城市电网能耗体系指标的构建及节能措施

作者：许宜防 陈新

来源：《科技创新导报》 2011年第31期

许宜昉1 陈新2

(1、海南电网公司万宁供电局 海宁 571500; 2、浙江台州电业局 临海 317000)

摘 要:电力作为现代社会的主要使用能源形式,在社会能源损耗中占有很大的比重。我国的电力企业存在着能耗高的普遍现象。万宁电网由于初期规划的时候受国内电力设备制造技术和电网规划的,已经严重影响了企业的经济效益。本文结合万宁电网的发展构建出城市电网能耗体系及提出电网节能措施。

关键词:城市电网 能耗体系 节能

中图分类号:TM71 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)11(a)-0100-01

人口众多、资源相对短缺是我们国家面临的现实问题,能源节约和资源综合利用是我国经济和社会发展的一项长远战略方针。电力行业更是节能降耗的重点行业,电网企业在输电、配电、供电、用电等领域展开节能降耗活动,将对顺利实现“十一五”节能降耗指标产生重要作用。

1 城市电网节能的实际意义

1.1 提高我国能源的利用率

通过节能降损的实施不仅会减少对自然资源总量的消耗,更为主要的是提高能源的利用率,消耗尽可能少的资源产生更大的产出。

1.2 增强能源安全

我国现在的化石能源消耗巨大,石油国内产量已经不能满足国民经济的需要,煤炭的储量和产量也不能满足电力行业的需求,一次能源的巨大需求使得我国每年必须进口大量的石油、天然气。

1.3 促进新技术发展,抢占新的经济增长点

节能降损除了加强管理,最主要的还是技术措施。国家推行节能降损措施会促进节能降损相关技术的发展,加快产业结构调整,培育新的经济增长点。

2 城市电网损耗产生的主要原因

2.1 输配电变压器处于不经济运行状态

随着地方经济的快速发展,用电负荷也快速增长,从而使一些已处于满负荷或接近于满负荷的输配电变压器的负担增加,线路损耗增大。有些地方由于经济出现衰落,导致用电负荷下降,造成输配电变压器处于轻载,甚至有时完全处于空载状态,也使损耗增加。

2.2 城网改造滞后

由于近几年城市用电量增长速度明显快于城网建设速度,而电网建设改造资金又严重不足,电网发展长期滞后,中、低压配网架结构薄弱,造成线路老化,供电半径长,许多10kV线路长期处于满载及过载状况,尤其是居民区低压配网配置水平偏低,容量不足,低压引线年久失修,导线截面小,从而导致线损增加。

2.3 功率因数低

随着我国电力事业的迅猛发展,城市电力需求不断增长,工矿企业大量采用感应电动机和其它类感性用电设备,除吸收系统的有功功率外,还需要电力系统供给大量的无功功率。这些无功功率经过多级送电线路、变压器的输送和转换,造成无功功率的损耗,使得电网功率因数下降。同时办公楼、公共场所甚至居民区,由于各类设施及家用电器的广泛使用,也降低了配网的功率因数。这些因素不但使发供电设备出力不足,也使电网电压产生波动,从而增大电能损耗。

3 海南万宁电网能耗情况分析

3.1 万宁的城市情况

(1)地理环境:万宁市位于海南岛东南部沿海,东经110.39°北纬18.8°东濒南海,西毗琼中,南邻陵水,北与琼海接壤。南距三亚市112km,北离海口市139km,处于东线高速公路中部。

(2)土地人口:万宁市域总面积为4443.6平方公里,其中陆地面积1883.5平方公里,海域面积2550km2。在土地面积中,山地约占一半,丘陵和平原各占四分之一。全市总人口55.45万人,其中汉族47.61万人,黎苗等18个少数民族7.84万人;行政辖区有12个镇、5个国营农场、1个华侨农场、1个国营林场。万宁市驻地为万城镇。

3.2 万宁电网情况

万宁电网覆盖万宁市18个乡镇、6个国营农场,近1884km2、56万人口。截至2005年12月,公司资产总额约4.15亿元。拥有220kV变电站1座,110kV变电站4座,35kV变电站7

座;110kV线路6条共计163公里,35千伏线路11条共计124公里,10kV线路53条共计2949.5公里;10kV配变2037台,总容量166MVA安。

4 城市电网能耗评价指标的构建

城市电网能耗评价指标的选择应遵循繁简适中、全面性、指导性与可操作性兼顾的原则。本文构建城市电网能耗指标体系,并将对城市电力能耗影响较大的指标加入其中,从能源利用率、能源(资源)、相关产出指标3个方面构建城市电网能耗评价的指标体系。其中能源相关产出指标是影响能耗的外在影响因素,是节能工作的基础;产业结构指标决定着城市电网发展方向,已对相关因素对城市能耗总量的影响进行了分析;能源(资源)指标反映城市人均能耗水平、资源利用率现状。本文所介绍的指标体系由3个一级指标(B1～B3)和10个二级指标(C1～C10)构成,具体内容见图1。

5 电力节能措施

5.1 运用新型节能技术减少电能消耗

运用分布式供电技术和电力蓄能节能技术:将发电系统以小规模(数千瓦至50MW的小型模块式)、分散式的方式布置在用户附近,可地输出电、热或(和)冷能的系统。较传统的集中供电,分布式供电没有或者很低的输电损耗;另外分布式供电可以利用可再生能源发电,既节能又环

保。电力蓄能节能技术,可把用电低谷时的电能转换成其他能量储存起来,在用电高峰时释放使用,有效解决资源浪费问题,提高发电设备利用率。

5.2 改造电气设备减少电能消耗

采用新型变压器和使用变频调速装置节能:采用非晶合金铁芯的变压器,噪音低、损耗低,空载损耗是常规变压器的20%,而且维护简单,运行费用低,因此推广适用低耗损变压器可是有效降低总功损耗。对供电系统的基本电气设备进行节能改造的同时,为了切实做到节能环保,用电企业通过对使用的电气设备进行技术改造,可以节省大量煤电资源消耗。采用变频调速装置改造风机、水泵运行方式,是目前企业节约电能,提高经济效益的重要措施之一。

5.3 合理规划电网优化电网配置

合理设计、改善电网的布局和结构;避免或减少城农网线路的交错、重叠和迂回供电,减少供电半径太大的现象。针对配变单端供电情况,应适当将配变安装在负荷中心处,这样可使低压线路由一路输出变为几路输出,从而提高电压质量,降低了低压线损。在有功功率合理分配的同时,做到无功功率的合理分布。无功补偿优化是通过调整电网中无功电流的分布,从而达到降低网络的有功功率损耗,并使电压水平保持最好的目的。使用无功优化装置应用于变电站达到减少电网能量消耗,提高供电质量的效果。