綠色電網(wǎng)節(jié)能效益研究

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【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國家越來越重視綠色電網(wǎng)的節(jié)能效益。為進(jìn)一步明確如何進(jìn)行綠色電網(wǎng)節(jié)能，需要重視電網(wǎng)對于環(huán)境以及社會(huì)資源的外在影響，合理做好電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，通過多樣化的綠色電網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)以及能耗降低進(jìn)行資源節(jié)約，增強(qiáng)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行效應(yīng)，在有條件的基礎(chǔ)上盡可能地增強(qiáng)電能輸送能量。

【關(guān)鍵詞】綠色電網(wǎng)；節(jié)能效益；綜合分析

1引言

當(dāng)前時(shí)期，我國二氧化碳的排放量已經(jīng)占據(jù)了世界總量的30%，這樣嚴(yán)峻的社會(huì)發(fā)展形勢已經(jīng)迫使國內(nèi)必須要建設(shè)環(huán)境優(yōu)化型的環(huán)保社會(huì)，實(shí)現(xiàn)多種多樣的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。由于電能屬于能源發(fā)展中的重要內(nèi)容，電網(wǎng)是吸收能源輸送電力的重要性平臺，做好電網(wǎng)的節(jié)能減排工作更是需要被重視且快速實(shí)行的。本文主要對其進(jìn)行簡單分析，以期提供參考。

2綠色電網(wǎng)建設(shè)的基本內(nèi)容

2.1綠色電網(wǎng)建設(shè)基礎(chǔ)架構(gòu)

電能消費(fèi)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要衡量性指標(biāo)，由于電網(wǎng)是連接電源以及社會(huì)消費(fèi)者的一個(gè)重要介質(zhì)，其可根據(jù)當(dāng)前區(qū)域的發(fā)展情況做好該區(qū)的電力資源控制與調(diào)節(jié)。但由于近年來地方經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)建設(shè)的高質(zhì)量性與迫切性要求愈加凸顯，為保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展下的用電需求，推動(dòng)電力企業(yè)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的和諧建設(shè)，均衡內(nèi)外部利益相關(guān)者的效益，建設(shè)智能化、高效化以及可靠化的綠色電網(wǎng)勢在必行，這是當(dāng)前必須要開展的一項(xiàng)工作。

2.2綠色電網(wǎng)實(shí)際規(guī)劃舉措

2.2.1做好電力規(guī)劃的環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù)的優(yōu)良已經(jīng)成為評判工程規(guī)劃是否合格的一個(gè)重要性指標(biāo)。由于規(guī)劃工作作為整個(gè)電力工程項(xiàng)目的首要環(huán)節(jié)，工程項(xiàng)目的環(huán)保性占比量與電力規(guī)劃的具體情況息息相關(guān)。

2.2.2做好電力規(guī)劃的環(huán)保設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)工作是整個(gè)電力項(xiàng)目建設(shè)全過程的關(guān)鍵性工作，需要良好的技術(shù)進(jìn)行把控和支撐。優(yōu)秀的設(shè)計(jì)管理工作不僅僅能夠體現(xiàn)電網(wǎng)建設(shè)公司的管控水準(zhǔn)，還能夠通過對設(shè)計(jì)質(zhì)量以及設(shè)計(jì)進(jìn)度的全面管控，實(shí)現(xiàn)成本的有效降低。

2.2.3優(yōu)先選擇一些“緊湊型”線路該類別的線路主要用于減少導(dǎo)線之間的距離，利用線路進(jìn)行波阻抗變化，從而提升線路的自然輸送實(shí)效。另外，其還可以減少架空輸電線路占地面積廣情況的出現(xiàn)，提高線路的實(shí)際輸電能力，減少工程實(shí)際造價(jià)。

2.2.4采用多回桿塔型式緊湊型輸電線路屬于一種比較新穎的輸電模式，其可有效緩解線路走廊比較嚴(yán)峻的外在情況，減少輸電線路走廊征地30%，降低工程造價(jià)成本20%，對提升線路的輸電效率、節(jié)約土地資源具有重要價(jià)值意義。

2.2.5采用新技術(shù)進(jìn)行環(huán)境分析在輸電線路的建設(shè)過程中，需要應(yīng)用張力放線的模式進(jìn)行地線的確定，避免人工放線對植被造成的負(fù)面影響。

3綠色電網(wǎng)的節(jié)能情況

3.1做好主網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)裙ぷ?/p>

按照全面的規(guī)劃設(shè)計(jì)以及布局等各項(xiàng)原則，需要對綠色電網(wǎng)采取無功補(bǔ)償?shù)姆绞脚渲煤么笕萘康脑O(shè)施設(shè)備，提升整個(gè)輸電線路的功率，降低某一些存在的安全風(fēng)險(xiǎn)以及能源損耗。對無功補(bǔ)償下的集中補(bǔ)償以及分散式補(bǔ)償模式需要以后者為主，以降低能耗為主要原則，做好各項(xiàng)工作的一一推進(jìn)。本文主要從以下幾個(gè)方面對其進(jìn)行簡要分析：①無功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備是必須要配置一些無功電力分層區(qū)域使得整個(gè)區(qū)域具有良好的調(diào)節(jié)效益。②500kV無功補(bǔ)償應(yīng)當(dāng)滿足電網(wǎng)的實(shí)際性需求不可超出其規(guī)定的范圍。③220kV無功補(bǔ)償設(shè)備的容量需要按照主設(shè)備容量的20%進(jìn)行有效配置。④無功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)的設(shè)立需求進(jìn)行確定，一旦發(fā)現(xiàn)該種情況出現(xiàn)變化時(shí)能夠切入正常的電壓水平。

3.2進(jìn)行主網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

在城市地區(qū)的電網(wǎng)主網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，需要提升整個(gè)城市電力輸送的時(shí)效性以及靈活性，結(jié)合整個(gè)區(qū)域的電力規(guī)劃以及輸電工程的建設(shè)方案完善不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下的電網(wǎng)電力輸送模式，對某些電網(wǎng)電能輸送薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行革新和改進(jìn)，提升電網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)的輸電效率。本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行簡要分析：①需要進(jìn)行負(fù)荷中心的實(shí)時(shí)調(diào)整，以優(yōu)化整個(gè)變電站的網(wǎng)點(diǎn)布局以及網(wǎng)架的框架結(jié)構(gòu)。另外，還需要合理地劃分不同變電站的供電覆蓋范圍，對整個(gè)變電站的容量進(jìn)行有效選擇，使其不僅僅滿足供電站的復(fù)合性發(fā)展需求，也滿足整個(gè)變電站的供電可靠性要求，增強(qiáng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)投資效益。②對變電站的網(wǎng)絡(luò)布局點(diǎn)確定以及電壓等級劃分時(shí)，需要采用組合的方式對其進(jìn)行優(yōu)化，盡量使電網(wǎng)接線處于一種標(biāo)準(zhǔn)化的狀態(tài)，簡化變電站的層級分布，根據(jù)變電站電網(wǎng)電力輸送的負(fù)荷密度，調(diào)整對應(yīng)的變電站的供電壓等級。

4綠色電網(wǎng)的運(yùn)行模式介紹

4.1優(yōu)化整個(gè)電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行模式

電力系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)行過程中，常常受到很多外在因素的影響，其中，電力系統(tǒng)的最優(yōu)潮流的確定便是整個(gè)電力系統(tǒng)優(yōu)化必須要著重重視的一個(gè)內(nèi)容。電力系統(tǒng)的最優(yōu)潮流是一種多變量、非線性的組合優(yōu)化性問題，是指其在滿足特定的系統(tǒng)安全運(yùn)行以及安全約束的基準(zhǔn)下，通過各種各樣的系統(tǒng)內(nèi)部調(diào)控手段，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的最優(yōu)化，確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。為優(yōu)化整個(gè)電力系統(tǒng)，勢必要從所有的最優(yōu)潮流中選擇一個(gè)使目標(biāo)函數(shù)的成本最小化的方案，通過該種方式來優(yōu)化整個(gè)電路潮流損耗值，提升整個(gè)電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量以及系統(tǒng)無功分布情況。正是因?yàn)樵摲N方式，無功優(yōu)化潮流一般是以系統(tǒng)中的最小運(yùn)行損耗為最終目標(biāo)，在減少系統(tǒng)的有功損耗的基準(zhǔn)之上，改善整個(gè)電力系統(tǒng)輸電線路的輸電實(shí)效。

4.2有效地安排停電檢修模式

停電檢修是降低損耗的另外一種方式，該種方式在國內(nèi)外的研究比較少涉及，但是卻是可以真正進(jìn)行能耗降低的重要措施。開展針對性的檢修計(jì)劃，可確保設(shè)備長期處于一個(gè)正常的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)一些日常檢修過程中本就無法發(fā)現(xiàn)的內(nèi)部問題，在問題擴(kuò)大化之前就將存在的安全隱患消除掉，避免意外事故的進(jìn)一步出現(xiàn)，增加設(shè)備運(yùn)行的故障間隔時(shí)間。針對性地進(jìn)行檢修計(jì)劃安排，可將某一些高能耗的設(shè)施設(shè)備替換掉，減少因設(shè)備故障而出現(xiàn)的臨時(shí)性停電或者故障停電情況，增強(qiáng)電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性以及有效性，保證電網(wǎng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上以停電檢修的方式降低電路輸送組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)損耗電量。

4.3選擇合適的變壓器

變壓器是電力系統(tǒng)中應(yīng)用設(shè)計(jì)方面較廣的一種電力設(shè)備，其分布范圍廣、應(yīng)用頻率高，功能損耗占整個(gè)電網(wǎng)總損耗的40%，因此，對變壓器的運(yùn)行進(jìn)行節(jié)能減排具有十分重要的價(jià)值。由于主網(wǎng)的變壓器容量大、投資效益高，對其進(jìn)行更換并沒有較大的經(jīng)濟(jì)效益，但是可以通過對電網(wǎng)負(fù)荷曲線的有效確定達(dá)到電網(wǎng)節(jié)能損耗的實(shí)質(zhì)性目的。另外一種降低變壓器電能損耗的方法就是對高能耗的變壓器進(jìn)行更新以及替換，開發(fā)出一種新型的節(jié)能電壓器來降低其運(yùn)行損耗率，確保變壓器的經(jīng)濟(jì)化運(yùn)行，以提升變壓器的實(shí)質(zhì)性運(yùn)行實(shí)效。當(dāng)前時(shí)期，城市電網(wǎng)主網(wǎng)中的大部分的高能耗變壓器已經(jīng)被替換成了節(jié)能型變壓器，而優(yōu)化整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行方式才是真正提升變壓器運(yùn)行效率的重要措施。以我國當(dāng)前電網(wǎng)系統(tǒng)的變壓器運(yùn)行情況可知，大部分的變電站變壓器都是在自然狀態(tài)下進(jìn)行自主損耗，并沒有采取專門性的節(jié)能新設(shè)施，這主要是源于原有的傳統(tǒng)觀念，故做好變壓器的節(jié)能降耗工作勢在必行且具有重大價(jià)值意義。

5結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段國家越來越重視綠色電網(wǎng)的節(jié)能效益。為進(jìn)一步明確如何進(jìn)行綠色電網(wǎng)節(jié)能，需要根據(jù)實(shí)際情況構(gòu)建智能型的供電主網(wǎng)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化整體的主網(wǎng)結(jié)構(gòu)性能，通過有效的手段打造一些綠色化的電網(wǎng)管理體系，從而提高城市電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際效果，促進(jìn)該項(xiàng)工作的持續(xù)性發(fā)展。

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作者：闞黎明 崔亞男 單位：山東電工運(yùn)檢工程有限公司