陳 娟 程 波
(湖北咸寧供電公司,湖北 咸寧 437000)
人類社會在不斷發(fā)展前進的同時,也對環(huán)境造成了嚴重破壞。尤其是全球變暖問題,嚴重影響著人類的生存與發(fā)展。致使全球變暖的主要原因是二氧化碳排除量的嚴重超標,所以在進行經(jīng)濟發(fā)展的時候需要對排碳量進行控制,減少溫室氣體的排放。在電力企業(yè)發(fā)展中,要實現(xiàn)低碳目標,就需要對電力系統(tǒng)進行長遠規(guī)劃,這樣才能保證運營的持續(xù)性。電力系統(tǒng)的規(guī)劃一般是指針對電網(wǎng)、電力負荷和電源等進行規(guī)劃、預測,最終對電力系統(tǒng)配置做出一個合理、科學的規(guī)劃。電力系統(tǒng)運營是指根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃,在保證供電需求運行穩(wěn)定的同時使系統(tǒng)各項成本支出最小化。
低碳經(jīng)濟一般是指在現(xiàn)階段的經(jīng)濟發(fā)展模式中實現(xiàn)低碳排放,使得各項發(fā)展對環(huán)境產(chǎn)生的污染降到最低。所以,要實現(xiàn)低碳經(jīng)濟,就需要對能源進行研究,有效提高能源使用率,并創(chuàng)造無污染能源。在這就需要人們轉變觀念,進行技術創(chuàng)新,最終使環(huán)境中的碳能夠保持在平衡狀態(tài),就是人類排放的碳能夠與吸收的碳保持一致。在電力系統(tǒng)規(guī)劃與運行下,實現(xiàn)低碳經(jīng)濟,就需要做好低碳電力技術和低碳排放交易兩方面。
低碳技術通常指的是在碳捕獲、可再生能源、煤炭利用等領域中研發(fā)出可以有效控制溫室氣體排放的先進技術。低碳電力技術通常涵蓋了清潔發(fā)電技術、煤氣化發(fā)電技術、循環(huán)發(fā)電技術等。
碳排放機制一般包含了清潔發(fā)展機制、排放機制、排放貿(mào)易制度等。這些碳排放教育機制可以在不同對象或者領域以不同方式實現(xiàn)碳排放的交易、獲取和轉讓等。故而,在低碳目標下,各個工業(yè)部門應該要對碳排放的額度進行嚴格控制,如果二氧化碳的排放超出額度,就需要繳納相應的罰金。
電源規(guī)劃就是依據(jù)規(guī)劃期內(nèi)的負荷預測要求,在滿足可靠性前提下,尋找最理想的電源擴展方案。傳統(tǒng)電源規(guī)劃方式是用規(guī)劃期的總費用作為目標,主要是從可靠性和經(jīng)濟性等方面來對各個電源擴展方案的好壞進行評價,但是對低碳卻沒有考慮。低碳目標下,電力系統(tǒng)的電源擴展規(guī)劃需要對低碳經(jīng)濟的相關要素進行重點考慮。在低碳目標下,低碳電源會更受人們重視。
電網(wǎng)規(guī)劃就是在電源規(guī)范和負荷預測的前提下對輸電線路的投建方案進行確定。低碳目標下對電力研究的重點主要就是在發(fā)電側和用電側方面,在輸電環(huán)節(jié)研究較少。讓電力實現(xiàn)低碳發(fā)展的過程中輸電環(huán)節(jié)也具有重要意義。所以在低碳目標下,在電力系統(tǒng)的規(guī)劃階段需要對不同網(wǎng)架結構的低碳效益進行重點考慮,主要包括如何降低網(wǎng)損,有效提高電網(wǎng)對清潔隨機性電源的接納能力及電網(wǎng)對電力系統(tǒng)低碳化的支撐作用。
電源和電網(wǎng)是電力系統(tǒng)中非常重要的組成部分,兩者之間有著非常直接的聯(lián)系。電力系統(tǒng)中的電源布局和容量的設置將會對規(guī)劃的輸電線路情況產(chǎn)生影響。而電力系統(tǒng)中現(xiàn)階段的電網(wǎng)結構也會對電源裝機的布局產(chǎn)生影響。在低碳目標下,電源和電網(wǎng)的規(guī)劃應該要協(xié)調(diào),這樣才能有效實現(xiàn)低碳目標。
發(fā)電機組的優(yōu)化組合和優(yōu)化啟停主要的作用是對各個機組在某一個調(diào)度周期內(nèi)各個時段上的運行狀態(tài)的優(yōu)化問題進行確認,它是優(yōu)化和調(diào)度機組的基礎。在低碳目標下,如果機組的組合狀態(tài)不一樣,在對系統(tǒng)發(fā)電能耗產(chǎn)生影響時,也會讓碳排放的總量不同;而且因為碳交易和碳排放額度的限制,機組的組合情況會對系統(tǒng)發(fā)電的碳排放量以及相關的費用產(chǎn)生非常嚴重的影響,它會對電力系統(tǒng)的碳減排效果造成最直接的影響。
對發(fā)電機組進行優(yōu)化調(diào)度需要在已經(jīng)確定發(fā)電機組的情況來進行,主要是對電力系統(tǒng)符合在機組間的合理分配問題進行了分析,它能夠讓電力系統(tǒng)獲得最大的經(jīng)濟效益。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟調(diào)度是在滿足發(fā)電機組和電力系統(tǒng)各類約束條件的基礎上,對各個在運發(fā)電機組的出力進行合理的安排,讓系統(tǒng)的燃料成本最低,但是卻沒有對環(huán)境問題進行考慮。在人們對環(huán)境問題越來越重視的情況下,傳統(tǒng)的經(jīng)濟調(diào)度方式存在的問題表現(xiàn)得越來越明顯,所以就產(chǎn)生了考慮各種污染物排放影響的電力系統(tǒng)環(huán)境經(jīng)濟調(diào)度。在低碳目標下,二氧化碳的排放量也會影響發(fā)電調(diào)度。
由于CCS裝置能源消耗率比較大,此外,它和火電廠的發(fā)電循環(huán)有著直接的聯(lián)系,因此,它的運行機制非常復雜。碳捕集電廠的運行機制非常靈活,如果再將它的旋轉備用能力和負荷跟蹤能力提高的話,就能夠讓電力系統(tǒng)的運行安全性和可靠性提高。如果在引入碳捕集電廠后就可能會對電系統(tǒng)帶來各個方面的影響。此外,碳捕集電廠和風電等新能源協(xié)調(diào)運行的能力也很強,從理論上分析,碳捕集電廠可以提升清潔能源的利用效率,優(yōu)化電力系統(tǒng)的能源結構。
堅持發(fā)展低碳經(jīng)濟是實現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展的必然要求,而電力行業(yè)是我國基礎能源消耗率較高和碳排放量較高的行業(yè)。因此,只有在低碳目標下對電力系統(tǒng)規(guī)劃和運行模式進行有效構建,才能真正實現(xiàn)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
[1]謝傳勝,董達鵬,段凱彥,李娜,曾鳴.基于層次分析法-距離協(xié)調(diào)度的低碳電源電網(wǎng)規(guī)劃協(xié)調(diào)度評價[J].電網(wǎng)技術,2012(11):1-6.
[2]陳啟鑫,康重慶,夏清,周意誠,橫山隆一.電力行業(yè)低碳化的關鍵要素分析及其對電源規(guī)劃的影響[J].電力系統(tǒng)自動化,2009(15):18-23.
[3]宋曉華.基于低碳經(jīng)濟的發(fā)電行業(yè)節(jié)能減排路徑研究[D].華北電力大學,2012.
[4]康重慶,周天睿,陳啟鑫.電力企業(yè)在低碳經(jīng)濟中面臨的挑戰(zhàn)與應對策略[J].能源技術經(jīng)濟,2010(06):1-8.