李爱武
广东电网有限责任公司韶关供电局,广东 韶关 512026
摘要:本文在结合电网建设与社会文明发展的基础上,提出了低碳绿色和智能化在电网建设与运营中的应用,加强电网建设和运营各环节中的环境保护、能源节约、智能管理,是确保电网建设与运营理念符合社会发展趋势,满足人民的现代用电需求,实现电力事业的可持续发展的基本要求。
关键词:电网建设;绿色;智能化;可持续
引言
随着现代经济社会的发展,绿色、节能、低碳、环保、智能、高效等概念逐渐成为人们关注的焦点,绿色智能电网的提出顺应了时代发展的趋势,在未来能源发展过程中,绿色智能电网势必会带来一场重要革命,引领能源利用结构的优化和转型。同时,随着绿色智能电网的建设和发展,经济社会中的很多方面也将随之发生着改变,绿色电网与物联网的结合、智能家居和绿色城市等方面的发展,都和绿色智能电网密不可分。绿色智能电网是指将节能、环保、高效、智能、文明、和谐等理念全面落实到电网的规划、设计、施工、运营等各个环节中,实现资源节约化、环境友好化、效率最大化、管理智能化、与社会协调发展的电网。
1 绿色电网建设
1.1 减少对环境破坏
电网工程建设对环境的影响因素主要有水源污染、植被破坏、废弃物排放、粉尘污染、噪声污染、电磁福射、无线电干扰等。绿色电网建设规划选址选线时,要按照环境评价法要求组织开展环境影响评价,编制环境影响报告书并组织专家和公众代表审查并提出意见。环评报告经批准后进行建设,在工程建设中按要求进行严格的日常监督管理,工程建成后经环境监测部门对电磁场监测验收合格后投入使用。绿色电网工程在规划设计阶段,通过优化设计,采用新技术、新设备、新材料等减少变电站与线路塔基占地、提高线路走廊输送能力、减少噪音与电磁污染。变电站配置油水分离装置,将含油废水中的电气设备绝缘油分离后存储至事故油池中回收利用,保证含油废水污染零排放。输电线路方面因地制宜地采用高低腿设计和张力放线等,有效减少对植被的破坏和对水土的影响。
1.2 建设安全文明工地
电网工程建设存在施工点多、施工面广的特点,工程建设周期相对较长,施工安全与文明工地建设是电网建设的重点。根据习近平总书记关于安全生产“人命关天,发展决不能以牺牲人的生命为代价,这必须作为一条不可逾越的红线”的重要论述,绿色电网工程建设过程中必须安全施工。同时,电网工程建设施工现场必须严格按照“7S”管理要求,做好现场围蔽与现场管理,建设文明工地,确保在整个施工过程中现场安全、整洁、有序,不对周边产生噪音、粉尘、气体等方面的污染,创造与周边和谐共存的文明工地。
1.3 提高能源传输效率
由于超高电压等级线路传输电压高,长距离传送相同功率电流较少,能有效减少传输损耗,提高输送效率,同时大大减少发电用煤、气等不可再生资源的消耗,进一步减少二氧化碳排放,有力推进低碳经济和可持续发展。为减少能源损耗,提高电网输送能源的效率,绿色电网建设可优先考虑特高压电网建设,以有效解决能源基地与负荷中心之间远距离、大容量电力输送的大损耗难题,极大地提高线路的输电能力。同时,也可以广泛考虑同塔双回线路,甚至是同塔四回线路设计方案,提高线路走廊输送能力。
1.4 优化电网布局思路
电网建设前积极开展电力负荷预测,提前开展绿色、高效、安全、可靠等方面的布局,落实低碳、节能、环保要求,开展电压层级优化研究。可以考虑在负荷密度较大的工业园区率先试点建设20千伏线路,目前国内电配网大多使用10千伏线路,但随着负荷的増长,在城市中心区域负荷密度较大的工业开发区,现有10千伏的配电系统容量小、布点密、通道多、损耗大等缺点比较明显。而我国的现状是负荷密度大的地区大多同时是城区及工业开发区,新增变电站的站址、线路走廊的显得尤为困难。提前转变思路,推广实施"两型一化"变电站(资源节约型、环境友好型和标准化),"两型三新"输电线路(资源节约型、环境友好型和新材料、新技术、新工艺)等建设策略,让电网工程建设全生命周期秉承资源节约和环境友好的理念,是绿色安全电网建设的必要要求。
2 绿色电网运营
2.1 线损精细管理
电能从发电厂发出来通过电网的输电、变电和配电设备最终供给用户使用,电能在电网输送、变压、配电的各个环节中都有一部分损耗,主要表现在电网元件和用电设备发热方面,即理论线损,另一方面因电能管理方面的因素也会造成一定的电能损失,即管理线损。因此,通过技术与管理措施并举,开展耐热导线和低耗能电网元件的适用性和经济性研究论证,改善电网元件质量,减少电能线损,提高输电、变电和配电效率,进行线损精细化管理是绿色电网运营的基本要求。
2.2 节能发电调度
随着风电、太阳能、生物质等新型能源上网比重的不断增大,绿色电网运营必须具有节能发电调度。
节能发电调度是指调度机构在保障电力可靠供应的前提下,按照节能、经济的原则,优先调度可再生发电资源,按机组能耗和污染物排放水平由低到高优先级排序,最大限度地减少能源消耗和污染物排放。通过与电力市场相结合,充分发挥电力市场的作用,做到单位电能生产中能耗和污染物排放最少。
2.3 提高新型能源纳受能力
在新型能源比重不断增大的情况下,多数清洁能源发电的随机性和间歇性、可调节能力差等弱点,给绿色电网运营带来一定的挑战。大规模清洁能源的并网会导致电网电压水平波动、线路传输功率超限、系统短路容量増加等一系列问题。我们需要积极研发新型能源并网技术,选择合适的调峰机组,满足各类新型能源接入需求,提升电网消纳新型能源发展的适应能力,促进绿色能源的开发与利用。同时,也应走出去,学习世界上尤其是德国、丹麦等可再生能源成功使用的国家的经验,提高我国电网新型能源纳受能力。
2.4 推进微网技术
随着新型发电技术的发展,分布式发电系统(DGS)是满足负荷增长需求、减少环境污染、提高能源综合利用效率和供电可靠性的一种有效途径。但从系统的角度来分析,DGS是不可控的发电单元,因此系统总是试图采取隔离、切机的方式来控制微型发电系统,以消除其对大系统的电压和频率的冲击,削弱了分布式发电系统的优势和潜能。微网技术可以削弱DGS对电网的冲击和负面影响,充分发挥 DGS的效益和价值,在大电网发生故障或其电能质量不符合系统标准的情况下,微网可以以孤网模式进行独立运行,保证微网自身和大电网的正常运行,从而提高供电可靠性和安全性。加快微网运行控制技术和保护协调技术等相关微网关键技术的研究,建立示范性工程,制订微网并网及自治运行的标准规范,为绿色电网的可持续发展提供可靠的技术支持和保障。
3 绿色电网智能化
3.1 构建智能化电网
为实现绿色电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标,需要通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,使其具备自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足新世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电开式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行的智能电网,实现绿色电网的信息化、数字化、自动化和互动化。
3.2构建智能化机制
目前,绿色消费理念逐渐深入人心,电力消费观念已逐步由"高碳低价"向"低碳高价"的模式转变,为电网中化碳经济的战略实施提供了保障。而绿色消费观念不仅要靠大力宣传,也要靠低碳用电机制的建立,来实现发电侧与用电侧中的低碳效益。因此,绿色电网需要在智能化发展的基础上,将更多的可再生能源发电出力接入电网,从而对用电负荷模式进行调节,减少低碳发电资源并网运行带来的各种问题,从而保证绿色智能电网运行的稳定性。
3.3 形成智能化体系
在电网的建设运营全生命周期中,应形成以智能、高效、可靠、绿色为目标的思维体系,充分依靠技术进步、开展各项技术创新。在绿色智能电网的建设与运营工作中综合利用节能减排技术,开展3C绿色变电站设计、绿色采购、SF6气体回收利用等,制定并不断完善绿色智能电网建设的节能减排指标体系,注重先进的输变电技术和电网低碳、节能经济的运营技术,积极落实节能减排系统的研发工作,提高绿色智能电网的节能减排技术,形成绿色电网智能化体系。
4 需求侧绿色节能
电力需求侧管理主要是针对电力用户,通过政策措施引导用户选择节能、高效的用电设备,养成良好的用电习惯,高峰时少用电、低谷时多用电,提高供电效率、优化用电方式。在完成同样用电功能的情况下,可提高负荷率,减少电量消耗和电力需求高峰,从而缓解缺电压力,降低供用电成本,达到节约能源和保护环境的长远目的。
对高耗能的工业用户推广实施绿色照明工程、开展合同能源管理、推广执行可中断负荷电价等,提高用电效率。对居民用户通过宣传教育的方式引导用户优化用电模式,探索灵活的居民峰谷电价制度,利用价格杠杆引导居民用户的用电习惯,平滑负荷曲线,降低供电成本的同时提髙供电可靠性。
5、结束语
综上所述,低碳、减排、节能、高效是绿色电网未来发展的主要目标,为实现绿色智能电网的主要目标,不仅要考虑电网建设的低碳绿色化,还要不断优化调整电源的结构,通过将电网与电源规划相结合,努力建设结构合理、低碳清洁、符合社会发展趋势的绿色电网。同时,应充分考虑在电网运营中如何通过技术与管理创新,提髙设备利用效率、有效降低网损、减少噪音与电磁污染等,充分发挥清洁能源发电与微网的优势,构建现代化环境友好型绿色智能电网。
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