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“大电网”时代的节能策略探讨分析

2013/5/26 0:10:21 作者：UPS应用来源：中国行业研究网
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智能电网建设步伐的加快，进一步帮助电网网损率逐步降低。但是在输变电项目能评过程中可以看出，主变压器等相关设备能耗、既有电网能耗较高等方面仍有可完善之处。

智能电网建设步伐的加快，进一步帮助电网网损率逐步降低。但是在输变电项目能评过程中可以看出，主变压器等相关设备能耗、既有电网能耗较高等方面仍有可完善之处。
　　
　　在当前我国终端能源消费中占比高达20%的电力消费几乎完全依靠电网进入终端用户。而作为当前我国最大的电力企业，国家电网[微博]公司下辖26个省、自治区、直辖市，覆盖国土面积的88%以上；其次是南方电网公司，负责广东省、广西自治区、云南省、贵州省和海南省5省(区)的电网投资建设、经营管理及输配电业务。而除上述两个公司外，内蒙古电力集团公司、陕西省地方电力集团公司等电网企业也参与共同构建了我国电网格局。
　　
　　而电网内各电压等级电网则承担着不同的输电功能，1000千伏特高压交流定位于国家主干网架建设和跨区域联网送电；±800千伏直流输电定位于我国西部大水电基地和大煤电基地的超远距离大容量外送；750千伏电网主要作为西北地区跨省联网送电线路；500千伏电网主要作为除西北地区以外的区域和省内主网架；330千伏电网主要作为西北地区内的省网主网架；220千伏及以下电网主要承担将电力输送给用户的任务。
　　
　　近年来，伴随着国家经济的发展，电网建设也得到了迅速发展。电网系统运行电压等级不断提高，网络规模也不断扩大，截至2011年底，全国220千伏及以上输电线路总长度达48万公里，变电容量约22亿千伏安，电网规模跃居世界第一。
　　
　　在此期间，一大批重大输电工程开工建设。其中，海南联网、呼辽直流、新疆与西北联网以及特高压交、直流等一批高电压等级、长距离、大容量的输电工程已建成投产，开启了我国大电网时代，增强了跨区域电力输送能力。
　　
　　我国智能电网建设步伐加快，特高压电网工程逐步开展，1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程顺利通过国家验收，标志着特高压已不再是“试验”和“示范”阶段。2011年10月，皖电东送淮南-上海特高压交流输电示范工程获国家发改委核准，成为继晋东南—荆门输电工程后全国第二条获准建设的特高压交流输电项目。目前电网建设已成为我国电力建设的重要方向，“十二五”期间我国电网投资规模持续扩张。
　　
　　6%的网损率
　　
　　电网电能损耗水平作为一项反映电网规划建设、生产运行、装备及经营管理水平的综合性技术经济指标，直接反映了电能的利用效率，同时影响着电网企业的经营效益。通常采用网损率或者电能损耗率来衡量电网的能效水平，世界主要国家电网网损率如表所示。
　　
　　A类代表国：日本、韩国，网损率最低，电能损耗很小。属于发达国家或新型经济体，电网建设较为完善，平均负荷密度大，电网输送距离短，重视电网降损，采用各种降损技术措施，电源与负荷分布较为平衡，电源多集中于负荷中心。
　　
　　B类代表国：美国、法国、英国，网损率较低，电能损耗较小。属于发达国家，电网建设较为完善，平均负荷密度大，电源多集中于负荷中心，电力主要以就地平衡为主，较早实行电力市场化改革。
　　
　　C类代表国：俄罗斯、巴西、菲律宾，网损率较高，电能损耗较大。属于发展中国家，电网处于发展阶段，平均负荷密度小，电力输送距离较远。
　　
　　D类代表国：印度，网损率很高，电能损耗很大。属于发展中国家，电网建设严重滞后，平均负荷密度小，设备陈旧老化，线路过载严重，配电线路方面缺乏管理，电力管理体制不够健全，偷电漏电现象比较严重，电力输送距离较远。
　　
　　我国属于发展中国家，电网处于快速发展阶段；国土面积大，平均负荷密度小；电力输送距离较远。与世界各国相比，我国电网电能利用效率处于中游偏上水平。根据国家电网公司提供数据，“十一五”末期电网网损率降至6%左右。
　　
　　低压输配网损较重
　　
　　电能在电网传输过程中产生损耗，电能损耗随着电压等级的提高迅速下降。在整个电网电能损耗中，高压输电网电能损耗占少部分，绝大部分是低压输配电网电能损耗。2010年我国330千伏及以上高压电网损耗约占全部损耗的10%，220千伏及以下中低压电网损耗约占90%。
　　
　　电网电能损耗主要包括传输损耗(变电站损耗和线路损耗)和自身消费(主要是变电站因控制、保护、空调、生活等运行维护需要所使用的电力，即变电站站用电)。其中传输损耗占电网总电能损耗的90%以上，包含线路损耗和变电损耗两部分。
　　
　　变电损耗主要包括变压器、电抗、电容、互感器等元件损耗。其中最主要的是主变压器损耗、高压并联电抗器和低压并联电抗器损耗，对于直流输电工程还包括换流阀、换流变、交流滤波器和平波电抗器等设备损耗。变压器损耗主要包括变压器铁芯中的铁损(固定损耗)和变压器绕组电阻上的铜损(可变损耗)。
　　
　　我国变压器的发展经历了几个阶段，上世纪80年代中期，我国政府强制采用S7系列低损耗配电变压器替代既有运行的高能耗变压器；从1998年开始，我国政府在全国推行两网改造，用S9系列配电变压器取代S7系列；目前市场上已出现了比S9系列更节能的产品，如S10、S11系列等，并已逐步推广使用。并联电抗器损耗是固定损耗，与电抗器的电压和运行时间有关。
　　
　　线路损耗则主要是输电线路的电阻损耗、电晕损耗和绝缘子的泄漏损耗。此外，直流输电还存在接地极损耗。其中最主要的是电阻损耗。线路电阻损耗主要输送容量和输电导线相关。
　　
　　为站内设备正常工作、保证电网安全可靠供电的变电站自身用电负荷，如变电所通风冷却、直流整流设备和控制、信号、保护、照明等设备用电。变电站站用电水平主要与变电站电压等级、规模及自动化程度有关。
　　
　　节能空间仍存
　　
　　“十二五”期间，我国电网建设继续保持上升势头，国家电网公司提出了建设坚强智能电网的目标，电网网损率也逐步降低，有利于提高电能利用效率，对国家节能减排目标起到促进作用。国家在对输变电项目开展能评工作后，取得了较大成绩。新建输变电项目更加重视节能工作，从节能角度进一步优化导线型号及截面选择，采用节能金具、采取防止电晕措施等，从而降低线路损耗；主变压器、高压电抗器、低压电抗器及站用变压器等设备进一步采用高效节能型号，降低变电设备损耗；站用空调、风机、水泵、照明等辅助和附属用电设备选用达到国家I级能效水平的产品，降低站用电能耗。就目前项目能评情况来看，电网项目还可以在以下几方面进一步改进完善，降低网损，做到最大节能。
　　
　　首先，能评后新建电网项目所采用主要变电设备能效水平基本已达到国内先进水平。但根据市场调研，主变压器等相关设备能耗指标还有一定的降低空间，国产变电设备能耗指标与进口产品还有一定差距。建议电网类项目在设备招标过程中增加变电设备能耗指标的权重，优先选用能耗更低的变电设备，同时促进设备厂商加强节能产品的研发和生产。
　　
　　第二，部分既有电网建设较早，运行中的设备能耗指标与现有市场上更先进的节能产品有一定差距。建议在加强对既有电网的节能改造时，对运行中的能耗指标较高的设备进行更新替换。
　　
　　第三、促进新技术、新材料、新工艺在电网工程建设中的应用，开发导电率更高和防止电晕效果更好的钢芯铝合金导线、铝合金芯铝绞线、中强度铝合金绞线等几种较常规钢芯铝绞线。
　　
　　第四，进一步降低站用电水平，主要通过优化变电站设计和站内布置，积极推广节能建筑、新型节能照明光源等。
　　
　　编辑：Harris

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