电力有效利用和节电技术措施

摘要 电力是各种能源中重要的一种，其消耗比重较大。电力企业在输电、配电、供电方面，以及工矿企业在用电过程中采取切实有效的措施节约用电，将对顺利实现“十一五”节能降耗指标发挥重要作用。文章从优化电力调度、可再生能源的合理利用、降低线损、加强用电管理a、建筑节能等方面，分析了节电技术措施。

　　关键词 电力能源 合理利用 加强用电管理 节能降耗

　　1 前言

　　节能减排是我国“十一五”期间一项重要的社会任务，是构建和谐社会的重要因素。要实现在“十一五”规划中提出的2010年单位GDP能耗下降20％的目标，实施电力的合理利用和节约用电非常重要。

　　据不完全统计，我国电力损耗中，线损电量约占总电能损耗的90.1％；其次是建筑用能、用水等方面的能耗，占9.9％。因此，电力部门和用电的工矿企业必须采取各种切实可行的措施来合理用电和节约用电。

　　2 合理利用能源，降低发电能耗

　　我国的能源虽然不是十分丰富，但多种能源并存，可以利用煤炭、水力、风力、核能、石油、天然气、太阳能、垃圾等各种能源来转换为电力能源。

　　2.1合理优化调度

　　近年来，国家有关部门已明确要求：发电调度中优先考虑天然资源、可再生能源和低能耗机组发电。为此，政府要求电力部门根据各地能源的实际情况，尽快制定切实可行的调度规划，以节能、环保、经济为标准，确定各类发电机组的发电次序、时间和负荷，优先调度天然资源、可再生能源和低能耗机组发电，或直接按照能耗标准调度，以此来激励发电企业降低能耗，尽可能地减少高能耗机组投入的运行。

　　电网发电的经济性指标主要取决于所有装机设备的等级及状况、平均负荷率两大要素。在前者相近的前提下，提高电网整体经济性的主要手段就是提高平均负荷率（包括数值及品质）；次要手段是在平均负荷率一定的情况下，优化分配各运行机组之间的负荷。

　　发电企业若政策到位、技术上得到充分支持，电源点负荷分配合理、企业内部机组合理安排调停、适当推行两班制运行、企业内部负荷优化分配等一系列措施到位，电煤的消耗有望在一定程度上得到下降。

　　2.2充分利用可再生能源

　　现阶段，新能源与可再生能源是指除常规能源和大型水力发电之外的风能、太阳能、小水电、海洋能、地热能、氢能和生物质能等。可再生能源的开发利用是实现我国“节能、降耗、环保、增效”的重要手段。根据我国能源发展的有关规划，“十一五”期间，我国将大力发展风电，适当发展太阳能光伏发电和分布式供能系统。

　　风能和太阳能等可再生能源大规模开发利用时，必须解决可再生能源发电的并网以及对电网影响的问题。一方面，电力部门除了要优先收购风电外，还应承担电网建设和传递电力的义务，需要大量的资金投入，因此政府的政策支持十分重要；另一方面，由于风电和太阳能电源的功率间歇性和随机性等特点，大规模接入地区电网后，将对地区电网的结构设计、运行调度方式、无功补偿措施以及电能质量造成越来越明显的影响，电力部门必须采取妥善的技术和管理等措施来积极应对，以确保电网稳定、可靠、安全运行。

　　3 节能技术措施

　　3.1降低综合线损

　　3.1.1优化电网规划

　　通过合理的电网规划来降低线损。要根据实际情况，综合考虑近、远期地区负荷密度、节能降损和区外电源的受电通道等情况，从各个电压等级协调发展的角度，因地制宜地建设高压配电网，大力发展110kV网架及110kV直降10kV方式的供电。

　　推广节能低耗、符合环保要求的配电网。为了减少线损，提高电压质量，根据负荷特点，可采用中压配电网延伸进住宅小区，压缩低压配电网的范围，做到多布点，近距离供电。

　　3.1.2变压器节能改造和经济运行

　　（1）变压器降耗改造

　　各种变压器数量多、容量大，总损耗不容忽视。因此，降低变压器损耗是势在必行的节能措施。若采用非晶合金铁芯变压器，具有低噪音、低损耗等特点，其空载损耗仅为常规产品的五分之一，且全密封、免维护，运行费用极低。S11系统是目前推广应用的低损耗变压器，空载损耗较S9系列低75％左右，其负载损耗与S9系列变压器相等。因此，应在输配电项目建设环节中推广使用低损耗变压器，并且在条件具备时，逐渐淘汰老式的高能耗变压器，以新型的节能变压器来替代。

　　（2）变压器经济运行

　　变压器经济运行指在传输电量相同的条件下，通过择优选取最佳运行方式和调整负载，使变压器的电能损失最低。变压器经济运行无需投资，只要加强供、用电的科学管理，即可达到节电和提高功率因数的目的。每台变压器都存在有功功率的空载损失和短路损失，无功功率的空载消耗和额定负载消耗。因变压器的容量、电压等级、铁芯材质不同，故上述参数各不相同。因此，变压器的经济运行就是选择参数好的变压器和最佳组合参数的变压器运行。

　　选择变压器的参数和优化变压器的运行方式可以从分析变压器有功功率损失和损失率的负载特性入手。

　　（3）电网无功配置优化

　　大量无功电流在电网中会导致线路损耗增大，变压器利用率降低，用户电压跌落。无功补偿是利用技术措施降低线损的重要措施之一，在有功功率合理分配的同时，应做好无功功率的合理分布。

　　无功优化的目的是通过调整无功潮流的分布来降低网络的有功功率损耗，并保持最好的电压水平。无功优化补偿一般有变电所无功负荷的最优补偿、配电线路最优补偿以及配电变压器低压侧最优补偿。由电能损耗公式可知，当线路或变压器输送的有功功率和电压不变时，线损与功率因数的平方成反比，即功率因数越低电网所需无功就越多，线损就越大。因此，在受电端安装无功补偿装置，可减少负荷的无功功率损耗，提高功率因数，提高电气设备的有功出力。随着电力电子技术的发展，应积极开展有源滤波装置(ActivePowerFiltet）和静止同步并联补偿器（Statcom）的试点应用。

　　3.2用电的节能管理

　　开展电力需求方管理能带来直接经济效益和良好的社会效益，有效的技术手段是实施需求方管理的基础，研究掌握好能效技术、负荷管理技术，采用先进技术来提高终端用电效率，对实现电力需求方管理的目标起到保障作用。

　　3.2.1改变用户的用电方式

　　主要指负荷整形管理技术，包括“削峰”、“填谷”等措施。根据电力系统的负荷特性，以某种方式将用户的电力需求从电网的高峰负荷期削减、转移或增加电网负荷低谷期的用电，以改变电力需求在时序上的分布，减少每日或季节性的电网峰荷，提高系统运行的可靠性和经济性，还能减少新增装机容量、节省电力建设投资，降低预期的供电成本。主要在终端用户中采用蓄冷蓄热技术、能源替代运行技术和改变作业程序、调整轮休制度。

　　3.2.2提高终端用户的用电效率

　　用电企业要选用高效用电设备、实行节电运行，采用能源替代，实现余能、余热回收和应用高效节电材料、作业合理调度、改变消费行为等方式。

　　推广高效节能的电冰箱、空调器、电视机、洗衣机、电脑等家用及办公电器，降低待机能耗，实施能效标准和标识，规范节能产品市场。引导企业采用无功补偿、智能控制、变频调速和高效变压器、电动机等节电控制技术和产品，有利于电网“削峰填谷”、优化电网运行方式、改善用能结构、降低环境污染，提高终端企业的电能利用率。

　　3.2.3楼宇及变配电站的建筑节能

　　虽然办公楼和变配电站的建筑能耗一般占电力总能耗的比重不大，但是在全社会的商业用电中，楼宇空调和照明用电占了很大份额。因此电力企业作为能源供给企业，应成为节能表率，树立电力企业的良好形象，通过示范效应促进全社会的节能。

　　3.2.4围护结构节能技术

　　围护结构节能技术指通过改善建筑物围护结构的热工性能，达到夏季隔绝室外热量进入室内，冬季防止室内热量泄出室外，使建筑物室内温度尽可能接近舒适的温度，以减少通过辅助设备（如采暖、制冷设备）达到合理舒适室温的负荷，最终达到节能目的。建筑物的围护结构节能技术分为墙体节能技术、窗户节能技术、屋面节能技术、遮阳系统、生态绿化等。

　　3.2.5电气设备节能

　　（1）电气布置及接线优化

　　电气设备布置方面，尽量将需要散热的设备放在通风良好的场所，以最大限度地减少机械通风，降低建筑物内的能耗；将变压器室等产生大量热量的设备房间与需要配置空调的设备房间的隔墙采取隔热措施。

　　（2）选用环保节能型设备

　　1）采用节能型变压器、电动机等电气设备。

　　2）对水泵、风机、注塑机、空调机等工业控制和民用用电系统根据设备的实际工作条件，合理选择变频调速控制这种先进的节电技术。

　　3）采用节能的电冰箱、洗衣机、电视机等家用电器。

　　3.2.6照明节电技术

　　（1）尽量利用自然采光，特别是人员巡视、设备运输的楼梯间和走廊在设计时应尽可能考虑采用自然采光。

　　（2）常用的公共灯尽量采用双控、多控、声光控等有利于节能的控制方式，既方便控制，又大大节约电能。

　　（3）选用高效、节能的电光源。照明光源的选择，除根据使用场所的需求外，还应根据电光源的显色指数、使用寿命、调光性能、点燃特性等综合考虑。原则是根据不同需求情况积极选用新一代的节能光源，如用电子节能灯、发光二极管等替换白炽灯，用高压钠灯、金卤灯替换高压汞灯。

　　（4）采用先进的控制方法，实现定时关灯或控制电压。首先，由于晚间电网电压高于标准电压，致使灯具超功率运行，不仅亮度超标，而且还大大缩短了灯具寿命；其次是由于晚23:00以后的照明需求（特别是路灯照明）急剧减小，可以在符合相关照明标准的前提下适当降低亮度水平，通过对路灯电路进行适当的稳压和调压控制，可以节约更多的能源，同时还可以大大延长灯具寿命。

　　（5）对照明灯的一些辅助元器件推广使用节能产品，如用电子镇流器替代电感型的镇流器等。

　　（6）使用温、湿度控制器，在环境温度和湿度未满足运行要求时，再自动投入开关柜的加热器。

　　3.2.7空调节能技术

　　空调节能指对控制室内温、湿度的空调系统及设备采用先进技术或合理方式以达到节约能耗的目的。空调节能技术可从几个方面进行：降低空调冷负荷、提高冷气输配系统的效率、提高制冷系统的效率、采用抽井水蓄冷技术、利用相变储能材料等。

　　4 结束语

　　目前，我国的电力损耗虽然还很高，节电空间也较大，节约电能，降低损耗任重道远。只要我们加强管理，因地制宜，制定各种切实可行的管理制度，采取必要的技术措施，并严格检查与考核，把节能工作当作日常生活、生产中的重要工作，常抓不懈，一定能实现电力的充分、合理、有效利用，节能降耗的目的一定能达到，能源的利用效率一定能不断提高。