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一、牛鞭效應的經濟學解釋
牛鞭效應是供應鏈中一個重要的現象。當供應鏈上的各級供應商只根據其相鄰的下級銷售商的需求信息進行決策時,需求信息的不真實性沿著供應鏈逆流而上,產生逐級放大的現象,到達源頭的供應商時,其獲得的需求信息和實際消費市場中的顧客需求信息發生了很大的偏差,由于這種需求放大變異效應的影響,上游供應商往往維持比下游需求更高的庫存水平,以應付銷售商訂貨的不確定性,從而人為增加了供應鏈上游供應商的生產、供應、庫存管理和市場營銷風險,甚至導致生產、供應、銷售的混亂。所謂的牛鞭效應,就是隨著從供應鏈的下游往上游延伸,商品訂單量的波動越來越大,如同抖動的鞭子,波幅越來越大一樣。
牛鞭效應是供應鏈內部參與人之間戰略相互影響的產物,而這些參與人是理性假設的、最優化決策的。也就是說,牛鞭效應是供應鏈內部理性參與人各自效用最大化決策的博弈結果。
從委托理論來看,供應鏈內部每一對買賣雙方(上下游之間)、中間商(零售商)之間互為一種雙向的、長期的委托關系。任何一個參與人(企業)都具有獨立的利益目標,并做出自己的最優化決策。同時供應鏈中所有成員的目標利益和最優化決策都相互制約和影響。
二、市場環境下電力工業牛鞭效應產生的原因
在電力工業市場化改革后,電力工業在發、輸、配等各個環節出現的不同的利益實體,由于其各自不同的市場地位和不同的利益取向的影響,使得其信息的共享受到限制,為電力工業牛鞭效應形成提供了條件。具體來看,電力市場環境下,牛鞭效應產生的原因主要有以下三個方面的原因:
1、廠網分離后電網和電廠不同的市場地位以及利益取向
電力工業是關乎國計民生的基礎性產業,由于我國電力工業發展的歷史,電力企業長期以來承擔了比較多的公益義務。在廠網分開后,在發電側初步形成了五大發電集團為主體的競爭性的市場,電網則由國家電網公司、南方電網公司在各自電網覆蓋區域內壟斷經營。出于對穩定的需求,這種市場地位不對等的局面比較有可能在較長的時間內繼續下去。從國外電力市場改革的經驗來看,壟斷經營電網企業有利用其有利的市場地位引導電力市場向有利其獲得超額利潤的方向發展。從電網企業角度而言,其會希望在電源側出現相對富裕的生產能力,因為這會使得電源側的競爭程度得到加劇,市場力得到削弱,從而使得其購電成本減低,從而進一步加強電網企業在整個電力市場中的主導地位,獲得更多的收益。
此外,廠網分離后,電網公司更大程度上的傳承了人們長期以來對電力企業形成的那種公用行業的定位,即保障電力系統安全、電力供應等方面的責任。從這個角度來說,電網企業具有一般供應鏈中更為接近市場側的企業所常有的動機,即適當放大需求信息以保證未來供給的充分性。因為,如果電源側的生產能力不足的話,無論電網企業如何努力,其承當的保障供電、系統安全的公用責任是無法完成的。
從以上兩個方面的分析,電網企業和電廠在目前階段具有不同的市場地位以及利益驅動,電網企業由于更接近終端用戶,以及存在著一定的公益責任,因此,具有利用有利的市場地位,對于需求信息進行放大,從而引導上游的發電企業形成相對富余產能的動機。這就為電力市場環境下電力工業牛鞭效應的出現提供了可能性。
2、投資主體的多元化以及市場準入的逐步放開
電力市場化改革后,電源側投資準入放開,民營資本投資電源經營得到許可和鼓勵,以有利于出現系統發電成本降低,市場競爭程度提高的局面。然而,在這種情況下,民間資本對于電力產業的投資行為也會對電力工業的平穩發展帶來一定的影響,從而加劇市場化改革后的電力工業發展中的牛鞭效應。民間資本的投資很大程度上受到投資者心理預期的影響,這種心理預期一定程度上會相互傳遞,從而出現投資心理波動引致的牛鞭效應。
投資者心理預期的互相影響是通過其日常的交流、行為以及各種宣傳媒體的傳播來進行的。這一群體效應常常在經濟發展過熱或者某一行業突然出現高額利潤的時期表現的最為明顯。一般來說,在經濟周期的繁榮階段,投資者與企業的投入達到高峰,其中投機活動盛行,這一過度的投資行為將產生過剩的產能,并伴隨一定的“泡沫”經濟。在經濟“泡沫”破裂之后,或者是投資高峰過后,一旦發生重大事件事的一部分人的經濟利益受到損害,將使其對未來散失信心,帶來悲觀預期,從而導致投資者投資行為的迅速萎縮或者是集體拋售某行業股票的“多米諾骨牌”現象。
回顧2003年“電荒”后引發的電力投資熱潮,我們不難發現電力市場改革后,投資者心理預期對于電力工業牛鞭效應產生了一定程度的放大作用。2004年,國家發改委審批的電源建設投資在3000億人民幣作用,而實際發生的投資行為在9000億左右,其中30-40%來自民間資本的投入。在中西部地區,如湖南、四川、陜西等水利資源比較豐富的省區,溫州等沿海經濟發達省份商人組團競買河流流域水電開發權的現象屢見不鮮,但是的投資熱情可見一斑。在后來的兩年里,失控的電源投資行為使得我國的電力工業在2008年前后將出現嚴重的產能過剩。
3、預測方法的局限
需求的預測直接影響定貨量。對于電力中長期需求預測,通常來說我們利用平滑預測技術來預測平均需求和需求的方差,或者其它的一些方法,但效果不盡如人意。這反映在長期就是對生產能力的需求。由于安全生產能力和最高生產能力水平取決于這些估計值,因此,需求預測值和實際水平差別過大就會導致生產能力的嚴重過剩或不足。從而引致牛鞭效應。
三、電力工業牛鞭效應對國民經濟健康發展的影響分析
電力工業是國民經濟發展的先行官,是現代工業社會不可或缺的能源工業,同時它也是資金密集型的產業。電力工業與國民經濟發展應該保持協調和同步,電力工業滯后或者過度超前國民經濟發展都會給國民經濟的健康發展帶來不利的影響。電力工業滯后國民經濟發展時,國民經濟將會受到電力供應的限制,各行各業的生產經營行為都有可能受到能源瓶頸的限制;當電力工業過度超前于國民經濟增長時,必將產生大量的產能閑置,形成這些超額產能的資源帶來的機會成本將難以估量,并且維持這些閑置產能帶來的維護成本也將非常的高昂。
在電力工業市場化改革后,電力工業牛鞭效應的出現如果不能得到有效抑制將使得電力系統出現比較嚴重的產能過剩,從而帶來巨大的資源浪費,對于電力工業的平穩發展帶來非常不利的沖擊,對國民經濟的平穩發展也存在著非常突出的不利影響。
四、電力工業牛鞭效應的抑制措施建議
在以上分析的基礎上,本文提出應該從以下四個方面入手,以求抑制電力市場環境下電力工業牛鞭效應給國民經濟發展帶來的不利影響。
1、建立有利于均衡市場風險的電力金融市場
逐步建立電力金融市場,引入如差價合同、電力期貨、期權,互換等金融產品,在電網、電廠等不同市場地位的市場主體間合理的分當市場風險。為市場風險的均衡分配提供一套有效的機制。
2、加大監管力度,進行合理的價格監管
價格是市場供需形勢的反映,是行業發展的晴雨表。從國外的經驗來看,價格信號對于電力投資的引導作用不容忽視。因此,應該加大對電力價格的合理監管,建立有利于科學引導投資行為的價格監管機制,規避和防止投資者投資心理傳遞產生的對于電力牛鞭效應的放大作用。
3、改善中長期電力需求預測效果
加強對于中長期電力需求預測的研究,各種預測方法各有優缺點,單一的方法總是難以求全,應該加大對中長期負荷組合預測的研究,結合現代計算機技術的快速發展,以提高預測的準確度,從源頭上減少信息失真的程度。加強對歷史數據的維護,建立完備的電力需求數據庫,為預測效果改善目標的實現提供更好的基礎。
一、“九五”以來湖北省電力工業和經濟發展基本同步,較好地保障了國民經濟發展對電力的需要
湖北省500千瓦以上的電力裝機容量從1995年的972.5萬千瓦,增加到2002年底的1540萬千瓦,年均增長6.7%;全社會用電量從1995年的415億千瓦時,上升到2002年的562億千瓦時,年均增長4.4%。電網形成了500千伏骨架環網,220千伏主網和較為完善的輸配電網絡,進一步確立了華中電網樞紐、西電東送中部大通道的地位。尤其是1998年開始投資近200億元的城鄉電網改造,使輸配網絡進一步完善,提高了湖北省電網的供電能力和可靠性。
受“九五”后期湖北省產業結構調整和經濟波動的影響,電力市場一度供大于求,電力生產能力難以發揮,部分電力生產企業出現虧損。
進入“十五”后,湖北省經濟連續兩年保持9%以上的增幅,電力供需從“九五”末期的供大于求轉為基本平衡,部分地區甚至出現了在負荷高峰時段拉閘限電的情況。
由此,再次激發了電力投資熱情。2002年,湖北省相繼有四個大型電源項目開工建設,除三峽電站外,目前在建裝機總容量達到400萬千瓦。其中黃龍灘(2×17),蒲圻(2×30)和黃石西塞山(2×33)電廠將分別有一臺機組在2004年投產,2005年三個項目將全部建成;水布埡電站(4×46)機組在2007年到2008年間將陸續投產。一批大型電源點項目的前期工作正在抓緊進行。如何有計劃、有步驟地建設關系湖北省電力工業的可持續發展,也關系湖北省經濟發展能源保障。
二、“十五”后期和“十一五”電力工業要重點解決好結構、資源和發展問題
要實現省十屆人大一次會議提出的2007年經濟發展的階段目標和2002年翻兩番遠景目標,在今后相當長的一段時間內,湖北省的國內生產總值必須保持8.5%~9%的增長。根據湖北省多年電力消費彈性系數水平初步測算,預計到2007年前,湖北省電力需求年增長速度為8%左右,2007年至2020年平均增長速度為6.5―7%左右。
據此,預計到2007年,湖北省全社會用電量將達到833億千瓦時,2010年達到1000億千瓦時左右。考慮到三峽電站逐年分配給湖北省的電量和大區域平衡、豐水期外送增加等因素,預測湖北省2007年發電裝機必須達到2000萬千瓦左右,2010年達到 2288萬千瓦(不含三峽)。
針對當前湖北省電力工業中存在電力生產和消費結構不合理、電煤資源匱乏,電力消費水平偏低等問題,為實現電力工業的可持續發展,保障能源安全,在滿足社會用電量逐年遞增需要的同時,必須重點解決好結構、資源和發展三個主要問題:
1、構建合理的電力供給和消費結構,是實現電力工業可持續發展的必然選擇。
按照2001年國家統計數據,湖北省裝機容量在全國排第9位,而發電設備利用小時數排第25位。湖北省電力緊張似不是總量不足所致,而主要是結構不合理造成的。
電力供給結構方面,主要問題是水電比例高,而具有多年調節性能的水電比例又過低。
電力消費結構方面,主要問題反映在兩個方面:一是湖北省電力消費結構屬于偏重型。多年來,第二產業用電占全社會用電比例均在70%左右,重工業用電占湖北省用電的65%左右。二是電力負荷季節性波動較大。“十五”以來我省電力負荷年遞增6.3%左右,遠遠高于同期1.1%的電力裝機增長幅度。我省全年最大負荷基本上都在夏季,氣溫氣候對負荷的影響越來越大,夏季降溫負荷所占比重達到1/3左右,電力負荷季節性波動和變化的隨機性進一步增大。
構建合理的電力供給和消費結構,科學安排優質電源建設,是提高電力工業效益,保障電網平穩運行,實現電力工業可持續發展的必然選擇。
2、充分利用區位優勢,優化資源配置,豐富能源品種,是解決湖北省能源資源不足的根本途徑。
要解決湖北省能源資源不足的問題,應從三個方面著手。
一是充分利用交通的區位優勢。隨著沿江鐵路的建設,未來湖北省將形成兩橫兩縱的鐵路網絡,成為全國重要的鐵路樞紐。要充分利用這一優勢,爭取鐵路運力;同時和河南、陜西、山西、四川等煤炭資源富集的省份簽訂長期合同。
二是大區域配置電力資源。從省外購進電煤,受制于鐵路運力和外省的煤炭政策(價格)。要充分利用西電東送形成的湖北大通道,通過省際電力電量的調配,爭取在豐水季節向河南、華東等火電為主的省份輸送一定的電力電量,解決夏季棄水問題;在枯水期購進部分電力電量,解決水電出力不足的問題,從而實現大區域配置電力資源。
三是豐富能源品種。在繼續加快優質水電資源開發利用的同時,要研究、制定相應的政策,鼓勵新能源發展。通過開發通山、利川的風力資源,建設天然氣調峰電站、規劃適當規模的核電站等多種方式來豐富湖北省的能源品種,改變單一的煤電和水電供給結構,從而提高電力供應的可靠性。
3、積極開拓電力市場,挖掘電力消費潛力,為電力工業的發展打開市場空間。
電力市場是電力工業發展的前提,也是電力工業發展速度的決定因素。在電力供應部門積極做好電力市場的開拓工作,樹立競爭意識,改善服務,挖掘電力消費潛力,使潛在的市場迅速轉化為售電量,為電力工業的快速發展打開市場空間的同時,政府部門還要研究配合出臺相關政策,充分發揮價格杠桿的作用,通過執行低谷電價、分類電價、大用戶優惠電價等多種方式鼓勵用電,調動用電積極性。尤其是要充分利用近年來城鄉電網改造形成的良好的配電網絡,發展縣域經濟,推動小城鎮建設,從而開拓農村用電市場。
三、“十五”后期和“十一五”電力工業發展建議
1、將電力工業作為戰略產業,促進相關產業的升級和發展。
湖北省是一個電力生產大省,也是一個電力輸送網絡大省,更是一個潛在的電力消費大省。電力工業已經成為湖北省工業部門中貢獻最大的部門之一。目前,國家新開工電廠項目每年達到2500萬千瓦,已經出現了國內設備制造廠家不能按期交貨的現象。近期電力工業的發展所展示的良好預期,給湖北省電力裝備工業的升級和發展帶來了重大機遇。湖北省武漢市曾經是全國四大電力裝備基地之一。目前湖北省的大型電力設備基本都從省外購進,電力資源的優勢沒有轉化為相關產業的優勢。要積極爭取老工業基地改造政策的支持,搶抓市場機遇,盡快研究配套措施,對長動、武鍋、武重以及相關的企業給予扶持,通過合資、合作、資產重組等多種方式搞好技術和產品開發升級,重樹武漢市電力裝備工業基地大旗。同時,還要利用電力工業發展提供的豐富電能,部署建設一批耗電產業,從而實現湖北省電力工業和相關產業的良性互動。
2、以市場為導向,合理安排電力電網項目建設進度,確保電力工業穩定有序的發展。
根據國家有關政策和湖北省的實際情況,今后相當長的一段時期內湖北省的電源建設應該堅持四個原則:一是市場需求原則。根據電力市場對電力、電量的需求,對調峰性能較好或負荷中心地區的電力項目優先安排。二是效益優先原則。優先安排不推動或少推動湖北省整體電價水平上漲的電源項目的建設,逐步提高電源設備利用小時數。三是新能源優先原則。優先安排風電、垃圾發電項目的建設,鼓勵將現有的城市周邊的小火電供熱不足的熱電廠改造為垃圾焚燒電廠,落實國家關于新能源項目電價、上網等方面的優惠政策。四是環保優先原則。優先安排環保性能好的電站開工建設,沒有設計脫硫設備的火電項目暫不安排建設。
鑒于2010年后湖北省水電資源基本開發完畢,煤炭資源受到運輸能力和省外資源的制約,以及天然氣用于發電的份額極為有限的現實,要突破我省遠期電力工業發展的資源障礙,新上核電是一條必然的選擇。由于核電站的前期工作要求較高、持續時間較長,建議及早行動,加快前期工作。
電網建設。以形成湖北500千伏電網主網架,電網結構安全可靠,電力資源得到優化配置為總目標,在支持三峽輸變電工程和華中500千伏電網聯網工程建設的同時,建成覆蓋武漢、黃岡、黃石、孝感等地區的鄂東500千伏環網,提高華中電網最大負荷中心地區的受電能力和供電可靠性;配合鄂西北水力資源開發,建設500千伏襄樊、十堰等輸變電工程,配合水布埡電站外送及恩施地區水力資源開發,形成鄂西北地區電力外送大通道。進一步凸現湖北作為華中電網乃至全國電網的樞紐地位。
3、挖掘存量電源潛力,提高電源利用水平,積極應對用電高峰。
一是充分挖掘現有機組的發電潛力。通過確定合理的超發電價來調動發電企業穩發滿發的積極性,滿足社會用電快速增長的需要。
二是要加強省際間電量互濟,實現大區域電力平衡。要依托湖北省電力網絡樞紐的地位,破除省際壁壘,通過大區域平衡余缺、大范圍配置電力資源,提高資源利用率。
三是實行“錯峰用電”,降低高峰負荷。利用適度的行政手段,制定好限電不拉閘的序位表,實施錯峰用電。
4、積極開拓電力市場,形成新的電力市場格局。
電力市場是電力工業的發展速度的決定因素,要通過多層次、多渠道來積極開拓電力市場,形成新的電力市場格局。
一是要研究通過執行低谷電價、分類電價、大用戶優惠電價等多種方式鼓勵用電。
二是要充分利用近年來城鄉電網改造形成的良好的配電網絡,發展縣域經濟,推動小城鎮建設,開拓農村用電市場。
三是要依托優勢資源,鼓勵發展大耗電產業。湖北省水電資源豐富,并具有一定的價格優勢。要積極爭取國家支持,將低價電量盡可能留在湖北省,依托比較優勢,鼓勵發展大耗電產業,形成新的電力消費增長點。
5、抓住電力體制改革機遇,構筑新的電力工業體系。
一是組建水電流域開發集團,實施整體開發。在水電開發領域,要大力推廣“清江模式”,以梯級滾動開發的形式重點做好堵河和漢江流域的整體開發,提高水資源利用效率,從而降低投資風險,吸引各方面的投資。
二是組建電煤采購集團。為減低電煤價格風險,增強電煤調劑能力,從而保障煤炭供應,降低電力生產成本,提高電力企業效益,建議省內電廠不分隸屬關系,按照裝機容量共同組建以服務為目的的電煤采購集團,充分發揮集團優勢,對省內電煤實行統一采購和調運。
中國人第一次在電力技術領域走在了世界最前面!
2010年7月8日,從四川到上海、全長1907公里、額定輸送功率達700萬千瓦級的±800千伏特高壓直流工程建成投運。加之2009年1月6日建成投運的從山西到湖北、全長640公里的1000千伏特高壓交流工程安全運行近700天,中國人用自己的努力證明了發展特高壓的可行性、安全性、經濟性和必要性,為全球范圍內清潔能源的大規模開發利用、能源資源的大范圍優化配置、能源效率的進一步提高了樹立了新的典范。
國際大電網組織評價特高壓試驗示范工程是“一個偉大的技術成就”和“世界電力工業發展史上的重要里程碑”,國際電工委員會為此專門指出,特高壓輸電技術能夠極大地解決未來的能源危機。
中國發展特高壓技術的執著推動者,國家電網公司總經理、黨組書記劉振亞,談起特高壓的技術和益處來,總是條理清晰、立場堅定;談及個人,除了標準的官方報道和一張粗線條的履歷表,他幾乎很少接受媒體采訪,但所有特高壓工程的建設者都知道,劉振亞的沉默,是對巨大壓力的巨大擔當。
從追趕到領跑
中國高壓電領域的泰斗鄭健超院士指出:“中國面臨的挑戰是要在20年內完成美國人用50年完成的發電能力方面的飛躍。”技術上的落后帶來的是整個產業被動與依賴的巨大壓力,而對特高壓技術的研究,正是這種轉變的契機。
中國對特高壓技術的跟蹤與儲備從20世紀80年代初就開始,本世紀初,當劉振亞從山東電力系統調任國家電力公司并任國家電網公司籌備組副組長時,中國已經儲備了相應的特高壓研究成果。全國性大電網的建設在即,劉振亞沉下心來在母校山東大學讀了研究生,在全面思考中國電網發展方向之后,2002年他做畢業論文時專門選擇了“更高的電壓等級”這個課題,而且自此劉振亞從未中斷對特高壓電網的研究,并且先后撰寫出版了《特高壓電網》等書籍。其后劉振亞拜會了幾乎所有在任的、離任的電力工業部門的領導和相關領域的專家、院士。在對日本特高壓建設成果的考察途中,劉振亞要求停車徒步上山,他要親耳聽一聽日本電網的噪聲。2004,劉振亞擔任了國家電網公司的總經理。2005年至今,國家電網公司的科研經費投入是1951-2004年的總和,大量的老、中、輕科學家和工程技術人員奔赴高海拔等各種電力資源富足的試驗基地,全面激活和提升了長期積累的技術儲備。
中國能源分布與能源需求的不平衡使東部一些省、市出現的用電瓶頸也在2004年迎來了第一個高峰,全社會煤炭庫存量處于20年來的最低水平,電網供應和輸送在用電高峰期出現了超過3000萬千瓦的巨大缺口,很多電廠存煤不足1天,浙江省除了春節7天長假外,每天都要拉閘限電“商場停電梯,路燈開一半”,江蘇省電廠派員四處找煤,廣東省許多企業自備柴油發電機……剛剛上任的劉振亞面臨著空前的挑戰。
2004年底,在國家對三峽――廣東直流輸電工程驗收時,在一輛快速行駛的中巴車里,劉振亞在熱烈的討論之后突然將話題一轉,對國家發改委主任馬凱說,“這幾年,電力供應已經成為社會關注的一個焦點,嚴重地拖了各地經濟發展的后腿,我們電力企業也成了挨罵的主要對象。”馬凱說“光罵解決不了問題,要找原因,有什么解決的好辦法嗎?”劉振亞回答:“電網薄弱是造成缺電的重要原因之一,要從根本上解決電網‘卡脖子’的問題,應該盡快開展特高壓電網建設,這是解決煤電油運緊張的一個關鍵問題,也是破解能源棋局的一步‘活棋’。”此后,國家發改委、國務院認真組織和聽取了有關特高壓工程的研究報告并展開了廣泛的專業和社會和論證工作,這一下,又把劉振亞推到備受社會輿論關注的風口浪尖。
2005年5月,多次連續民間討論會的意見匯總為《關于發展特高壓電網存在的問題和建議》的報告提交給國務院,很多以民間身份發言的老專家,憑著對國家和民族產業關懷的熱心與良知,提出了他們的建議與質疑:一個在世界尚無真正運用的電網工程,在中國的研發與投建中會產生多大的安全問題、環境保護問題、技術自主性問題、穩定運行等問題都備受關注。以至于2005年6月21日,在北戴河由國家發改委組織的特高壓輸電技術研討會的頭一天,批評和質疑的意見占了重頭。會上劉振亞始終在默默地記錄,晚飯后,劉振亞獨自走出賓館,涼爽的海風也拂不去他心頭的沉重:這是一個真正的歷史時刻,如果特高壓工程立項遭到否決,電網滿負荷承載的危機得不到解決,數千名科技工作者的研究成果、三代電網人自主創新的夢想都將付諸東流。在隨后的深入論戰中,充分的實驗數據和完整的技術儲備得到了大多數專家的認同,最終有了上馬特高壓示范工程的定論。2006年8月9日,國家發改委正式批復國家電網公司建設特高壓示范工程的報告,并把開發特高壓輸變電成套設備列入了《“十一五”發展規劃》,一個能源戰略的嶄新時代豁然開朗。
接下來的四年,是上萬名各年齡段科研工作者和國家與地方電網上下游職工并肩奮戰的4年,依托特高壓交直流示范工程,中國形成了功能齊全、綜合指標居世界領先水平的大電網實驗研究體系。創造了一批世界紀錄,使中國成為世界特高壓技術名符其實的“領跑者”。
特高壓電網是戰略建設
從世界范圍來看,電改都是一個難題。比如美國的電力體制改革就經歷了一個崎嶇的過程:早在1992年,美國聯邦政府即開始在電力系統實施被稱為“放松管制”的改革,此后各州紛紛推進,但卻造成了不同程度的混亂;到2000年“加州電力危機”爆發,供電緊張,電價飛漲,繼而是輪流大停電,最終導致加州最大的市政電力公司破產。危機過后,美國大多數州的電改都陷入了停滯;缺乏統一的協調,致使2003年的美加大停電令五千萬人陷于黑暗之中,全球對高協調性的智能電腦的需求突顯出來。
2006年,劉振亞曾向媒體解釋過國家電網公司的難題:它是中國安全壓力最大的企業之一;國家電網公司有150萬人,而且這支隊伍職工分類多,各種矛盾交織在一起,穩定的壓力很大;國家電網公司是資產最多的央企之一,但利潤利潤相對較低;在公眾心目中,國家電網總是和壟斷聯系在一起,而只要是壟斷,似乎就應該批判和否定。諸多難題,解決起來從哪里入手呢?
清潔電力所占比重低,電力結構和布局不盡合理新疆豐富的煤炭資源決定了其以煤炭為主,水電、風電為輔的能源生產和消費結構。預計到2020年左右,煤炭仍將是新疆最主要的能源資源。截至2010年底,新疆全區發電裝機總容量16069兆瓦,其中火電裝機11655兆瓦,占72.53%;水電裝機3046兆瓦,占18.96%;風電裝機1368兆瓦,占8.51%。電力結構不盡合理。受煤炭賦存條件決定,火電電源分布集中在北疆,其發電裝機容量占全疆的80%以上,火電占全疆的85%以上。哈密、準東、伊犁三大煤炭基地賦存煤炭資源,火電分布相對集中。南疆煤炭資源缺乏,電源裝機小,電力薄弱。電力布局不盡合理。新疆大規模發展煤電有其可能性和條件根據全國第三次煤炭資源預測與評價結果,新疆在垂深2000米以淺、面積76394平方千米范圍內,煤炭預測資源量2.19萬億噸,占全國預測資源總量的40%以上,位居全國首位,在全國戰略布局中地位重要。截至2010年底,全區查明資源量2433.3億噸。全疆已利用資源量154.43億噸,未利用資源量為1188.58億噸。煤炭資源以動力煤為主,動力煤中以中低變質的長焰煤、不粘結煤為主。煤質優良,具有低灰、特低硫、特低磷、高中發熱量的特點。新疆豐富的煤炭資源為其以煤電為主導的電力工業提供了大規模發展的條件和可能性。新疆電力工業“十二五”發展總體思路“十二五”期間,新疆提出了在保證電力供應總體平衡的情況下,有序開發水電、優化發展火電,積極開發風電、太陽能等新能源和可再生能源,積極推進分布式電源的發展目標。充分利用新特的一次能源資源優勢,在優先滿足本地區電力需求的同時,逐步建立準東煤電基地、哈密煤電基地和伊犁煤電基地。以特高壓直流外送電為主要內容,以送電代替送煤,擴大新疆電力市場,支援全國經濟建設。
區域水資源總體稀缺,生態系統較為脆弱“十二五”期間,新疆擬重點開發煤炭資源豐富的準東、哈密和伊犁三大煤電基地,其中哈密和準東基地水資源匱乏。基于正常來水情況分析,哈密和準東基地區域多年平均水資源量分別為12.5億立方米和69.5億立方米,2010年水資源分別虧缺約1億立方米和2億立方米。經初步估算,“十二五”期間,哈密、準東煤電基地規劃火電電源水資源消耗量2015年分別達到0.87億立方米和0.8億立方米,2020年將分別達到1.5億立方米和1.9億立方米。為進一步保證“十二五”期間電力工業的發展,需通過調整用水結構,進行農業和工業用水的置換,騰出用水指標。因此水資源對燃煤電力發展的制約作用較為突出。區域環境空氣質量較差,無環境容量2010年新疆全區空氣首要污染物為PM10,大部分城市冬季呈煤煙型污染,八個城市環境空氣質量存在不達標情況,其中尤以烏魯木齊的問題突出。烏魯木齊市冬季灰霾天氣日益增多,并跨境與昌吉、阜康等周邊城市構成相互關聯的區域性大氣污染帶,PM2.5成為其新的污染問題。如區域不積極有效進行大氣污染治理,規劃準東煤電基地發展所帶來的污染貢獻,將在一定程度上加劇區域環境空氣污染。總量控制和污染物減排壓力較大根據《國務院關于印發“十二五”節能減排綜合性工作方案的通知》(國發[2011]26號)文件要求,新疆2015年二氧化硫和氮氧化物總量指標與2010年排放量持平,“十二五”期間做到零增長。新疆自治區進一步提出了對烏魯木齊及周邊大氣環境重點控制區二氧化硫和氮氧化物分別進一步削減40%和20%的要求。經初步估算,“十二五”期間,新疆規劃建設火電機組二氧化硫、二氧化氮排放量分別達到約9萬噸/年和10萬噸/年,其中準東煤電基地新增火電機組二氧化硫、二氧化氮排放量分別達到3.6萬噸/年、3.8萬噸/年。為確保新疆電力工業“十二五”的發展滿足國家和地方的污染物減排要求,必須通過對現役機組和小鍋爐實施淘汰和環保改造騰出環境容量,污染物減排壓力巨大。
新疆電力工業“十二五”發展環保對策建議
在燃氣空調的種種優勢被人(i]1x識之后,一種新的、更大優勢即將顯示出來,這就是冷熱電聯產技術(CCHP、 C0MBINED C00LING HEATING P0WER)。將燃氣輪機與直燃機組合,效率可以再提高40%。并且CCHP的意義不僅僅在于節能,這是一場能源產業的革命:散布在千萬座樓字中的小型燃氣輪機,使國民經濟、國家安全至關重要而又極為脆弱的紐帶一一大電網,不再孤立和笨拙。大電網與分散的小型燃氣輪機相結合,被全球能源、電力專家認為是役資省、能耗低、可靠性高的靈活能源系統,成為21世紀電力工業的發展方向。本文著重介紹空調機對電力工業的作用。
直燃式空調機叉稱直燃式渙化俚吸收式冷溫水機,可同時或單獨提供制冷、采暖、衛生熱水,直接利用燃油或燃氣提供能源,制冷劑是水,吸收劑是庚化鈕,對人體無毒,對環境無害。發展直燃式空調機可同時解決空調、采暖和生活熱水,與電空調、電熱水器等比較,能源利用效率高,對電力系統降低高峰負荷,提高發、輸、配電設備利用率,具有極好的作用。如果大量推廣使用直燃式空調機,對降低國民經濟基礎建設投資,提高全社會能源效率,具有巨大的現實意義和深遠的歷史意義。
1 電力工業與空調
我國自1970年至1996年電力短缺,限制空調、電熱水器等高耗電負荷。從1997年電力供求緩和后,逐步取消限制,由于社會經濟發展和居民生活水平的提高,目前正處于空調高速發展期。空調使用時間短,使用時負荷率低,使得電力系統負荷特性劣化,主要表現在以下幾個方面:
1.1 多數電網最高負荷由各季轉向夏季,我國南方空調負荷多的各省,都是水電比重大的省,夏季水電站要滿發,靠少數火電調峰,由于國產火電機組調峰能力差,造成系統調峰困難,甚至迫使水電站棄水調峰。
1.2 最大負荷增長率高于用電量的增長速度,結果是峰谷差增大,平均負荷率降低,1997年全國發電量增長5.08%,裝機容量增長7.48%,裝機容量增長率超過發電量增長率2.4個百分點,電力供求緩和;1998年相應增長率為2.07%和9.07%,增長率相差7個百分點,電力供求進一步緩和。最近幾年,最大負荷超過發電量增長比較突出,1996年高1.65個百分點,1997、1998
年最大負荷增長率都比發電量高一倍。 1997年峰谷差比1996年增加1100多萬千瓦,增長率達33.4%。
1.3 1995年到1998年全國高峰負荷平均增長740萬千瓦,相對售電量增長量小,造成電網負荷率降低,火力發電設備利用小時逐年下降。幾個主要電網負荷率普遍下降, 1995年至1998年華中電網下降9.3個百分點,四川電網下降8.2個百分點;全國火力發電設備利用小時數由1995年5454h下降到1996年的5418h,下降36h, 1997年又下降304h, 1998年進一步下降303h,到1998年火力發電設備利用小時數僅4811 h。
1.4 空調負荷對負荷特性的影響越來越顯著,極端氣候(持續高溫、潮濕悶熱、持續低溫、持續干旱、持續洪澇)對負荷及負荷特性影響越來越顯著。如1999年7月京津唐連續高溫,空調負荷增加達300萬KW,其中,北京空調負荷比1998年增加100多萬KW(7月28日達601萬KW比1998年492萬KW高出109萬KW),天津空調負荷比1998年增加60多萬KW 。 1999年10月19日中國電力報刊登國家電力公司陸延昌副總經理在全國電力營銷會議上的講話中說:“1998有2000多萬千瓦裝機僅在高峰時段運行數百小時,發電資源浪費很大。”顯然這與電力空調負荷有密切關系。
目前電力部門對這些總是缺乏深入研究,總認為現在電力供大于求,要鼓勵發展電力空調,其實現在的電力過剩是一種低水平的暫時的電力過剩。按照規劃2010年我國裝機容量要達到5億KW, 2020年要達到7-8億KW,現在才2.77億KW,差距還很大。1998年我國人均裝機容量僅0.22KW,人均用電量僅773KW h,而1996年美國已分別達到3.10kw和l2309kw h。我國這兩項標僅為美國的1/14 和 1/16。我國近年電力供大于求,僅僅是由于國有企業減產、停產造成的,隨著國企扭虧脫困,經濟形勢好轉,城鄉居民生活用電增長,電力供求將必然再次吃緊,故對電力空調負荷的高速增長不能掉以輕心。
2 發展直燃機可使電力工業經濟狀態好轉
2.1 我國目前尚處于空調發展的初級階段,如果繼續大量發展電力空調,對電力負荷特性的影響還會加大,對電力工業經濟影響不可低估。
2.2 空調負荷集中在電網負荷高峰期,按我國的氣候條件,年均工作時間小于800 h(北方時間短些,南方時間長些),空調使用期內平均負荷率只有40%。為電力空調供電的這部分發輸配電設備一年里只利用幾百個小時,利用率極低,難以用正常的電費回收來彌補其損失,導致發電成本上升,最終會使電力工業的利潤率降低,或者轉嫁到用戶身上造成高電價。
2.3 采用直燃式空調機,可有效地降低電網高峰負荷,相應降低峰谷差,提高電網負荷率,提高發輸配電設備利用率,一般減少10%的峰荷,可提高電網負荷率9個百分點,而總發電量只減少1%,可使電力工業經濟狀態好轉。
3 發展直燃式空調機可使電力工業能耗下降
3.1 發展直燃式空調機降低電網高峰負荷,可以減少火電機組調峰造成的效率下降和供電煤耗的上升,可以減少水電站棄水調峰損失發電量,或采用抽水蓄能電站調峰造成的能量損失(抽水蓄能電站調峰要損失1/4的能量)及巨額詳資。
3.2 我國現有的發電設備大多數為國產機組,調峰能力差,燃煤電站調峰有時還要燃油,火電機組頻繁起停調峰會影向機組壽命。特別是我國南方最需要空調的地方,水電比重大,夏季高峰負荷時期靠少量火電調峰困難更大。
4 發展直燃式空調機可以節約電力工業基本建設投資
直燃式空調機的投資大致與電力空調機的投資相當,但電力空調機需要相應配置發電、輸電和配電設施,需要增加大量電力基本建設投資,可以說用戶每裝一臺電力空調,國家需要投入比用戶購空調還要多的錢來建電廠電網以保證供電。每個用戶使用1千瓦負荷的電力空調投資為3000元,國家為這臺空調機供電,每千瓦發電設備投資按6000元計,輸配電投資為2000元,每千瓦共需投資8000元,再加上廠用電和線損15%,共需電源投資9200元,如果增加空調負荷1500萬KW,電力部門需支出電力建設資金1380億元。如果采用直燃式空調機就可以節省這筆投資。而且直燃機不僅可以提供空調制冷,還可提供冬季采暖及日常的衛生熱水,可以一機多用,壽命比電力家用空調長數倍,比電力中央空調也長許多。
5 直燃式空調機可實現能源資源的均衡利用
5.1 目前我國正在改善能源消耗結構,大力發展天然氣和燃氣,許多大中型城市為了解決大氣環境污染,紛紛劃定無煤區,準備更多地利用電力、油氣等優質能源。夏季是天然氣、燃氣使用的低谷,卻是電力負荷的高峰期,直燃式空調機可降低電網夏季高峰負荷,填補天然氣、燃氣的低谷,實現資源的 充分和均衡利用。
5.2 直燃機可利用小型分散式發電機組(燃氣輪機、燃料電池)的余熱,實現能量的梯級利用,做到冷、熱、電聯產、效率可達90%以上,冷熱(采暖及衛生熱水)、電比例可根據負荷靈活調節、適應性極強,也是當前世界能源技術的發展趨勢之一。可以實現能源資源的有效利用。
6 直燃式空調機有利于環境保護
電力空調機使用氟里昂(CFC)為制冷劑,要破壞臭氧層;現在采用替代物氫氯氟烴(HCFC),雖然對臭氧層破壞能力較低,但溫室效應很強,會對大氣環境造成不利影響。直燃式空調機吸收劑是溴化鋰,對人體無毒,對環境無害,由于節能并且采用的是天然氣、輕油等清潔能源,可減少C02排放量30%-50%。采用直燃機有利于保護臭氧層和減少溫室氣體排放量。
7 直燃機可使終端電價下降
7月份城鄉居民生活用電量增速明顯升高
1-7月份,全國全社會用電量29901億千瓦時,同比增長5.7%,增速比上年同期提高0.3個百分點。
分產業看,1-7月份,第一產業用電量574億千瓦時,同比下降1.7%;第二產業用電量22077億千瓦時,同比增長5.4%,占全社會用電量的比重為73.8%,對全社會用電量增長的貢獻率為69.7%;第三產業用電量3509億千瓦時,同比增長9.9%,占全社會用電量的比重為11.7%;城鄉居民生活用電量3741億千瓦時,同比增長5.1%,增速比上年同期低7.4個百分點,用電量占全社會用電量的比重為12.5%,對全社會用電量增長的貢獻率為11.3%。
分地區看,1-7月份,全社會用電量同比增速高于全國平均水平(5.7%)的省份有13個,其中增速高于10%的省份為:新疆(31.3%)、云南(13.0%)、重慶(12.8%)、青海(11.7%)和海南(10.5%);全社會用電量增速最低的三個省份分別為山西(1.1%)、黑龍江(1.6%)和河南(2.0%)。
7月份,全國全社會用電量4950億千瓦時,同比增長8.8%,增速比上月提高2.5個百分點,已經連續兩個月回升。分產業看,第一產業用電量113億千瓦時,同比下降5.5%;第二產業用電量3666億千瓦時,同比增長8.1%;第三產業用電量586億千瓦時,同比增長13.4%;城鄉居民生活用電量585億千瓦時,同比增長12.3%,增速分別比上年同期和上月回升3.2和3.0個百分點。
分地區看,7月份,全社會用電量增速高于全國平均水平(8.8%)的省份有13個,分別為:新疆(32.7%)、重慶(32.7%)、湖南(15.3%)、青海(14.0%)、貴州(13.7%)、安徽(13.5%)江蘇(13.5%)、湖北(12.3%)、云南(12.0%)、浙江(11.8%)、上海(10.9%)、江西(10.8%)和陜西(9.2%);全社會用電量增速為負的省份有3個,分別為:內蒙(-2.5%)、山西(-1.9%)和黑龍江(-1.3%);江蘇當月用電量達到504億千瓦時,成為全國首個單月用電量超過500億千瓦時的省份。
7月份制造業日均用電量環比上月繼續增加
1-7月份,全國工業用電量21709億千瓦時,同比增長5.3%,增速比上年同期提高1.8個百分點,用電量占全社會用電量的比重為72.6%,對全社會用電量增長的貢獻率為67.8%。其中,輕、重工業用電量分別為3602億千瓦時和18107億千瓦時,同比分別增長5.7%和5.2%,增速分別比上年同期提高1.5個和1.8個百分點。
7月份,全國工業用電量3609億千瓦時,同比增長8.1%。其中,輕、重工業用電量分別為596億千瓦時和3012億千瓦時,同比分別增長10.0%和7.7%,分別比上年同期提高4.1個和5.3個百分點。
1-7月份,全國制造業用電量15934億千瓦時,同比增長5.1%,增速比上年同期提高2.4個百分點。7月份,全國制造業用電量2522億千瓦時,同比增長7.0%,增速比上月提高2.7個百分點;全國制造業日均用電量81.4億千瓦時/天,比上月增加0.5億千瓦時/天。
7月份四大高載能行業日均用電量比上月略有減少
1-7月份,化學原料制品、非金屬礦物制品、黑色金屬冶煉、有色金屬冶煉四大高載能行業用電量合計9326億千瓦時,同比增長4.2%,增速比上年同期提高2.5個百分點,用電量占全社會用電量的比重為31.2%,對全社會用電量增長的貢獻率為23.1%,比上年同期提高13.1個百分點。其中,化工行業用電量2241億千瓦時,同比增長4.4%;建材行業用電量1709億千瓦時,同比增長3.9%;黑色金屬冶煉行業用電量3096億千瓦時,同比增長3.3%;有色金屬冶煉行業2280億千瓦時,同比增長5.2%。建材和鋼鐵行業用電增速分別比上年同期提高4.4和7.0個百分點,化工和有色行業用電增速回落1.9個和1.8個百分點。
7月份,四大高載能行業用電量合計1429億千瓦時,同比增長3.9%;環比增長1.6%,但日均用電量比上月減少0.8億千瓦時/天。其中,化工行業用電量340億千瓦時,同比增長3.1%,環比增長2.0%;建材行業用電量283億千瓦時,同比增長9.5%,環比下降1.1%;黑色金屬冶煉行業用電量464億千瓦時,同比增長2.2%,環比增長1.2%;有色金屬冶煉行業343億千瓦時,同比增長2.8%,環比增長3.5%。
7月份水電發電量同比增速由正轉負
截至7月底,全國6000千瓦及以上電廠裝機容量11.48億千瓦、同比增長9.6%。其中,水電2.23億千瓦、火電8.37億千瓦、核電1461萬千瓦、并網風電6694萬千瓦。
根據國家統計局統計,1-7月份,全國規模以上電廠發電量29229億千瓦時,同比增長5.2%,增速比上年同期提高1.4個百分點。7月份發電量4795億千瓦時,同比增長8.1%,增速比上月提高2.1個百分點。
1-7月份,全國規模以上電廠水電發電量4209億千瓦時,同比增長9.0%,增速比上年同期低6.6個百分點。其中,7月份水電發電量854億千瓦時,同比下降6.5%,增速出現由正轉負,比上年同期降低40.4個百分點;分省來看,在水電裝機較多(超過500萬千瓦)的12個省份中,僅有浙江(25.8%)、四川(12.6%)、甘肅(8.0%)和云南(5.3%)實現正增長,降幅超過20%的有重慶(-29.5%)、湖南(-33.0%)、貴州(-43.2%)和廣西(-44.0%)。水電發電量最多的三個省湖北(191億千瓦時)、四川(173億千瓦時)和云南(128億千瓦時))合計水電發電量占全國水電發電量的57.7%。
1-7月份,全國規模以上電廠火電發電量23279億千瓦時,同比增長4.0%。7月份火電發電量3751億千瓦時,同比增長11.3%,增速比上月提高6.4個百分點;分省來看,由于水電減發、氣溫偏高導致用電需求增加等因素,火電發電量增速超過20%的省份有江西(20.2%)、云南(20.3%)、(21.7%)、湖北(25.9%)、新疆(42.0%)、重慶(53.3%)、青海(63.2%)、貴州(65.1%)、湖南(67.9%)、廣西(91.7%),但同時仍有福建(-1.3%)、河北(-1.5%)、山西(-2.6%)、黑龍江(-7.0%)、吉林(-9.1%)和甘肅(-10.9%)的火電發電量出現負增長。
1-7月份,全國核電發電量577億千瓦時,同比增長4.8%。6000千瓦及以上電廠風電發電量790億千瓦時,同比增長38.2%。其中,內蒙古風電發電量211億千瓦時,占全區發電量比重達到10.9%。
水電及火電設備累計利用小時均比上年同期回落
1-7月份,全國發電設備累計平均利用小時2591小時,比上年同期降低65小時,降幅與1-6月份基本持平。
分類型看,1-7月份,全國水電設備平均利用小時1883小時,比上年同期降低17小時(1-6月份為提高76小時);在水電裝機容量最大的7個省份中,云南同比增加196小時、青海增加160小時、廣西增加131小時、四川與去年同期持平;湖北、湖南分別減少241小時和82小時。全國火電設備平均利用小時2856小時,比上年同期降低67小時,降幅比1-6月份縮小(1-6月份為降低83小時);火電裝機容量超過3000萬千瓦的10個火電大省中,除浙江火電設備利用小時提高60小時外,其他省份均比同期有所下降。全國核電設備平均利用小時4301小時,比上年同期降低134小時。全國風電設備平均利用小時1226小時,比上年同期增加77小時;分省來看,風電設備利用小時較高(超過1400小時)的省份有:四川(2029小時)、云南(1670小時)、新疆(1611小時)、山西(1537小時)、天津(1535小時)和廣東(1520小時);在風電裝機容量超過200萬千瓦的省份中,除河北降低325小時外,其他省份均有所上升。
7月份全國跨區送電繼續保持快速增長
1-7月份,全國跨區送電完成1271億千瓦時,同比增長14.9%。其中,華北送華中(特高壓)72億千瓦時,同比下降0.7%;華北送華東94億千瓦時,同比下降10.6%;東北送華北86億千瓦時,同比增長34.5%;華中送華東406億千瓦時,同比增長74.0%,華中送南方130億千瓦時,同比下降13.2%;西北送華北和華中合計263億千瓦時,同比下降9.9%;三峽電廠送出電量475億千瓦時,同比下降6.0%。
1-7月份,全國各省送出電量合計4264億千瓦時,同比增長8.5%。南方電網“西電東送”電量達到687億千瓦時,同比增長17.0%。
7月份,全國跨區送電完成288億千瓦時,同比增長20.0%,主要是東北送華北23億千瓦時,同比增長144.6%,華東送華中140億千瓦時(占全國跨區電量的48.6%),同比增長43.3%,其中上年下半年投運的錦屏-蘇南(錦蘇)直流當月送電31億千瓦時,本年累計送電102億千瓦時。三峽電廠送出電量150億千瓦時,同比下降6.7%。各省送出電量合計795億千瓦時,同比增長2.4%。南方電網“西電東送”電量達到139億千瓦時,同比下降18.8%。
水電新增裝機規模大幅增加,火電在建規模同比繼續下降
1-7月份,全國基建新增發電生產能力3933萬千瓦,比上年同期多投產1041萬千瓦;其中,水電1267萬千瓦、核電221萬千瓦、太陽能發電215萬千瓦,分別比上年同期多投產667萬千瓦、221萬千瓦和195萬千瓦。火電、并網風電1751萬千瓦和480萬千瓦,與去年同期基本持平。7月份,新投產重點電源項目:三峽集團溪洛渡水電站四臺77萬千瓦水電機組和華電云南魯地拉水電機組一臺36萬千瓦水電機組。
關鍵詞:自動化;電力工業標準;實踐教學體系
作者簡介:楊慶柏(1955-),男,遼寧沈陽人,沈陽工程學院自動控制工程系,教授;王存旭(1965-),男,遼寧鞍山人,沈陽工程學院自動控制工程系,教授。(遼寧?沈陽?110136)
基金項目:本文系遼寧省高等教育教學改革研究項目(2009-2011年度自籌經費項目)(項目編號:A80)的研究成果。
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)20-0092-01
人才培養模式是學校為學生構建的知識、能力、素質結構以及實現這種結構的方式。它從根本上規定了人才特征,并集中體現了教育思想和教育觀念。“五七縱橫式”教學體系是基于電力工業標準人才培養模式,它不但包含了理論教學體系,也包含了實踐教學體系。實踐教學體系是基于電力工業標準教學體系改革的重點。
一、構建“一線三訓練”的實踐教學體系
在認真總結多年教學經驗的基礎上,針對以前教學計劃中實踐環節存在的問題,充分聽取專、兼職教師和畢業生的意見,加強了基本工藝技能、綜合應用能力和工程實際應用能力的培養,在此基礎上建立與課堂理論教學體系相互平行、相互聯系、相對獨立又相互滲透的“一線三訓練”實踐教學體系。“一線”是以技術應用能力培養為主線,“三訓練”為基本技能訓練(金工實習、電工實習、電子工藝實習、計算機實習)、綜合應用技能訓練(實驗、熱工綜合實習)、工程應用技能訓練(課程設計、畢業實習、畢業設計)。
基本技能主要通過金工、電工、電子工藝和計算機實習得到訓練。金工和電工實習要求學生達到一級鉗工和一級電工的水平;電子工藝實習要求學生掌握電子元件的識別和檢測技能、儀器儀表的使用技能、電子線路焊接的技能和整機電路的組裝、調試技能。嚴格把握工藝要求,電子線路焊接質量要好,焊點光滑、飽滿,任何焊點不出現虛焊、假焊,各種元器件要排列規整,安裝要遵守組裝工藝規程,調試要按調試工藝進行;計算機實習要求學生掌握計算機的基本操作與維護,掌握一種文字處理軟件的應用能力,掌握其他一些辦公自動化軟件的基本知識,并達到二級計算機操作員水平。
綜合技能主要通過實驗和校內專業綜合實習得到訓練。在實驗中,主要要求學生掌握實驗儀器的使用、實驗數據的選取與處理、實驗基本步驟和各種圖表的運用。校內專業綜合實習包括四個方面的實習:熱工過程控制系統仿真實習,主要培訓學生對控制系統的整定、計算、分析和解決系統問題方面的技能;熱工過程控制系統調試實習,主要培訓學生對控制系統安裝、調試和維護方面的技能;熱工開關量控制系統實習,主要培訓學生安裝(如接線、校線等)、設計和調試方面的技能;工程師工作站組態實習,主要培養學生設計、更改控制系統控制策略的組態技能。
應用技能主要通過課程設計、畢業實習和畢業設計得到訓練。課程設計是學生消化本門課程基本知識的綜合訓練,也是工程應用的基礎。畢業實習是培養學生應用技能的重要環節,學生下班組、跟師傅、熟悉就業環境,并把學院所學到的知識和技能應用于生產實踐中去;畢業設計是培養學生應用技能的關鍵環節,設計題目來源于生產、工程實際。通過畢業設計使學生獲得現場工程設計的基本訓練。
二、基于電力工業標準,強化實踐教學
(1)實驗單獨設課。實驗作為一門課程與理論課程同樣對待。對于實驗份量較重的課程單設實驗課,按能力培養和技能訓練的要求,規劃實施。一方面可以使實驗內容循序漸進,自成體系;另一方面,加大了實踐教學力度。
(2)變實驗、實習指導書為任務書的試點。可以使學生在明確任務前提下,進行獨立思考、獨立操作,發揮各自的創造性。如自動控制原理的二階系統響應上機實驗就是把任務和要求布置給學生,由學生自己思考、自己調程序、自己設置系統參數,自己寫出實驗結論。
(3)增加實驗組數,減少每組人數。保證基礎課一人一組,專業課2人一組。同時實行大循環,即一次實驗同時開出幾個實驗項目,有幾組學生同時做不同的實驗,做完實驗后進行輪換,以增加學生動手操作的機會。如熱工過程控制儀表實驗室可同時開出電動執行器、智能變送器和模擬變送器的實驗,就是采用這種大循環方式增加學生動手操作機會。
(4)實驗室對學生開放。學生可以利用課余時間自行實驗,為學生提供了自我開發的條件和場所。如計算機房全天開放,使學生上機時間大大加長。按計算機打卡統計,2008級自動化試點班平均上機時數約200學時左右,其中晚間開放上機時數約100學時。
(5)不斷更新實驗項目。專業教學改革開始以后開出了許多新實驗項目,淘汰了許多舊的實驗項目。
(6)強化實習教學。近幾年又完善了金工實習場、電子實習場和熱控實習場,其工藝操作訓練項目齊全,設施完善、較先進。熱工實習場擁有INFI-90分散控制系統(美國貝利公司產品)、MACS分散控制系統(和利時公司產品)、SIMATIC S7-300(德國西門子公司產品)可編程序控制器、LD301(美國斯瑪公司產品)電動基地式儀表和EQN智能變送器(美國貝利公司產品)等先進的控制儀表,根據教改方案和現場要求改革實習項目,其調試維修工藝與現場相同,學生畢業后能很快適應崗位要求。校外實習方面,建立了5個固定的校外實習基地,并從廠內聘請兼職教師,收到了良好效果。
(7)開展學生熱工技能競賽。在實踐教學方法改革中采用了熱工技能競賽法。熱工技能競賽法與電廠開展的熱工技術比武或熱工技能大賽有相似之處。在實訓室,也像電廠熱工技能大賽或比武那樣,擺上熱電偶、熱電阻、壓力表、變送器和執行器等熱工控制儀表,由學生進行安裝接線、校驗調試和故障排查,其動手操作技能訓練與生產現場相差無幾。
三、建設符合電力工業標準的實訓室和實驗室
2002年,自動化專業的前身——熱工檢測與控制技術專業被教育部命名為國家示范專業,那時投資了200多萬元建設了INFI-90實驗室;2008年,火電廠過程控制實驗室被評為沈陽市重點實驗室。2010年,又投資200多萬元建設了熱工控制系統組態維修實訓室和現場總線實驗室。這些一流教學實驗設備是實施基于電力行業標準人才培養模式的物質基礎和重要保障。
“熱工過程控制儀表”是2004年國家精品課(高職)。國家精品課程建設標準除了一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理之外,基于電力行業標準的實驗室標準還應增加一流教學的教學實驗設備。本科“過程控制儀表技術”與高職“熱工過程控制儀表”共用一個實驗室。實驗室標準是按國家精品課的標準制訂的,現根據電力行業標準對所有專業核心課實驗室標準進行了修訂或制訂。為保證“一流的教學實驗設備”,這些教學實驗設備還要隨生產設備的更新而不斷更新。
四、基于電力工業標準,提高畢業設計質量
畢業設計是培養學生綜合應用專業理論知識的能力、分析和解決工程問題的能力以及查閱技術資料、繪制工程圖紙、進行工程計算和編寫說明書(論文)的能力。因此,畢業設計是基于電力工業標準專業教改的重要內容。
五、結束語
在基于電力工業標準的自動化專業人才培養模式實施教學的兩年時間里,采用基于電力工業標準的教學課件已經先后對12個電廠的生產人員進行了培訓。基于電力工業標準的自動化專業人才培養模式及其教學課件受到電廠專業技術人員的好評。同時,基于電力工業標準的自動化專業人才培養模式研究與實踐的成果也得到了生產現場人員的肯定。基于電力工業標準的教學計劃培養的自動化2008級學生即將畢業,他們在用人單位的面試中受到了用人單位的好評,目前就業簽約率已達90%。
參考文獻:
[1]洪源渤,衣曉青.構建面向21世紀“熱動”專業新課程體系[J].中國電力教育,1999,(2):23-26.
一、關于提高能源效率
我國電力工業的能源利用效率同發達國家平均水平比較,差距較大。拿發電來說,發達國家平均每千瓦時供電煤耗為335克,我國2000年為392克,2005年是370克,2006年是366克。按照“十一五”規劃,到2010年要降到355克。如果按照2005年全年的發電量計算,供電煤耗每降低1克,全國每年可節約205萬噸標煤。如果到2010年末實現供電煤耗比2005年降低15克的目標,全年就可節約4542萬噸標煤。再進一步,如果達到發達國家平均水平335克,按照2010年的電量來計算,全年可節約10598萬噸標煤,實現“十一五”規劃綱要提出的節能降耗目標就有了保證。
關于廠用電率,世界主要先進國家平均水平是4%,我們去年是5.87%,到“十一五”末要降到4.5%。如果廠用電率每降低一個百分點,按照去年的全部電量計算,可節省標煤925萬噸。如果按“十一五”規劃的要求,將廠用電率降到4.5%的目標,到2010年可節約1826萬噸標煤。如果達到發達國家平均水平,按2010年的電量計算就可節約2493萬噸標煤。
我國電網“九五”末期的線損是7.81%,“十五”末期降到了7.18%,而發達國家平均水平是6%。到“十一五”末要力爭降到7%,同2005年末相比,降低0.18個百分點。線損如果降低一個百分點,按去年年末的電量計算,可節約925萬噸標煤,如果達到發達國家平均水平,全年可節約1333萬噸標煤。
電力工業提高能源效率,就要積極采用先進技術,推廣使用高效節能的發電及輸電設備,改進發電調度方式,實施節能環保調度,加快淘汰能源利用效率低、發電煤耗高、污染排放重的小火電機組以及損耗高的老舊輸配電設施,加大技術改造力度、提高設備利用效率,在熱冷負荷比較集中或者發展潛力較大的地區,因地制宜推廣熱電聯產或者熱電冷汽多聯供技術,加強電力需求側管理。“十一五”期間還準備加大熱電聯產機組建設力度,建設規模初步定為4500萬千瓦,煤矸石綜合利用發電2000萬千瓦,大力發展潔凈煤技術,包括IGCC、CFB,開工建設一些示范工程。
二、關于保護生態環境
我國能源結構以煤為主,電力生產高度依賴煤炭,按2005年末的統計,燃煤機組的比例占75%,發電量占82%。煤炭大量開采和燃燒,引發了嚴重的生態環境問題,包括地面沉陷,地下水系遭到破壞,酸雨危害的地理面積逐年擴大,溫室氣體和固體廢料的大量排放等等。2005年全國排放的二氧化硫總量約2400萬噸,其中,發電占1300萬噸,超過了一半;二氧化碳排放總量約22.2億噸。規劃到2010年,燃煤電廠每千瓦時二氧化硫排放量降到2.7克,要達到國際先進水平,二氧化硫年排放總量控制在1000萬噸以內,安裝脫硫裝置的機組要達到3億千瓦。每千瓦時煙塵排放量控制在1.2克,煙塵年排放總量控制在300萬噸以內,廢水排放的達標率要實現百分之百。擬采取的措施包括重點加強二氧化硫排放的控制,鼓勵火電廠控制氮氧化物的排放,煙塵排放做到增產不增污,包括對新機組嚴格控制排放量,根據排放標準,采用高效率的電除塵器和袋式除塵器等。
三、關于加強電網建設
當前電網建設存在的主要問題:一是尚未建立科學合理的電網投資收益機制;網架結構不合理,電網企業資產負債率較高,投入不足;二是電網建設體制缺乏自我約束和成本控制意識。因為電網是自然壟斷的,目前改革滯后影響新的電價機制的形成。三是各區域電網的主網架相對薄弱,尚不能適應更大范圍電力資源優化配置的需要。四是局部電網卡脖子的現象還存在,城市配電設施的負擔比較重。五是電網調度監管體系不健全。
我國電網建設的總體思路是:推進西電東送、南北互濟、全國聯網,在更大范圍內實現資源的優化配置。“十一五”期間,要加快推進“西電東送”三大通道線路走廊建設,包括北通道、中通道、南通道;建設堅強、可靠的區域電網;推進大區電網互聯,適當控制交流同步電網的規模。再有,就是繼續推進城鄉電網建設與改造,形成安全可靠的供電網絡,加強農村電力建設,為新農村建設提供電力保障。還有就是堅持二次系統和一次系統的協調發展。
四、關于有序開發水電
我國水電經濟可開發容量為4億千瓦,現有裝機1.17億千瓦,實際利用不到三分之一。目前在建的水電裝機有8000多萬千瓦,一批特大型水電站,如溪洛渡、向家壩、龍灘、小灣、錦屏一級、錦屏二級等正在建設之中。水電開發建設面臨的主要問題已由過去的技術和資金制約轉為移民和環保制約。關于移民問題,國務院今年出臺了新的政策。環保問題日益受到各方面的關注。正確的方針是:既要高度重視移民和環境問題,又要切實加快水電建設,在權衡利弊時應本著兩利相權取其重,兩弊相權取其輕的態度,不能顧此失彼,要處理好兩者之間的關系。在解決好環保和移民問題的前提下,水電建設應該搞快一點,到“十一五”末期裝機要達到1.9億千瓦,即“十一五”期間新增裝機7300萬千瓦,包括一部分抽水蓄能電站,要重點做好金沙江、雅礱江、大渡河、瀾滄江、黃河上游等流域的開發工作。要進一步加強水電建設的環境保護,安排落實好移民工作。繼續發揮國有大型流域公司在水電建設中的主導作用,同時積極引導和規范非公有制經濟主體投資水電開發。
五、關于優化發展煤電
煤電的發展需要綜合平衡煤源、水源、電力市場、電力系統、運輸、環保等因素,實現煤電合理布局、優化結構、節約資源、保護環境、節約用水、提高技術水平和經濟性。要推進大型、高效環保機組的建設,積極促進熱電聯產,利用低熱值煤炭、煤層氣、高爐氣、余熱余壓發電,實現資源綜合利用,提高能源利用效率。“十一五”期間,要推進火電機組節能減排工作,一是加大“上大壓小”的力度,加快關停小火電機組;二是優先安排靠近用電負荷中心的環保項目;三是建設坑口電站,包括褐煤、洗中煤、煤矸石項目,以及港口、路口等運輸條件優越的電廠;四是鼓勵建設高參數大容量機組,如60萬千瓦及以上的超臨界、超超臨界機組;五是火電項目要符合國家的環境保護、用水政策及熱電聯產政策;六是建設有利于電網安全、多方向、分散接入電力系統的項目。以上是“十一五”期間應該優先安排和考慮的項目。
六、關于積極推進核電建設
世界核電發電量占總發電量的17%,整個投入運行的核電機組為442臺。目前,我國的核電裝機容量是684萬千瓦,占總裝機容量的1.3%。核電屬于清潔能源,應積極推進建設。到“十一五”末期,規劃裝機要達到1000萬千瓦。規劃到2020年,我國核電裝機容量將達到4000萬千瓦。核電存在的問題是技術路線不統一,現在有法國、加拿大、俄羅斯的技術,也有我們自己的技術。核電自主化程度不高,主要的設備、大件還要靠國外進口。另外,體制機制改革也滯后。核電的發展應堅持以我為主,中外合作,采用先進技術,注重經濟性和安全性,統一技術路線,實現百萬千瓦級壓水堆核電工程的設計、設備制造本土化、批量化的目標。引進第三代核電技術是我國核電建設的一件大事,預示著在未來的一段時間內核電建設步伐將加快。
七、關于可再生能源發電
可再生能源資源豐富,目前具備規模化發電條件的主要是風能和生物質能,但也面臨一些問題:首先是產業體系和基礎工作薄弱,其次是支持政策和措施落實難度比較大,第三是市場保證機制不完善。可再生能源屬于清潔能源,國家是大力提倡和支持的。為了促進可再生能源發電的發展,“十一五”規劃提出,到2010年,風電裝機容量將達到500萬千瓦,到2020年達到3000萬千瓦;生物質能發電容量到2010年將達到550萬千瓦,到2020年達到3000萬千瓦。 “十一五”期間,國家將實行優惠的財政稅收價格投資政策和強制性的市場份額政策,鼓勵生產和消費可再生能源。大力發展風電,“十一五”期間,擬建成30個10萬千瓦級的風電項目,在內蒙、河北、江蘇、甘肅等地形成4個百萬千瓦級的風電場。加快發展生物質能發電,支持秸稈發電和垃圾填埋發電,建設一批秸稈和林木生物質電站。我國太陽能發電技術成熟,面臨的問題主要是成本太高。要結合無電地區電力建設,推進小型太陽能發電裝置的應用;同時,在西部有條件的地區建設并網式太陽能光伏和熱發電示范工程。引導和培育太陽能發電市場,促進太陽能發電技術進步和產業化發展。到2010年,太陽能發電達到30萬千瓦,到2020年達到180萬千瓦。
【關鍵詞】電力企業 電力安全 安全監督
中圖分類號: F407.61 文獻標識碼: A
電力工業是社會經濟發展的基礎。電力發展的安全,不僅關系到社會經濟秩序的穩定,還關乎軍事國防安全。在現代社會經濟發展中,一旦出現電力安全問題,勢必造成難以預估的災難。雖然,國務院出臺了一些應對電力安全問題的措施,但是由于自然災害的不可改變性和人們的依賴性,社會各界對電力企業的高度關注和嚴格要求,從而導致電力企業電力安全問題暴露出來。所以,加強電力企業的安全監督工作刻不容緩,勢在必行。
1 電力企業存在的電力安全問題
1.1 電網安全問題
目前,我國的電力發展已逐漸電纜化,電網的主要特征之一就是單條輸電線路和變電站、高架線等混合使用。一旦發生自然災害或重大事故,一大片地區電網就會出現斷電等問題,嚴重影響人們的生活和社會經濟的發展。2008 年四川汶川發生特大級地震,瞬間四川幾個地區出現斷電斷網的問題,不用說給經濟帶來了損害,重要的是給營救帶來了麻煩,讓四川人民在驚慌中度過了一個漫長而無望的夜晚。這樣的自然災害帶來的電力安全數不勝數,形勢非常嚴峻。
1.2 人身安全問題
電力工業作為我國的國民經濟,不光是從事發電這一塊,它還包括大型電力項目的設計和施工、煤炭設備的操作等,涉及的領域比較廣。在我國,從事與電力相關的人員多不勝數,由于操作不當、安全意識不高、設施不完善等諸多問題,導致很多工作人員的死亡。通過電視新聞報道,我們經常會聽到工人在進行操作時身亡的報道,也有很多人非法電打魚卻電死自己的新聞。所以,可以這么說,人身安全問題是電力安全問題中最嚴重的一個問題。
1.3 設備安全問題
在電力工廠里,我們常常會看到很多大型設備。有的設備用了很多年,上面都有了鐵銹,企業也不經常檢查設備的運行狀況,這就導致設備存在著很大的安全隱患。工人在操作時,可能就會因為設備的突然故障而發生安全問題。此外,設備一般都非常貴,設備出現安全問題,不光是對人造成了危害,也給企業帶來了財產損失。所以,電力企業在這一塊上要盡可能的把安全降到最低,這是與企業自身利益掛鉤的。
1.4 設施安全問題
電力設施安全問題涉及到兩個方面的問題。第一,自然環境的惡化。由于人類活動的頻繁,給自然造成了不小壓力,自然就送給我們烏黑的河水、白色垃圾、藍藻等禮物,加大了電力設施的污染,降低了絕緣水平。第二,人為因素的破壞。有些人覺得電力設施很值錢,就去竊取這些設施。有的人對電力方面缺乏專業性,在不自覺的情況下就破壞了電力設施。
2 電力企業電力安全監督工作的方法
建立安全監督體制,是電力企業進行安全生產的前提和保證,是電力企業提高經濟效益的安心丸。建立安全監督體制,不光是對電力企業自身利益的保障,也是對人民生命財產安全和國家安全的保障。
2.1 國家加大對電力的法律建設法,國之根本。我們的行為都要遵循法律的要求,同時也受到法律的保護。目前,我國關于電力方面的法律法規少之又少,電力企業很少受到國家法律的束縛,這是導致電力企業存在安全問題的重要原因之一。因此,要構建完善的電力安全法規體系,讓電力企業有法可依。
2.2 電力企業硬件設備的更新保養設備是電力企業進行電力生產的工具。硬件設備出現安全隱患,可能導致整個生產的停產,造成巨大的損失。所以,電力企業要加強對設備的安全監督。當然,只有確保設備檢修質量合格,可以繼續使用,才能減少安全事故的發生。而檢修質量合格的標準主要從四個方面入手,一是設備運行參數的正常。檢查設備最好的方法之一就是在運行中觀察參數的變化,所有參數指標在可控范圍內,說明設備正常,否則就可能出現了問題。二是檢查運行記錄。定期對設備運行情況的記錄進行審閱,隨時抽查結果,一旦發現有情況,就立馬上報。三是監督人員的高度責任感。監督人員首先要對設備了解,其次要有很強的責任感,對檢查工作認真負責,可以說,監督人員的工作態度是設備運行安全的關鍵。四是電力設備的檢修。定期對所有的電力設備進行檢修,及時發現問題并向監督部門報告,及時讓維修部門進行修護,保證電力設備的正常運行。
2.3 電力企業加強安全文化建設
2.3.1 電力企業建立健全安全監督體制
制度是一個企業正常運行的內部機制,是企業管理的文本規范。減少安全隱患,就要建立健全一個完善的安全監督體制,并與安全保證體系相結合,共同構成安全管理體系,保證企業的安全生產。電力企業要研究國家關于電力方面的法律法規,并根據企業在生產運行中的實際情況,制定相應的安全生產制度,并且要與時俱進,不斷更新和修改安全監督制度,要關注國家相關規定的出臺,并按要求執行。當然,制度是死的。企業在進行安全監督制度建立以后,要加強宣傳并組織員工進行學習,使制度深入人心,知道怎么做最好。
2.3.2 培養企業員工的安全意識和知識
安全意識簡單的說就是人對安全的意識。員工對安全有意識,在生產過程中就會按照標準操作,在遇到安全問題時知道怎么處理。可以說,安全意識對安全生產有著直接的影響。我們前面所說的設備的檢修等方法都是要人來完成的,人的行為受意識的支配,所以培養員工的安全意識是非常重要的。此外,企業也要加強員工的知識學習,在員工新入廠時要進行崗前培訓,特別是安全知識的學習;在員工考核時,要把安全問題拿來進行測驗。同時,要定期的進行安全演練,讓員工在實踐中體會到安全操作的重要性,知道出現安全隱患時怎么做,提高員工的安全意識。
2.3.3 提高員工職業素養
員工的職業素養,是考察企業綜合實力的一個重要指標,是企業團隊凝聚力的體現。電力企業首先要提高安全監督人員的職業素養。安全監督人員的高素質,是進行安全監督工作的前提和基礎。電力企業要加強安全監督人員的專業知識學習,只有執行人員心里有數,知道安全隱患的內容,才能找出安全隱患,保證生產的正常運作。企業要建立一支優秀的安全監督工作隊伍,加強其管理,專門對企業的安全進行監督。其次,要提高全體員工的職業素養。電力企業要加強員工的安全意識和專業知識,特別是一線操作工的安全生產意識和知識。企業要定期的對員工進行安全培訓和考核,員工自己也要努力學習專業知識,培養自己嚴謹的工作作風,減少安全隱患,確保自己的人身安全,創造持續穩定安全的生產模式。
2.4 做好電力設施的保護工作
電力設施作為電力企業的資源,廣泛分布,與人們的生活有著緊密的聯系。前面我們知道電力設施的安全問題主要有自然破壞和人為損壞這兩方面,所以我們就要對癥下藥,從這兩方面入手。
2.4.1 電力企業加強自身防范
我們常說“靠別人不如靠自己”,電力企業作為電力生產的一線企業,是電力設施保護的最佳選擇。企業不僅要加強民事救濟,也要適時的使用行政手段。電力企業要隨時關注國家對電力方面法律法規的頒布,用法律手段維護自己的正當權益。同時,也要完善企業自身的安全監督體制,加強行政建設。對破壞電力設施的人不僅要警告,也要適當的給予處罰。電力企業可以雇請保安。加強對電力設施的巡邏和檢查,一旦發現立馬行動,把破壞行為扼殺在搖籃里。同時,電力企業要加強企業內部各部門的通力合作,加強和附近公安局的合作,全力做好電力設施的保護工作。
2.4.2 加大宣傳力度
宣傳是加強設施保護的一個重要武器。電力安全關乎人們的生活,電力設施深入到千家萬戶,與其生命財產安全息息相關。電力企業不僅要加強自身員工的安全意識,更要加強外部宣傳,引起公眾的注意和參與。只有公眾充分認識到電力設施與自己有著千絲萬縷的聯系,可能會對自己的生命安全造成危害,才能不去破壞電力設施,可能還會自覺地去保護電力設施。所以,電力企業要定期的到社區里進行安全意識教育,呼吁公眾加強對電力設施的保護。
2.4.3 加強環境建設
現在我國在建設環境友好型社會,強調可持續發展戰略。環境的污染會對電力設施造成很大的傷害。這就要求我們要做好環境建設。這需要國家、企業、公眾的共同參與。
3 結束語
電與國家、公眾息息相關。目前電力企業存在著一定的安全問題。建立電力安全監督體系,不光維護了電力企業自身的利益,也保證居民的正常生活和國家經濟的正常運轉。所以,加強電力企業的電力安全監督是必然的趨勢,是刻不容緩的。
參考文獻
[1] 劉業峰 , 羅辛炳 . 供電企業電力安全問題芻議 [J]. 法制與社會 ,2008(4).