前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的生物質燃料供應方案主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
【關鍵詞】電力;營銷策略;新能源
一、新能源的概念
能源,就是可以直接或經轉換提供人類所需的光、熱、動力等任意形式能量的載能體資源。能源種類繁多,根據不同的劃分方式,能源也可分為不同的類型。
新能源則是相對于常規能源而言的,1980年聯合國召開的“聯合國新能源和可再生能源會議”對新能源的定義為:以新技術和新材料為基礎,使傳統的可再生能源得到現代化的開發和利用,用取之不盡、周而復始的可再生能源取代資源有限、對環境有污染的化石能源,如太陽能、風能、地熱能、海洋能、生物質能、氫能等能源。
二、新能源發展給電力營銷帶來的機遇
隨著社會經濟的發展進步,我國已逐步擺脫能源供應匱乏的局面。由于全球低碳環保趨勢的推動及自身可持續發展的需要,我國做出了節能減排的承諾――到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%,并通過制定相關政策,采取相應措施調整和引導能源供應及消費體系。2004年國務院常務會議通過了《能源中長期發展規劃綱要(2004-2020年)》就提出了“堅持以煤炭為主體、電力為中心、油氣和新能源全面發展的戰略”。隨著常規能源的有限性以及環境問題的日益突出,以環保和可再生為特質的新能源逐漸得到各國的重視,以風能、太陽能等新能源得到迅猛發展
我國的能源資源及電力負荷分布呈現的顯著空間差異,電力負荷中心主要集中于華北、華中、華東、華南等經濟發達地區,能源資源則集中在西部、北部。因此,我國規劃并推動建設了西南水電基地、西部北部大型煤電基地、風電基地和太陽能發電基地等一系列大型能源基地。為了確保國家能源安全及能源的合理有效利用,我國在“十二五”規劃綱要中明確提出了跨區輸電和新能源發電并網的目標,通過建設特高壓輸電通道實現大規模、長距離的跨區域電力輸送與配置,這為新能源的發展及堅強智能電網的建設提供了千載難逢的歷史機遇。
根據我國能源狀況和負荷分布的特點,如何看待新能源的快速發展與電能利用的關系,這對于兩者的發展都至關重要。根據能源轉換傳遞過程分類標準,可以看到風能、太陽能、生物質能、地熱能及海洋能等新能源多為一次能源,而電能為二次能源,因此從根本上來說新能源與電能在能源利用體系中并非相互替代的作用,而是協同發展的關系。目前新能源的大規模利用與發展,其主要途徑就是通過發電轉換為電能。
二者的協同發展體現在,一方面電網的逐步完善,電網輸送與配置能力的增強,將增強新能源發電的并網能力,提高新能源的利用效率,進一步保障和推動新能源的發展;另一方面新能源的快速發展,必將伴隨著對能源輸送與配置要求的提高,這也將進一步奠定和鞏固電能在我國能源利用體系中的中心地位,尤其是電網的輸送與配置作用,同時新能源的快速發展,這也對電力公司尤其是電力營銷工作提出了更為復雜、更高標準的發展要求。
新能源在某些利用方式上確實與電能存在競爭性、替代性作用,比如太陽能熱利用,太陽能熱水器等的推廣應用可以一定程度上解決居民的供暖、制冷等需求;生物質能中,沼氣在廣大農村地區得到廣泛應用,生物質固體成型燃料也能發揮燃料、供熱的作用,生物液體燃料中的燃料乙醇、生物柴油可以作為汽車燃料替代石油等;在地熱資源豐富的地區,也可以將地熱能用于供暖等。
三、新能源發展給電力營銷帶來的挑戰
新能源的發展,作為新的時代背景下外部環境變化表現出的一種外部推動力,推動著整個電力系統,尤其是電力營銷工作從運行體制、制度體系、人員理念、技術能力等各個方面進行轉變。
(一)新能源的并網問題。風能、太陽能等新能源發電具有隨機性和間歇性特點,大規模開發利用及接入電網也對電網安全穩定運行帶來新的問題和挑戰,電網調峰調頻壓力增大、電壓控制難度提高、電網安全穩定運行風險增加。這就需要提升電力公司的自動化技術、協調控制技術和儲能技術能力,制定合理有效的并網政策及技術標準,理順新能源發電企業與電力公司等各方利益,進而推動鼓勵優化電源結構的政策等。
(二)遠距離輸電問題。為了保證經濟社會發展,確保全國電力供應,實現全國范圍內的資源優化配置,國家“十二五”規劃綱要提出通過建設特高壓電網骨干網架實現跨區輸電。交流輸電具有方便電力接入、傳輸和消納的特點,然而遠距離輸電就體現出交流輸電的經濟性、安全穩定性的不足,直流輸電適用于大容量、遠距離輸電,然而我國高壓直流輸電起步較晚,相關技術能力、標準體系、業務規范等尚需進一步加強建設。
(三)電網安全性及可靠性問題。電力安全事關經濟發展和社會和諧,國外屢屢發生的大面積停電事故,對其經濟社會發展產生諸多不良影響。目前我國電網呈現出結構整體薄弱、電網電源發展不協調、系統運行日趨復雜、負荷增長迅速等特點,新能源大規模接入對電網的安全穩定運行的沖擊,以及遠距離大容量直流輸電與受端交流電網的融合問題等,使得電網的安全性、運行的可靠性成為備受關注的問題。
(四)新型用電服務問題。伴隨著新能源的發展和經濟社會的進步,電動汽車、智能家電等新型用電業務的發展,對電能供應質量、電力營銷服務也提出了更高的要求。這就需要電力公司提供更為安全可靠、經濟優質、靈活互動、友好開放的電力供應方案,不斷拓展電力服務的內容和范圍,提供更加多樣化、更加便捷和優質的服務,增加客戶的選擇權和自,實現客戶與電網的雙向互動。
(五)分布式能源利用問題。分布式電源,是指位于用戶附近,所發電能就地利用,以10千伏及以下電壓等級接入電網,且單個并網點總裝機容量不超過6兆瓦的發電項目。包括太陽能、天然氣、生物質能、風能、地熱能、海洋能、資源綜合利用發電等類型。
四川地區的能源資源稟賦、決定了適合包括風能、太陽能、生物質能、地熱能、小水電等在內的新能源發展,而主要的利用途徑就是分布式能源利用。分布式能源利用途徑可以一定程度解決廣闊的農村及偏遠地區的能源消費需求,提高能源利用效率,降低電力成本,提高電能消費所占的比重。然而,分布式能源利用的大規模發展,還需要克服技術裝備自主制造、經營成本、運營效率、運行可靠性、發電并網等一系列突出問題,同時解決相關能源政策、發展戰略、技術標準及系統規范等問題。
四、新能源發展對電力營銷戰略的影響
針對電源布局不合理的問題,對新能源的消納能力不足問題,根據國際能源消費格局及我國能源資源的利用現狀,結合我國經濟發展及人民生活的實際需要,電力公司提出了以大能源觀為核心的“一特四大” 電力營銷戰略
所謂大能源觀,是指以系統論的方法,以可持續發展的理念,以全局的、整體的、歷史的、開放的、普遍聯系的視角去分析和研究能源問題。結合我國實際來看,就是統籌考慮能源發展與經濟、社會、環境、外交等各方面的關系;統籌考慮滿足能源需求、保護生態環境與增強國際競爭力的關系;統籌考慮國際、國內能源資源開發利用的關系;統籌考慮煤、水、電、油、氣、核等各種能源之間的關系;統籌考慮化石能源與非化石能源、傳統能源與新能源之間的關系;統籌考慮能源開發、輸送、消費等各個環節之間的關系。
按照大能源觀的視角審視當前我國的能源生產供應體系,為保障能源安全及實現節能減排目標,國家電網公司制定了當前和今后一個時期我國電力工業發展的核心戰略――“一特四大”戰略,即建設特高壓電網,促進大煤電、大水電、大核電和大型可再生能源發電基地建設。
“一特四大”戰略的具體內涵是指,建設以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強智能電網,加快空中能源通道建設,實施輸煤輸電并舉,促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源發電基地的集約高效開發,實行大規模、遠距離輸電和全國范圍優化配置能源資源,為我國經濟社會發展提供可持續的電力保障。其中,特高壓技術是指電壓等級為交流1000千伏及以上和直流±800千伏及以上的輸電技術,是當今世界電壓等級最高、最先進的輸電技術。
實施“一特四大”戰略,使大規模的能源生產、轉換、輸送成為可能,進而有效解決我國能源供應保障、利用效率、資源配置、環境約束、技術創新等方面存在的突出問題,對我國能源可持續發展意義重大、影響深遠。
參考文獻:
[1]王廣慶、謝傳勝,電力市場營銷基礎[M].中國電力出版社.2004.
[2]劉秋華,電力市場營銷管理[M].中國電力出版社.2006
關鍵詞:存在問題 問題分析 改善措施
Abstract: because of the constant development of economy, the development of the technology of building heating, have the related problems, at the same time, people blindly to pursue economic consequences to but energetically develop resources, this not only destroy the natural environment, but also will threaten the existence of people. This paper will hvac technology of the problems and the improvement measures for related elaboration.
Keywords: problems problem analysis improvement measures
中圖分類號:TU96+2文獻標識碼:A文章編號:
存在的問題
隨著科學技術的進步,人們一步一步克服各種各樣的技術困難,將原是奢侈品的空調送進千家萬戶。暖通工程包括空調、采暖及通風等系統,安裝起來較為復雜。一般是樁基工程結束后就開始暖通安裝工程的預埋及預留工作,但絕大部分工作量都是在整個建筑工程的后期進行的。要做好暖通安裝工程的施工,必須認真翻閱圖紙,聯系工程實際做好施工計劃,并依據現行規范要求進行全過程管理控制。而暖通技術存在的問題包括:
1.集中供熱目前正受到其他采暖能源和供應方式的有力競爭。
2.氧化硫污染的問題。以前我國的供熱鍋爐主要以中小燃煤鍋爐為主,量大面廣。由于中小鍋爐煙氣排放高度低,對城市環境空氣的污染相對較大,控制中小燃煤鍋爐造成的低空污染是改善城市環境空氣質量的關鍵之一。因而應積極尋求脫硫效率高、運行費用低、一次投資少的好技術項目。
3.在施工方面存在的問題。很多非專業人員從事暖通工作,在施工中遇到調整方案問題不能及時正確的處理,最終導致系統出現無法挽回的不良后果,給系統的運行、管理留下隱患。
4.對節能方案的評價方法存在的問題。隨著對節能和環保要求的不斷提高,很多新技術和方案出現,但每種技術方案都存在各自的優缺點。面對如此眾多的方案,從不同的角度看問題,評價結構有很大差異,甚至完全不同。錯誤的評價方法將會起到誤導作用,勢必造成極其嚴重損失。
3.運行管理中存在的問題。很多工程實施過程當中,在暖通技術施工完成之后就投入了運行,不注意對暖通技術操作人員的培訓,很多操作人員不具備必要的暖通技術基本理論常識,也不懂得根據室外參數的變化進行相應的調節。
二.筑節能產業發展中暖通技術分析
目前建筑節能實施主要對建筑規劃、建筑外墻、屋頂、門窗等圍護結構的保溫隔熱以及采暖、通風、空調系統等方面進行控制,建筑節能的發展帶來了新的建筑技術,這些技術實施不僅可以降低建筑物本身的能耗,同時也提高了室內居住的舒適性,大大提高了生活的品質。
三.城市供熱技術未來發展展望
預計今后十年,集中供熱企業將實現由粗放型經營到質量、效益型的轉變,集中供熱效率的提高有賴于技術發展的創新與推廣,具體表現在以下幾個方面:
1.供熱自動化控制水平提高
鍋爐自動控制、換熱站自動控制、無人值守自動供熱機組等將得到廣泛應用、自動化控制水平的提高,不僅保證了供熱的可靠性,而且提高了供熱效率。
2.城市熱、電、冷聯產快速發展
隨著城市建設的發展,既需供熱又供冷的公用建筑大量增加,一些城市以熱電廠為熱源,實行熱、電、冷聯供。夏季熱負荷的增加,使熱電廠的綜合效益明顯提高。
3.開始使用潔凈燃料
隨著人們生活水平的提高和環境意識的加強,以油、氣、水煤漿等潔凈的燃料代替煤炭而作為都市使用的主要一次能源已成為必然趨勢。部分城市開始發展燃氣一蒸汽聯合循環發電熱電廠,已達到高效、節能、減少污染、提高電網調峰能力的目的。
4.供熱新能源開發方興未艾
地熱能、核能、熱泵、垃圾焚燒、生物質能等新能源的開發利用日益得到重視,促進了供熱能源結構的調整,環保效益和經濟效益十分明顯。
能源為經濟發展提供了動力,但是由于各種原因,能源的發展往往滯后于經濟的發展。具有關分析,近幾年,中國的國民生產總值的增長率維持在約10%,但能源的增長率只有3%-4%。在我國的能源利用的能源率只30%左右。這樣的形勢要求我們必須節能。建筑節能是建筑發展的基本趨勢,也是當代建筑科學技術的一個新的增長點。
四.改善措施
1.注意綠化建筑旁邊的綠化不但有防風、隔聲、防塵和美化環境的作用,而且對于建筑節能也有重要作用。樹木可通過葉面蒸發,從而降低空氣溫度;樹木有很好的遮陽作用,使建筑物直接受到的太陽輻射及從地面得到的輻射熱減少;樹木有引導風及擋風的作用。地面會反射太陽輻射,而且其本身溫度升高后又會成為新的熱輻射源。夏季由于太陽光照射,屋面溫度比氣溫高得多,最高達80℃以上;寒冷的冬季之夜,屋頂將大量的熱量散射到大氣中,因此它的溫度比氣溫低,最低可達-20℃。由此可見。全年屋頂的溫差就可達100℃左右,給暖通空調系統產生了很大負荷。水分蒸發需要大量的熱量,所以夏季綠化屋頂表面的溫度僅有20-25℃。綠化屋頂上的大部分太陽熱量消耗在蒸發水分上,因此這部分熱量就不會使屋頂結構表面的溫度繼續升高,房屋內的溫度也不會上升很高。
2.熱泵技術所謂熱泵,前是靠位能拖動,迫使熱量從低位熱源流向高位熱源的裝置。顧名思義。熱泵也就是像泵那樣,可以把不能直接利用的熱能(如空氣、土壤、水時熱以及太陽能、工業廢熱等)轉換為可利用的高位熱能,從而達到節約部分高位能(煤、石油、天然氣、電能等)的目的。因此,利用低位能的熱泵技術是一條極重要的節能途徑。
3.使用熱回收裝置節能
夏季氣候炎熱,空調排風溫度要比室外新風溫度低,室內的含濕量也比室外新風的含濕量低。這時可以采用熱回收裝置來實現新風與排風的熱交換,這樣能夠使新風的濕度和溫度有效降低。反之,由于冬季氣候寒冷,空調排風溫度比室外新風溫度高,排風的含濕量也比室外新風的含濕量高,這時可以利用熱回收裝置對新風進行加濕和預熱,使新風的濕度和溫度快速上升。在綠色生態建筑中利用熱回收裝置來實現節能的具體做法如下:將熱交換器安裝在排風出口處,這樣新風與排風就能通過各自的管道實現間接接觸換熱對新風進行預熱可以通過利用排風余熱來實現,這樣排風余熱就得到了有效利用,從而達到了節能的最終目的。
該產品不僅節能,而且還能對建筑物室內的空氣質量進行極大的改善,它可以在生態建筑的中央空調系統中使用,同時也能夠在使用家庭空調器的普通建筑中使用。
4.采用變流量技術節能
采用變流量技術能夠有效實現綠色生態建筑的節能,在對空調暖通系統進行設計時,需按照當地氣象條件來設計,因此空調暖通系統在絕大部分時間里,它的設計負荷要比實際負荷大,并且實際負荷是時刻變化的。在最大限度節約能源,同時滿足時刻變化的負荷要求的前提下,能夠對空調暖通系統進行有效地動態控制是最近幾年空調暖通技術領域的重點研發方向。
魏橋模式的最顯著的特征就是煤電企業直供居民用電市場。利用居民這類低端投機用戶,完成其調峰調頻功能。而作為回報,用戶也得到了較低的電價。這與1.1節中家域網的功能設計非常像似,那么家域網的功能在電力市場環境下能實現嗎?它符合各方利益嗎?煤電機組的特點分析[文獻15]提到:鐵嶺電廠300MW機組,滿負荷時標煤耗為320g/kW•h,負荷率為60%時增加到350g/kW•h。如果負荷率更低就要投柴油助燃,柴油發電成本比煤高一倍。另外低負荷還會帶來鍋爐結焦、熄火等等問題。因此煤電機組效益與負荷率成正比。煤電機組的另一特點是冷啟動耗時6小時以上,而煤電裝機容量占了全國總裝機容量的66.9%,是電網旋轉備用容量的最主要供應者,所以即便虧損也不能隨便停機。負荷率的高低取決于用電負荷。用電負荷與機組設計參數越匹配,機組的效率越高,可提供的電價也越低。一直以來,作為電力市場最主要參與主體的發電及用電方常常受制于處于中間環節的電網調度的遏制,電網公司獨家買賣電的特權,無形中增加了發電廠運行經濟效益的不確定性。因此不難理解為什么會發生李莊聚眾了。煤電企業直供居民用戶的可行性分析既然自建電網已被相關法律禁止,那么向用戶直供電,通過改變用戶用電方式以提高機組效益,就成了煤電企業的唯一希望。但大工業用戶直供的進展并不順利,原因如下:(1)與國家節能降耗政策相背離且擾亂市場秩序。[文獻16]認為,在輸配分開前推行電力直購,直購價格與傳統的目錄電價同時存在將擾亂電力市場價格體系,成為電力供求平衡中的不確定因素。一旦涉及國家產業調整的高能耗用戶執行直購電價,必將增加其利潤并刺激其擴大生產規模。(2)對供電企業的利潤影響很大。[文獻17]提出:供電企業的電力銷售收入占其收入90%以上。其中大工業用戶約占總戶數1%,售電量約占70%。普通工商業、機關事業單位約占總戶數10%,售電量約占20%。居民用戶約占總戶數90%,售電量約占10%。在大工業用戶電價較高的情況下,其售電量決定了供電企業的利潤。(3)從輸配電成本來看,大用戶電壓級別高、用電量大和負荷穩定,輸配成本較低。而居民用戶負荷不穩定,線損大調度管理成本很高。一旦大用戶以專線直購模式被挖走,整個電網的穩定性會下降。居民用電屬于生活消費的性質,不涉及排放控制和產業調整。而且不可能自建電源與電網公司競爭,是弱勢群體。因此保障居民用電又是政府所注重的民生工程。現行體制下,政府采取了電價交叉補貼的方法來降低居民用電價格。但造成了居民用電越多電網公司補貼越多的弊端。因此煤電企業直供居民用戶從理論上講是可行的。以煤電企業為主導的家域網托管中心的功能設計魏橋模式就是一個托管中心的雛形。家域網所定義的發電企業家域網托管中心則須具備以下功能:(1)與電網公司的替代電量交易市場接口的功能。在機組發生非計劃停運或計劃檢修時,由電網公司來組織替代電量。(2)與電網公司的輸配電管理系統接口的功能。直供需要防止電力輸送阻塞的發生,并實時地與電網公司結算輸配電費用。(3)用戶電價的管理功能。電價是發電商主要的市場競爭手段,定價依據包括:本企業發電成本、電網公司輸配電服務費用、購買替代電量費用等等。同時電價是根據機組的狀態而變動的,還要配套通訊和控制手段以支持用戶與機組互動,達到節能減排的效果。
市場條件下電網公司面向家域網的相關功能設計
電網公司向發電商開放居民用電市場的可能性分析煤電企業直供居民用戶,對雙方都有利,那對電網公司有利嗎?向發電商開放居民用電市場是建立堅強智能電網的需要2003年美國東北部和加州發生大面積停電,影響5千萬人生活損失300億美元,所以電網的穩定是電網公司生存的最重要條件。全國居民生活用電量占全社會用電量的比重,從2005年的11.4%上升至2010年的12.22%,將來還會上升。目前這部分負荷是反調峰的。在電網統一調度的條件下,采用統一的峰谷時段和電價,不可能完全解決電網調度管理難度大的問題,反而有增加電網崩潰的風險的可能:(1)一旦發生居民對電價反應過度,阻塞情況會很嚴重。[文獻18]指出:反應過度體現在負荷曲線上就是高峰時段負荷大幅減小,低谷時段負荷大幅增加,造成系統高峰時段和低谷時段倒置,調峰失敗的同時導致電網阻塞。如果由數個發電商來直供不同用戶,就可以錯開它們電價和切換時刻,從而避免電網阻塞。(2)這種統一定價條件下,峰谷電價確定難度大、用戶響應效果不佳。[文獻19]指出:動態電價機制的一個基本目標就是將反映潛在生產成本的市場價格信號傳遞給終端消費者,讓消費者承載這種價格信號,從而使資源配置更有效。美國的峰谷電價比達到3以上,我國還不到2。一般來講峰谷電價比越高,越能削峰填谷。我國峰谷電價比低的主要原因是防止系統高峰時段和低谷時段倒置,導致電網企業利益受損。放開居民用電市場之后,電網企業僅監管消費總量和線路阻塞,電價可隨行就市,讓供方自由競爭需方自由選擇,通過市場調節產生合理的電價體系,這樣會迫使用戶改變用電習慣,達到削峰填谷和節能減排的目的。而該市場一旦形成,將更有利于建設堅強的智能電網:(1)由于單一煤電企業無法保證高可靠的供電,必須從電網購進替代電量,而居民用電總量并不低,因此替代電量交易市場會很大,從而使得容量備用服務能夠從替代電量交易市場中獲益。一旦所有的發電商參與到該市場中,自備電廠很有可能轉為公用電廠,全電網備用容量會大大提高,就會變得更加堅強。(2)有市場就會有淘汰。魏橋那樣低電壓接入的小機組,由于無法接入更穩定、容量更大的高壓電網,因而無法從臨時替代電量交易市場中獲益,很快會被市場淘汰。[文獻20]指出:當電網發生短路故障時,接入的低電壓小機組不能對主網形成有效支撐,相反還影響自動裝置的投入,影響其它用戶的供電可靠性。避免類似公關危機需要魏橋事件對于電網公司來說是一次名利雙輸的公關危機,危機發生的原因如下:(1)居民用戶對電力成本的知情權沒得到滿足。電價理應由成本決定。雖然《輸配電成本監管暫行辦法》使得電網企業的輸配電成本得以公開。但由于大用戶直供的進程被電網公司打斷,所以各個發電商在輸配電環節的詳細成本無法厘清。旋轉備用等輔助服務又是義務提供的,因此電網公司也算不出輔助服務成本。也就是說居民交的電費被用到哪里去了,沒人能精確地算出來。而電網公司的員工待遇卻早被被人精確地算出來了。魏橋集團長期獨立地經營魏橋電網,盡管非法獲取電網公司的輔助服務,也不承擔環保等社會義務,但其他經營環節的成本倒是很透明,低電價和低薪酬更是深得民心,再經過媒體的扭曲放大,不但違法排污、非法經營的過錯無人提及,反倒在成本的問題上成了最權威的聲音。(2)電網公司沒有為居民用戶提供適銷對路的電力產品。[文獻17]指出:根據用戶用電設備、生產性質和供電可靠性的要求,用戶的用電負荷和保證程度可分為三類:一類負荷:一旦中斷供電將造成重大政治影響或造成人身傷亡、設備損壞以及重大經濟損失(比如寶鋼)。這種負荷一旦離開大電網高質量的電力服務就無法生存。二類負荷:停電后將造成大量廢品或引起大量減產(比如魏橋集團紡織廠)。三類負荷:停電后造成的損失不大或沒有損失(比如居民用戶)。相比之下低價低質的魏橋電倒是更受居民歡迎。居民用電是政府的重點民生工程,社會影響很大,因此地方政府對魏橋模式持歡迎的態度并不出人意料。媒體迎合民眾口味也是其一貫做法。只有向發電商開放居民用電市場,才能通過市場的力量,讓電價反映真實用電成本,并使居民用戶擁有為其量身定做的電力產品。從而防止此類公關危機的再次發生。發電商直供居民用電市場監管中心的功能設計交易模式的選擇[文獻22]指出:直供電可分為兩種交易模式:一種不經過電網轉供的專線直購模式,指用戶和發電商自建專用輸電線路,合同電力通過專用輸電線路輸送給居民用戶。另一種是經過電網轉供的過網直購模式,是指用戶和發電商簽訂供電合同,合同電力通過電網的公用輸電線路輸送給用戶,用戶需要向電網交納過網費。專線直購模式用在居民用戶上有幾個固有缺陷:(1)單一發電商無法滿足用電可靠性需求。用戶只有多簽幾家發電商多拉幾條線路才能提高可靠性,但建設費用會成倍提高,而且輸電距離增加,線損也會增加。(2)沒有電網公司的統一監管,類似魏橋集團的發電商會對階梯電價等政策進行變相抵制,非法獲利。(3)在電費回收方面,委托電網公司回收電費遠比從頭打造一支售電隊伍來的合算。因此發電商直供居民用電必須采用過網直購模式,并由電網公司來統一組織及實施,以達到全社會共贏。發電商直供居民用電市場監管中心的功能設計監管中心應當包含以下功能:(1)實時輸配電管理的功能:對已發生阻塞故障進行實時控制;預防將要發生的阻塞故障;實時核算各用戶輸配電成本;管理輸配電設施的運行檢修;組織實施輸配電設施的建設。(2)根據用電負荷的實時變化,對相應的發電商進行自動發電控制的功能。(3)替代電量交易的功能:為計劃停運的機組編制替代電量計劃,組織落實并實施結算;對非計劃停運的機組,根據網上的備用容量,分配落實替代電量并實時結算。(4)電費結算的功能:審批和管理發電商直供合同;為合同執行的過程保存電子證據,并實時結算電費;執行國家的節能減排政策,比如階梯電價等等。(5)可中斷負荷的管理:可中斷負荷市場的合同簽訂;可中斷負荷的控制和調度,并保存相應的電子證據;可中斷負荷的合同執行。(6)分布式電源的調度控制功能:分布式電源自動發電控制;分布式電源的維護管理;分布式電源的費用結算。
智能電網家域網相關產品的功能設計
智能電網家域網的功能智能電網家域網的產品大體應該具有如下功能:(1)電能計量功能:包括不可中斷負荷的用電分時計價、可中斷負荷的用電計價、分時(實時)電價、階梯電價提醒、電能質量監測、遠程實時抄表、用電信息及參數顯示。(2)故障報警(預警)功能:包括家用電器用電事件報警、電網輸電阻塞報警(預警)、線路故障報警(預警)、線路定期檢修通知(提醒)等等。(3)能源管理功能:包括用電數據采集、歷史數據管理、用電設備檔案管理和控制、費控管理、有序用電管理、用電情況統計分析、異常用電分析、電能質量數據統計分析、運行維護管理等等。如果將全部功能推廣到所有家庭,那費用會很高也不現實。但解決節能減排的時間很緊迫。因此在建設中需要根據居民的消費和投資能力,以及他們對智能電網系統的穩定性和可靠性的貢獻,將家域網的建設劃分為基本型、中級型和高級型三個等級,分別開發出不同價位和功能的產品,這樣才可以盡快實現家域網的最基本功能。從魏橋現象看基本型家域網的功能設計從魏橋現象看,基本型必須具備降低電費功能。但魏橋的電價是長時間不變的,而分時(實時)電價是隨時變化的,因此基本型必須有電價實時功能。魏橋模式具有是改造費用低、只改動電表的特點。所以基本型的電價功能只能在智能電表上完成,其智能電表必須具備以下特點和功能:(1)低成本;(2)向電網公司發送信息的功能,以實現遠程計量和用電故障傳輸;(3)從電網公司接收信息的功能,以實現電價信息接收和輸配電故障預警;(4)面向用戶的低速單向信息功能,使用戶感知電價和輸配電故障信息;(5)供電故障的電子取證功能,以利直供合同的有效執行。智能電表實現上述功能之后,從電網公司接收的信息就能通過無線方式或者電力線載波方式到達居民家中。在家中基本型還必須擁有一批智能用電設備實現以下功能:(1)電價的接收顯示功能;(2)輸配電故障預警的信息的接收顯示功能;(3)另外用戶還可以對家用電器進行智能化改造,使其在電價改變時能自動調整負荷。這樣電價和故障報警信息才能發揮出降低電費支出和提高供電質量的作用。中級型智能電網家域網的功能設計基本型只能被動接收相關信息并做出反應,但這些反應不會被供電方感知,無法在供電方的協調下錯峰運行,因此供電線路依然可能因過度反應而產生阻塞。阻塞一旦發生,供電方就會切除全部負荷來保證電網的安全。而對用戶來講有些負荷非常關鍵,是不可中斷的。另外的負荷則對供電可靠性的要求不高。這就是可中斷負荷,它是指在一定的條件下對停電事故可以容忍,并可以合約等方式允許有條件停電的負荷。可中斷負荷的重要性在家庭中,不論是蓄熱式電熱水器還是電動汽車,都可成為可中斷負荷。如果將可中斷負荷的控制權交給供電方,這樣就可以在大多數情況下實現限電不拉路,從而提高供電質量。可中斷負荷的作用不僅如此。[文獻23]指出:市場環境下的容量事故具有高度的不確定性和嚴重的后果,因此系統備用容量的合理配置問題受到廣泛關注,為了提高發電容量充裕度,既可購買發電側備用容量,也可以購買需求側可中斷負荷的可中斷權。作為緊急備用容量資源,特別是針對小概率高風險的容量事故,可中斷負荷參與備用服務市場的意義非常重大。在開放型的電力市場中,供電可靠性本身就是商品。而用戶提供可中斷負荷的成本遠比發電商提供備用容量的成本來的低,一方面使得居民用電成本會進一步降低。另一方面,如果系統備用容量僅由發電商來承擔,很可能會激勵發電商在備用緊張的情況下濫用市場力,破壞了備用市場的競爭充分性,從而提高全社會用電成本。中級型智能電網家域網的功能設計中級型最大特點就是可以進行需求側管理,使得居民用戶可以出售可中斷負荷的供電可靠性,來降低電費和提高供電質量,而且電網公司也可從中受益。中級型的功能設計包括如下內容:(1)基本型的全部功能;(2)與電網公司和托管中心之間具有雙向、實時、高速的通訊通道;(3)基本實現節提出的電能計量功能、故障報警(預警)功能、能源管理功能;(4)為供電方提供可中斷負荷的遙控、遙測、遙信功能,由供電方管控可中斷負荷。高級型智能電網家域網的產品功能設計基本型和中級型的共性是由煤電企業直供,煤電會大量排放溫室氣體,使全球氣候惡化。而智能電網的一個重要特點就是對清潔可再生能源的吸納能力有質的飛躍。那么清潔能源發電能夠直供家域網嗎?基本型和中級型不可能實現。水電企業和大型燃氣發電企業是確保電網安全、經濟、穩定生產的支柱,調度規則不允許它們直供用戶。我國核電以壓水堆為主,雖然設計成了可跟蹤負荷運行,但核電站點火到滿功率要幾天,同樣由滿功率到停堆也要幾天,很難調節,考慮到核安全核電都是只帶基本負荷。作為可再生新能源主力的風能在我國非常豐富。據國家能源局估算,到2020年風電裝機容量有望達到1億千瓦左右。而總量達7.5億千瓦的海上風能則尚處在待開發狀態。截至2011年風電裝機容量已達到0.42億千瓦。但它們具有隨機性、間歇性、反調節性及波動大的特點。況且我國風能資源的主要分布地區遠離負荷中心,采用的是大規模集中接入電網的運行方式。超高壓、大容量、長距離、交直流混合送電影響受端電網安全運行的問題非常突出。多倫多大停電、紐約大停電、我國臺灣北部大停電都說明了這個問題。因此目前近1/4的風電設備處于空轉狀態,產能浪費問題日趨嚴重。高級型智能電網家域網的特點隨著居民生活水平的提高用電量會大增,全靠煤電提供肯定不可能,合理高效利用可再生能源勢在必行。使用這種類型的電能需要在用戶端有大的互補發電設備來支撐,才能保證電網運行安全。[文獻24]指出:互補發電是采用多種電源聯合運行,讓各種發電方式互為補充,通過它們的協調配合來提供穩定可靠的、電能質量合格的電力。互補發電在明顯提高可再生能源可靠性的同時,還能提高能源的綜合利用率。因此高級型家域網的特點就是:擁有互補發電設備和技術,并由電網公司托管互補發電設備,從而能夠大規模吸納清潔可再生能源,并局部地參與區域電網調峰調頻。互補發電設備的特點及相關技術互補發電設備的特點有:(1)有足夠的調峰調頻能力且污染小。燃煤、生物質能和燃油發電的調峰能力不強且污染嚴重。(2)靠近居民區建設減少長距離送電對電網的影響,海洋能、地熱和潮汐能、水電和抽水蓄能電站受地理條件限制也不可行。(3)投資額度不能過大費效比要高。大中型燃氣發電機組,動輒上千萬的投資,肯定不現實。燃料電池成本過高。蓄電池能量轉換效率只有50%左右,成本超過300元/千瓦時,充放電壽命只有幾百次,費效比很低。目前來看,分布式冷熱電聯供能源系統(也叫做微型燃氣輪機DES/CCHP)是適合這些條件的為數不多的互補發電技術之一。[文獻24]指出:微型燃氣輪機是以天然氣、丙烷、汽油、柴油等為燃料的超小型燃氣輪機。體積小,功率范圍是2kW~500kW。設備成本稍高于同級柴油機組(數千元到數萬元不等),維護費低,總體運行費用低于柴油機組。發電效率在滿負荷時為30%,半負荷時為10~15%,若實行熱電聯產,系統總效率可達80%以上。是目前最成熟、最有競爭力的分布式電源之一。[文獻25]指出:在非常規天然氣和智能電網快速發展的前提下,充分發揮工業、商住、居民終端用能需求,使冷、熱、電、汽負荷可以集成供應,并與電網調峰相結合,在系統技術和運作機制兩方面集成創新,能夠使得家域網成為接收風電、太陽能等等新能源的主力。在燃料供應方面,[文獻26]指出:根據《BP能源年鑒》數據,中國已探明儲量2.8萬億,探明儲采比29年。根據國家“十二五”規劃到2015年,供應量將從2010年的1000億立方米,提高到2600億立方米,占能源總量的8.3%,因此燃料來源是有保障的。在污染控制方面,[文獻27]指出:廣州大學城分布式能源項目,NOx排放與同規模常規燃煤發電廠相比減少了80%,SO2、粉塵的排放幾乎為零;CO2排放與同規模常規燃煤發電廠相比減少了70%。高級型智能電網家域網的功能設計綜上所述,高級型家域網的功能包括如下內容:(1)中級型的全部功能;(2)連成網絡的智能水表、智能電表、智能燃氣流量表、供熱供冷表計、防燃氣泄漏系統、防火系統、遠程視頻監控設備以及電氣保護設備;(3)成熟的互補發電設備和技術,并由供電方管控該發電設備,實現自動發電控制;(4)與可再生能源發電企業聯網,接收實時供電能力的預測信息和發電故障預警信息;(5)與燃氣公司聯網,實現燃氣預定、接收供氣故障報警(預警)信息;(6)由電網公司托管中心實現對居民終端用能需求的冷、熱、電負荷的集成管理。
家域網中其他相關產品的功能設計
前面的側重點是提高電網穩定性和可靠性。功能設計的對象側重于已建居民住宅用戶。在現實中,家域網的建設作為一種個人消費行為,更多地會考慮居住環境的高效、舒適、安全、便利、環保,也就是智能家居所實現的功能。在設計對象中,融合智能家居的家域網建設更易得到新建住宅用戶的青睞。隨著城市化的延續,將來大多數人居住在城市的居民小區中。家域網的很多功能如果設計成由小區來集中提供,那么在建設和運維上會形成一定的規模優勢,性價比會提高很多。因此智能電網家域網的功能設計必然還會包括智能家居和智能小區的內容:融合智能家居的智能電網家域網功能設計[文獻28]指出融合智能家居的家域網還應該包括如下功能:(1)遙控功能:可以讓你在外時也能查看并控制家用電器的運行。(2)設置場景氛圍功能:可以根據生活需要,通過組合使用各種電器設備營造出不同的場景氛圍。(3)預設控制設備功能:可以按照用戶預設的指示定時啟動電器設備。(4)聯動保障安全功能:可以很方便地設計各種聯動控制方案,如通過接入煙霧探頭、瓦斯探頭和水浸探頭,隨時監控可能發生的火災、煤氣泄漏和溢水漏水,在對可疑情況報警的同時聯動關閉氣閥、水閥;通過接入各種紅外探頭、門磁開關,敏感探知并開啟家里所有燈光來防盜。(5)及時求助功能:支持與物業管理中心的社區主站聯網,實現家居安防授權和社區增值服務。隨著人們生活水平的提高和家居產品功能的不斷提升,智能家居平臺還將擴展到更寬更廣的方面。與智能小區相結合的智能電網家域網功能設計智能小區的功能主要包括核心服務功能和增值服務功能兩部分。核心服務功能主要包括用電信息采集、雙向互動服務、分布式電源接入及儲能、電動汽車有序充電、小區配電自動化等;增值服務功能主要包括智能家電控制、信息、視頻點播、網絡接入、“三網融合”、社區服務、家庭安防等。家居的智能化,首先要做的是社區服務智能化,也就是采用先進通信技術,構建覆蓋居民戶所在的小區通信網絡,通過各類技術,對用戶供用電設備、分布式電源、公共用電設施等進行監測、分析、控制,提高能源的終端利用效率,為用戶提供優質便捷的雙向互動服務,并支持“三網融合”業務的開展,以及實現對小區安防設備和系統的協調控制。
結束語