浅谈低碳环保电力与节能管理

浅谈低碳环保电力与节能管理

高馨 林成材

中国机械设备工程股份有限公司

摘要：低碳电力系统的建设能够实现对生态环境进行改善的目标，不仅可以提高系统运行的效率、为人们提供更高质量的服务，还能实现对能源资源的节约，有利于电力系统运行成本的降低。本文将对低碳电力与节能管理策略进行分析。

关键词：低碳电力；节能；管理

引言

低碳经济是21世纪的经济发展模式。绿色低碳电力作为低碳经济的重要组成部分，在控制气候变化和稳定温室气体排放方面发挥着重要作用。我国CO2排放量居世界首位，电力行业尤其是发电企业是CO2的排放大户，也是温室效应和大气污染等环境问题的根源之一。我国实现低碳经济的发展目标，电力行业绿色低碳转型势在必行，而要实现绿色低碳电力转型，制度创新是核心。

1低碳电力系统概述与节能减排形势严峻

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。低碳电力系统是一个环保性能极强的工作系统，满足了我国当前节能环保标准的要求，是推动我国可持续发展目标实现的重要促成部分。这一效果的发展及建设能够在很大程度上提高我国电力系统的工作效率，同时还能够实现对能源和资源的节约，极大地降低了电力系统的运行成本，使电力系统运行所产生的排放量降低，实现节能环保的目的。该系统的建设及应用能够使我国持续恶化的生态环境得到改善，并促进我国电力行业生产水平提高，推动我国电力事业健康发展。

国务院总理温家宝2007年4月27日在全国节能减排工作电视电话会议上指出：当前实现节能减排目标面临的形势十分严峻。2006年全国没有实现年初确定的节能降耗和污染减排的目标。2007年上半年，工业特别是高耗能、高排放行业增长仍然过快，占全国工业能耗近70%的钢铁、有色、电力、石油石化、建材、化工等六大行业增长20.1%，同比加快3.6%。根据日前国务院批准发布的《节能减排综合性工作方案》，“十一五”期间主要污染物排放总量要减少10%，到2010年，二氧化硫排放量由2005年的2549万吨减少到2295万吨，COD由1414万吨减少到1273万吨，以控制二氧化硫排放量和COD两个主要污染物指标为重点着力推进。因此，2007年是完成“规划中污染减排任务”的关键一年，为了确保减排目标的实现，电力行业作为能源转换重点行业和污染物排放大户，在能源转换过程中转换效率的高低和污染控制的好坏将对资源和环境产生重要影响。

根据国家对电力行业的节能减排要求，电力行业应积极落实国务院颁布的《关于印发节能减排综合性工作方案的通知》中的目标任务和总体要求。根据《关于加快关停小火电机组若干意见的通知》要求，“十一五”期间关停5000万千瓦小火电机组，2007年关停1000万千瓦。截至2007年6月底，已关停小火电机组占2007年关停总目标的55%。根据《国务院关于“十一五”期间全国主要污染物排放总量控制计划的批复》要求，到2010年电力行业二氧化硫排放应控制在951.7万吨。由此可见，当前电力行业节能减排的形势十分严峻。

在“3060”目标指引和上述国际新规则下，国家正在逐步完善以碳市场为主的碳定价机制，推行碳交易，将碳排放权当作商品进行市场买卖，将碳排放量达到一定规模的行业企业纳入碳排放配置管理，在一定规则下，向其分配年度碳排放配额。如果企业的配额不够用，就需要自掏腰包，去市场买；如果企业节能减排做得好，配额用不了，就可以去市场卖。建立碳排放权交易市场是实现“碳达峰、碳中和”这一目标的重要抓手。今年以来，全国碳交易市场建设步入快车道。自去年12月以来，生态环境部已密集发布碳排放权交易管理办法、配额方案、重点排放单位名单、核算、核查等一系列文件。3月18日，生态环境部应对气候变化司称，将加快全国碳市场建设，推动《全国碳排放权交易管理暂行条例》立法审查进度，争取今年出台。根据国家总体安排，全国碳市场首批以发电行业起步，“十四五”期间，预计石油、化工、建材等八大重点能耗行业都将被纳入到碳市场。企业未来发展必须面对这一新规则，必须未雨绸缪，提前布局。

2低碳电力与节能管理策略

2.1改变传统的能源结构

从我国的实际情况来看，我国低碳技术正处于高速发展阶段，当前的低碳技术主要有：清洁发电技术、IGCC和NGCC等高效率的发电技术；核能、水能、风能、太阳能等低碳发电技术，以及各种CCS技术。

（1）碳捕集技术。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。

（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。

（3）发展各种新型能源发电技术。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。以天然气发电为例，随着国家对环保的重视，煤电比重将呈下降趋势，天然气等清洁能源发电比重将上升，目标到2020年，中国天然气消费量在一次能源消费中的比重将达到10%以上，利用量将达到3600亿立方米。随着天然气占中国一次能源消费比重的不断提高，将大大驱动天然气发电产业的快速发展。未来天然气发电空间巨大，需不断强化并利用天然气的“化石能源中碳排放量最低，清洁能源中利用成本最低”这一特点和优势。在天然气发电产业政策方面，积极推动政府出台环保政策和能源体制改革，推进碳排放监督和制约机制，推动碳交易市场进一步发展，提高天然气相对煤炭的竞争力，并打破行业垄断，提高市场化程度。另一方面，在天然气发电产业布局中，选择优质资源区域，加大资源储备，扎实推进分布式能源发展，同时统筹协调LNG产业布局，提高天然气供应能力、燃机修造技术水平和产品储备水平，降低燃机运营成本。

（4）大力发展氢能产业。2021年是“十四五”开局之年，也是推动“碳达峰、碳中和”目标达成的关键时期，氢能作为实现脱碳的重要解决方案，在实现这一美好愿景中发挥着重要作用。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中，氢能正式出现在第九章第二节“前瞻谋划未来产业”中，与类脑智能、量子信息、基因技术、未来网络、深海空天开发等前沿科技，被共同规划为“组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业。”

未来，氢能将成为中国能源体系的重要组成部分。据相关机构预测，到2050年氢能在中国能源体系中的占比约为10%，氢气需求量接近6000万吨，年经济产值超过10万亿元。现在大批企业也开始涉足氢能产业，其中，央企的布局尤为显眼。氢能与传统油气、化工产业链联系密切，中石化、中石油在油气储运零售终端建设和运营方面有一定的技术基础和整合优势，是其中的典型代表。国家能源集团、中船重工(718所)则在氢能产业链及氢能装备方面深入布局。国家电投、东方电气、中船重工(712所)等央企则侧重于研发氢燃料电池及其核心部件，突破核心技术，建立自主知识品牌。在终端应用燃料电池汽车方面，东风集团、一汽集团和中国中车等央企也进行了深度布局。

2.2发展低碳调度

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，而是将排放量也列入参考范围之内。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。

2.3加强用电节能管理

一是，需求侧电价响应制度。需求侧资源包括可削减类负荷资源和可转移类负荷资源两种类型。需求侧资源通过价格机制和激励机制对支撑系统供求平衡发挥作用。对于可削减类负荷资源，通过需求侧响应，降低电力需求，达到节电目的；对于可转移类负荷资源，通过需求侧响应，调节电力供求关系。当具有间歇性特点的可再生能源并网时，需求侧资源可以转化为备用容量资源，提高可再生能源消纳。如：东莞供电部门承着社会转型升级的契机，致力于满足经济社会发展和人民生活品质提升的用电需求，努力实现企业与经济、社会、环境的可持续发展。主动承担节能减排的社会责任，打造绿色智能电网，开展节能调度，倡导使用清洁电力，努力降低能源损耗。

二是，有序用电制度。有序用电是指电力用户响应电网要求、配合电网调峰运行的需求侧响应行为。有序用电是我国为保持电网供电安全可靠的必要措施，是常态化电力需求侧管理和维持供需平衡的重要手段之一。实践中，尚需加大对有序用电的经济和法律的引导，突出需求侧响应的概念，体现价值优先、效率优先，将有限的电力资源按照市场经济原则在用户间优化配置。如：供电部门致力为客户提供全方位的电力供应和节能增值服务，每年为不同行业的客户提供针对性的节能咨询和节能诊断，对节能标杆企业授牌表彰，树立典型。

三是，节约用电制度，做好节能宣传。节约用电是在满足生产、生活所必需的用电条件下，尽可能地减少电能的消耗，提高用户的电能利用率和减少供电网络的电能损耗。同时，在节能宣传方面，热心支持节能环保公益活动，开展节能进校园、进社区等公益宣传活动，并通过社会责任基地和节能展示厅，定期向学校、社会团体开放，向公众传播安全用电、节约用电等科普知识。如：开展“蓝生活，回归生活本色重拾童年光影”地球一小时主题活动。通过活动，呼吁市民在生活中做出改变：绿色出行、理性消费、循环利用、节约资源，以可持续的消费和生活方式，共同守护我们美丽可爱的蓝色星球。开展节能宣传系列活动，在全市33个分局开展“走进校园、走进社区、走进企业”节能宣传活动，联合市经信局在东莞市节能宣传月启动仪式上举办首届东莞市节能示范点授牌表彰，对15家来自不同行业客户授予节能示范典范称号，鼓励更多行业客户信任并加入节能行列，激发企业的社会责任意识，把节能行动从经济行为、政策行为上升为企业自觉自发的社会责任行为。

结束语

综上所述，低碳电力系统的建设与应用是电力行业实行改革的重要举措，同时也是落实我国可持续发展目标的重要环节，在提高工作能力、努力满足日益增长的社会需求的同时为我国国民经济的增长奠定了坚实的基础，是确保我国电力事业健康发展的重要保障。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和节能策略，实现地方的可持续发展。

参考文献

[1]马勇.电厂节能减排的必要性与对策分析[J].科技与企业.2014(18)

[2]张宇翔.电力行业节能减排的形势与对策[J].环球市场信息导报.2015(08)

[3]吴朋.低碳电力技术的研究现状及展望[J].电子测试.2016(24).

姓名：高馨
出生年月：1982年10月06日
性别：女
民族：汉
籍贯（精确到市）：北京市
当前职称：工程师
研究方向：电力/能源/环保