器、无功设备、相位调制、调制压力设备、绝缘介质、测量设备、防护设备及消耗能量转换元件都会消耗电能。此外,还有一些不明确的损失,如偷窃、漏电、水表误差、抄表等也会影响线损率造成波动。鉴于上述原因及多年的线损管理经验,线损率降低线损要从技术和管理两个方面进行,首先要仔细分析线损的组成,然后根据线损产生的特定原因制定降损措施,有效降低线损率。
在输电、变电、配电、用电等方面的损失可由固定损失、变动损失、其他损失三部分组成。[3]固定损耗一般不随负载变化,只要设备上有电压就有功率的消耗,与通过这些设备的功率或电流不相关,因此,也被称为空载损耗(铁损),包括变压器、电容器、稳压器、电抗器和其他设备的消弧线圈绝缘子铁损电晕损耗、电容器和电缆、介电损耗、电能表电压线圈损耗。变动损耗随负荷的变化而变化,与电流的大小有关,因此,也被称为可变损失或短路损耗(铜损),包括变压器、电容器、稳压器、电抗器、消弧线圈等设备的铜损、传输和配电线路的铜损、电能表的电流线圈的铜损。其他损耗是指电力输、变、配电环节中一些未知因素和用电过程中的偷电、漏电等原因造成的损耗,习惯称为不明损耗,包括变电站直流充电及控制和保护、信号、通风等设备消耗、电能表漏抄、电费及其他经营错误损失、错误接线和其他测量损耗、用户偷电的损失。
二、线损计算方法比较
1.线损计算方法综述
线损的典型计算方法包括潮流算法和均方根电流法。
潮流算法从发电机和负荷功率推导支路电流、节点电压,从而可以获得各种组件的有功损耗和电网有功损耗。某时间段内的功率损耗计算可以总结为日功率损耗计算,相关的计算方法主要有电力法和电量分。电力法基于每小时的发电机有功和无功数据、网络拓扑结构、设备阻抗参数等进行潮流计算。分别对各个支路的有功损耗进行计算,再将所有支路的有功损耗加起来就可以得到每个小时整个电网的有功损耗。如果将全天各个时段的电能损耗相加就可以得到全天的有功损耗。电量法的基本想法是将电网各节点负载转换到一天24小时的总功率的基础上相应的24小时的负荷或权力分配系数,然后将代表天功率(有功功率和无功功率)乘以相应的负载或输出分布系数,形成24小时的每个节点负载的有功功率和无功功率。同样地,对发电机的有功功率和无功功率作类似的数据处理,然后进行潮流计算,其余的计算和电力法是相同的。
均方根电流法把主网分为四个元件,即架空线路(包括串联电抗)、电缆线路、双绕组变压器(包括串联电抗)、三绕组变压器(包括串联电抗),采用均方根电流法,按元件逐个计算电能损耗。而主网中的并联电容器、并联电抗器、电压互感器、站用变压器和调相机按各自计算方法计算。
2.线损计算方法比较
通过上述比较可以知道,均方根电流法方便实用、适于大范围推广,潮流算法因对网络参数、运行数据要求严格,在条件具备时适于使用,可得到较为精确的计算结果。如采用潮流计算时,应对计算结果进行修正。
3.理论线损计算结果分析与评价
线路损失计算结果分析的过程中,各供电公司应处理计算结果和计划值、同一时期口径值、统计数据,通过比较和分析提出有效的降损方案和措施。线损分析计算结果的评价指标主要在于以下几个方面:35kV及以上电力网线损值(率)比较,包括分压、分区和分线的比较;所属单位线损值(率)的比较,包括单位间线损值(率)分压、分区、分线和分台区的比较;大用户线损值(率)比较,包括分压、分区和分线的比较;不同期电量比较,考虑供售电量抄表不同期而少计或多计的电能。
三、降损措施
对比线损的原因、减少损失的方法可以分为管理降损和技术降损。技术降损措施可以驱动理论线损值降低,管理降损措施正确可以使实际线损理论线损值的方法趋同,因此技术降损与管理降损对于供电企业线损管理同样重要。一般地,技术降损需要很多的自投入来优化电压水平,改善网络结构,缩短供电半径,优化无功功率的分布来达到降损的目的,而管理降损一般资金净流入规模较小,管理降损可以通过加强管理、降低电源部分人为因素造成的“跑、冒、滴、漏”功率损耗,以达到降损目标。技术降损和管理降损是电能管理的两个重要组成部分,二者都不可缺少。管理降损需要管理,技术降损更需要管理,否则即使投入大量的资金也无法看到良好的经济效益。线损管理是通过有效的组织结构、激励机制和控制措施,实施有效的整合资源,通过管理措施和技术手段使其更好地服务于供电企业线损战略目标。
四、结束语
降损节能是复杂而艰巨的任务,需要从掌握各方面的具体微观的降损措施和从宏观上加强管理:从上到下建立一个技术专家参与的线损管理团队,定期线损分析,及时制定降损措施落实计划,提高理论线损计算水平,促进理论线损在线监测,及时掌握电网损耗,制定切实可行的网损率计划指标,实行按级别评估,并与经济利益挂钩,提高网络的规划设计和电网改造工作,使网络布局趋于合理。
参考文献:
[1]冉兵.配电网线损影响因素分析[J].华中电力,2009,22(6):30-33.