談電力公司電能替代技術成效
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摘要：電能替代能有效地減少化石燃料的消耗，改善大氣污染的現狀。目前，我國正大力實施電能替代，新能源發電快速發展，不僅可以在能源供給側實施清潔替代，也應在能源消費側實施電能替代。現介紹電能替代的發展戰略及要求，闡述電力公司電能替代的工作流程，并以“煤改電”工程綜合效益為例分析了電能替代技術的成效。
關鍵詞：電能替代；煤改電；新能源消納
1電能替代背景
發展新能源不僅要在能源供給側實施清潔替代，也要在能源消費側實施電能替代。電能替代是指在能源消費中以電能替代煤炭、石油、天然氣等化石能源，從而增大電能在終端能源的消費比重。在當前我國生態環境壓力下，電力替代具有重要的現實意義。2019年，政府部門出臺了一系列新能源產業政策，內容涉及年度規模管理、項目建設管理、運行消納、價格補貼等環節，政策以完善項目規劃建設、加速新能源補貼退坡、推進新能源平價上網、建立新能源消納保障機制為重點，推動新能源由高速發展向高質量發展轉變。
2電能替代工作內涵
2.1電能替展戰略
中國正積極開展電能替代項目，電能替代強調通過技術創新優先考慮新能源的消納。為了減少化石能源消耗，鼓勵使用各種采用新能源的電氣產品和設施，減少對傳統的燃煤鍋爐、燃煤器、住宅取暖和烹飪方式的使用，以減少煤炭消耗。實施電能替代主要從以電代煤，以電代油，特（超）高壓、遠距離、大容量輸送清潔電力三個方面著手。
2.2電能替展要求
（1）供電安全：在某些地區，電力安全不是本地問題。隨著電網規模的不斷擴大，各個地區的電網相互關聯。隨著非化石能源比例的增加，電力系統的間歇性和隨機性特征更加明顯，特別是在電力規劃過程中，防止電力供應短缺非常重要。（2）能源分布不均衡：中國幅員遼闊，能源分布不均，這就造成不同地區的能源、資源發展都有不同的特性。在工業社會的初期，對電力的需求很小，地方電力供應的平衡是最重要的。隨著經濟和社會的發展以及非化石能源的使用，發電與負荷中心之間的反向分配越來越明顯，不同地區、不同能源需要相互補充，形成一種新的電力供應模式。（3）非化石能源發展的多樣化形式：集中發展規模大、效率高的非化石能源基地，是保障供電的重要基礎，而分布式能源由于具有分散靈活、靠近負荷中心的特點，是電力供應的重要補充。因此，不僅要關注全國大規模的非化石能源基地建設，還要關注分布式能源的開發、利用。
2.3專業管理工作流程
（1）要確定電能替代工作的對象，在充分研究政府相關扶持政策的基礎上，進行廣泛的宣傳推廣，認真收集、總結潛在客戶信息，對意向客戶不同的用電特點進行分類，有針對性地開展相關工作。（2）要了解用戶需求，以客戶為中心開展工作。工作人員對用戶進行入戶走訪，與用戶進行直接溝通接觸，深入了解用戶需求及感受并詳細記錄，作為電能替代工作開展的第一手資料，最后再進行統計分析。（3）制定可行的改造方案。電能替代工作方案要充分考慮用戶的需求，并兼顧經濟性原則，盡可能減少用戶投資。（4）電能替代方案在實施過程中要及時總結經驗及需要注意的問題，為方案的改進及推廣打好基礎。
3電能替代技術成效分析
3.1“煤改電”工程綜合效益評價指標體系
“煤改電”工程是電力替代的重要組成部分，符合可持續發展的要求，因此對“煤改電”工程進行合理評價是十分必要的。“煤改電”評價指標體系應具有系統性、科學性、綜合性和可操作性的特點。隨著電加熱器數量的增加，低壓配電網需要加以改造以滿足供電容量需求，還應考慮改造后配電網的運行狀態指標。因此，評價指標體系除考慮經濟效益和社會效益指標以外，還加入了配電網運行指標，以反映配電網的改造狀況和電能質量。最終建立的“煤改電”工程綜合效益評價指標體系分為經濟效益指標、社會效益指標和配電網運行狀況指標三部分。
3.2成效分析
本文以A供電公司“煤改電”前后負荷對比數據來進行電能替代技術成效分析，具體分析如下：A供電公司堅決貫徹國家大氣環境治理工作要求，認真落實公司決策部署，全面實施“煤改電”工程，投資31.2億元（“十二五”投資的3倍），抓牢一號工程，把控安全底線，精心組織實施，全力以赴推進“煤改電”工程進展。截至2017年9月底，完成352個村“煤改電”改造，建設低壓臺區共計2077座、712.74MVA，居民用戶12.05萬戶，戶均容量5.92kVA。2017年進入采暖期后，由于“煤改電”負荷的增加，A公司電網負荷穩步增長，電網最大負荷達到121.86萬kW，已超過2017年夏季最大負荷，同比2016冬季最大負荷增長39.92%。2017年12月，“煤改電”用戶用電量共計0.98億kWh；戶均用電量791kWh。選取12月13日負荷數據對比圖，如圖1所示。綜上可見，實施“煤改電”后，冬季居民用電量大幅提高，一方面減少了煤炭的燃燒，一定程度上緩解了空氣質量問題，另一方面說明電力公司配電網供電能力明顯提升。具體成效總結如下：一是節能減排效果明顯，減少了大量散煤燃燒，降低了二氧化碳排放；二是農村供電能力顯著提升，可以充分滿足農村實現全面電氣化要求；三是探索出一條“煤改清潔能源”的最優道路。“煤改電”工程實施后，農村用電結構發生了根本性轉變，有效減少了以往燃煤取暖可能出現的煤氣中毒、火災等安全隱患。
4電能替代技術建議及展望
盡管新能源資源、裝機容量不斷增長，但其消納狀況具有一定程度的不確定性，主要體現在以下3個方面：（1）電力系統調節水平的提高可能受到限制。目前，火電企業的效率普遍較差，加之火電機組實施柔性改造投入較大，柔性改造動力不足。（2）新裝機容量具有不確定性。受國家補貼政策調整影響，2020、2021年新能源補貼并網會有“關閉”時間，預計將有相當數量的新能源集中并網。此外，受疫情影響，2020年新能源發電設備的供應和項目建設在一定程度上滯后，接入電網的實際規模不確定。（3）跨省和跨區域貿易組織的難度可能增加。由于新能源參與市場化交易補貼計算方法的改變和消費責任權重指標的考核，新能源參與跨省市場化交易意愿有所下降，可能影響新能源對外送電規模。結合我國電力市場建設進程以及不同交易機制對促進新能源消納的成效的評估，建議下一步重點健全我國調峰輔助服務的市場機制與新能源跨省區交易機制，進一步發揮市場機制對于提升新能源消納能力的作用。
5結語
總之，推廣電能替代是節能減排、治理大氣污染行之有效的措施，同時也是促進新能源消納的強有力手段。電能替代提升了社會的電力需求，同時降低了化石能源的消耗，最重要的是創造了一個更綠色、經濟和低碳的電力系統。加快推進電能替代，推動風能、太陽能等新能源的消納，形成節能環保、便捷高效、技術可行、廣泛應用的新型電力消費市場，是促進經濟社會以及環境健康可持續發展的重要保障。
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作者：邱曉娟 單位：國網天津市電力公司薊州供電分公司