1、电力行业节能减排技术报告中国电力行业节能减排技术分析报告（草稿）中国电力行业节能减排技术分析报告（草稿） 06电气2 戴华中国电力行业节能减排技术分析走新型工业化进展道路，不断创新进展模式，踊跃调整产业结构，提高进展质量，尽力提高利用率，坚持以人为本，统筹兼顾，实现电力与经济、社会、环境的和谐进展，切实把电力进展转移到科学进展的轨道上来，是电力工业学习实践科学进展观的踊跃功效，也是电力工业实现的全面、和谐和可持续进展的必然要求。最近几年来，我国电力工业开始辞别过去粗放式进展方式，正在走上一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少，又好又快的进展道路。党的十六大以来，电力工业贯彻落实国家
2、优化发展火电，在保护生态基础上序开发水电，积极推进核电建设，加强电网建设的电力发展战略，同时，在新和可再生发展上取得了历史性突破。目前，全国十大发电集团中有三家的可再生发电比例已占其总发电量的以上。由于中国、资源以煤为主的特点，决定了我国将长期保持以煤电为主的电力结构。新世纪以来，火电发展越来越多地承受煤炭资源制约和环境、运输的多重压力，火力发电向高效益、低排放方向发展成为必然趋势。“十一五期间，我国电力行业节能减排取得显著成效，供电煤耗及二氧化硫控制水平已接近世界先进水平。”中国电力企业联合会副秘书长王志轩说。“十一五”前年，电力工业作为我国节能减排的主战场，为全国完成“十一五”减排的阶段性
3、目标，改善大气环境作出了重要贡献，得到了党和政府包括国际社会的认可。目前，我国新建的火电厂全部配套加装了脱硫装置，同时加大了既有电厂的脱硫改造力度。截至年底，全国火电厂烟气脱硫机组投运容量达到亿千瓦，占全国火电装机容量的。我国主要发电集团都已提前完成了“到年火电平均供电煤耗控制在克标准煤千瓦时”的“十一五”目标。年全国千瓦以上电厂发电标准煤耗为克千瓦时，比年下降克标准煤；厂用电率，比年下降个百分点；线损率，比年下降个百分点。在加快清洁高效机组建设的同时，稳步推进小火电机组关停工作。截至年月日，“十一五”期间全国累计关停小火电机组台，共万千瓦。年单机万千瓦及以上火电机组占同口径总容量的比重为，万
4、千瓦及以上火电机组达，单机万以下的火电机组下降到。绿色和平组织的一份研究报告认为，我国在过去年半内关停的小火电装机容量，相当于整个澳大利亚的电力装机容量。通过此举，每年可以减少亿吨的二氧化碳。同时，电力工业循环经济发展也取得了实实在在的成效。目前，全国发电废水重复利用率达到以上，越来越多的电厂采用了城市再生水作为淡水资源，粉煤灰、脱硫石膏等废弃物的综合利用水平进一步提高。越来越多的电力企业在资源和环境压力下，选择向综合性集团转型。从最初简单的煤电联营，向煤电路港、有色金属、物流行业拓展，通过加强电煤自保能力，提高了可持续发展预期，同时通过产业链的不断延伸提高终端产品的附加值，增强了抗风险能力。
5、近几年来，电网建设持续保持了较大的投资强度，电网建设长期滞后于电源建设的局面正在逐步改变，电网和电源协调发展的趋势初显。“西电东送”三大通道送电能力已接近万千瓦，特高压电网的投运和全国联网步伐的加快，全国范围的资源优化配置格局正在逐步从图纸变为现实。电力的大规模、远距离、高效率输送能力提高，促进了大水电、大核电、大型可再生基地的集约化开发和利用。第一节 中国电力工业能效的技术经济指标一、标准煤耗率标准煤是指1kg含热量29308kJ的燃料，换算公式为： 标准煤量（kg）=某种燃料数量（kg）该种燃料的低位发烧量（kJ/kg）/29308（kJ/ kg）发电标准煤耗率计算公式为： 发电标准煤耗率
6、kg/（）=发电标准煤量（kg）/发电量（）供电标准煤耗率：燃煤电厂向厂外供出1 kWh电能平均耗用的标准煤量，称为供电标准煤耗率。其计算公式为： 供电标准煤耗率g/（）= 发电标准煤量（kg）/厂供电量（）式中：厂供电量发电量发电厂自用电量厂用电率在中必需的量占发电量的称为厂用电率.由于发电方式不同,厂用电率会有专门大的转变,常规厂用电率很低,一样在%以下.燃油,燃气发电厂厂用电率比常规水电站高,但大大低于燃煤电厂。发电水耗耗水率是每发一个千瓦的电力，流过水轮机的水量，是表征发电机效率的重要参数。平均耗水率=水量/电量；水量能够在水轮机上安装流量计，并以流量对时刻积分取得水量。电量能够从电度
7、表上查得。实时耗水率=流量/功率若是没有方法计量实时流量，能够采纳水轮机特性曲线查得，常规的水轮机特性曲线很难直接查得流量，需要用功率、效率、水头等反复叠代逼近，因此一样都是事前用水轮机特性曲线计算出耗水率曲线，在利历时直接查得。线变损在线路中，由于导线发烧而消耗的电能叫线损；变压器引发的损耗称为变损。线损计算三中简易方式：一、已知线路电流线损计算：经常使用公式为：A=324IR10（kwh）式中A为每日有功损耗，R为线路电阻，I为日均方根电流；二、已知线路电压损失率线损计算：一条配电线路损耗电度为 A=U（g）A式中U (g)为电压损失率，A为计算线损时段该条低压配电线的供电量，可从电费资料
8、中取得；3、已知供电量的线损计算：关于一样的高压配电网用户可由月供电量求出每一个月线损：A=2430PoL (kwh)式中Po为有功功率损失系数，L为线路长度（km），代表日24小时功率平方之和。4、变损计算：变压器的电能损耗 A=0（）式中变压器空载时有功功率损耗，变压器全年投入的运行时数， 在额定负载下负荷电流引发的有功功率损耗增量，：年最大负荷损耗时数Sc变压器计算负荷，Snt变压器额定容量；燃油量既是火电厂的点火助燃油消耗量和以燃油为燃料的锅炉燃油消耗量总和；二氧化硫排放量采纳物料平稳方式计算： = 2BFS（1）（1） 式中二氧化硫排放量，kg； B耗煤量，kg； F煤中硫转化成二氧
9、化硫的转化率（火力发电厂锅炉取090；工业锅炉、炉窑取085；营业性炉灶取080）； S煤中的全硫份含量；脱硫效率，假设未采纳脱硫装置，0锅炉二氧化硫和氮氧化物最高许诺排放浓度 （GB13271-2001）锅炉类别适用区域SO2排放浓度（mg/m3）NO排放浓度（mg/m3）时段时段时段时段燃煤锅炉全部区域1200900/燃油锅炉轻柴油、煤油全部区域700500/400其他燃料油全部区域1200900*/400*燃气锅炉全部区域100100/400注：* 一类区禁止以重油、渣油为燃料的锅炉。第二节 中国电力工业节能降耗的四类大体技术要优化电源结构，增进多种能源发电，增强电网调度，保证可再生能源
10、发电全额上网。坚持“以大代小”替代发电的原那么，实施有利于节能减排的发电调度方法，优先安排清洁、高效机组和资源综合利用发电。降低发电能耗的要紧途径一、降低小火电组运行时数，淘汰掉队小火电组“十五”后期，为解决电力供需矛盾，小火电每一年投产达500万千瓦以上，这在减缓供电紧张方面起到了必然的作用，但同时也使得能耗高、污染重的小火电机组仍占到较大的比例。从节能、环保、经济的角度，必需使这些高耗能机组慢慢退动身电市场。2020年是实现“十一五”节能减排约束性目标的关键一年，为进一步推动这项工作，国家发改委于5月4日发文提出今年节能减排工作的八项具体任务。同时提出，在确保经济增加的同时，把调整优化产业
11、结构作为应付危机的重要战略举措，作为产业调整和振兴的关键。截至2020年6月30日，全国已累计关停小火电机组7467台，总容量达到5407万千瓦，累计节约原煤亿吨。提早一年半完成“十一五”关停小火电机组任务（5000万千瓦）。按每千瓦时供电量节约150克标准煤计算，与2005年相较，2020年昔时能够少用标准煤2670万吨左右，约占2005年全国能源消费总量的%。但目前全国还有20万千瓦及以下纯凝火电机组约8000万千瓦，能耗高、污染重的火电装机仍然较多。淘汰掉队小火电工作任重道远。二、增强基建项目技术审查，制造节能降耗的技术条件火电站系统性能设计对电站运行本钱的阻碍专门大，一样投资者注重单位
12、投资和设计负荷下的技术经济性能，对机组的变工况运行和对调峰的适应在设计分析预测上要求不高，专门是辅机系统、公用系统的技术性能对机组调峰的适应性很差。新投产的大型机组往往方才投产就面临投人大量的技改资金进行技术改造问题。设计单位在系统运行性能设计研究上考虑要深切具有实验和运行技术体会，做出准确评估分析；选取辅机富裕容量不宜偏大，过去标准30%以上的富裕容量既增加相对造价也降低了系统的经济性能；严把项目的审批关，使之与国家产业政策、行业进展计划和技术、环保、节能等方面的要求相适应，避免已经淘汰的掉队生产能力变相死灰复燃。 3、增强燃料治理以较低单位燃料本钱发电厂的燃料治理一样都由厂内的燃料公司实行
13、标煤单价总包，形成厂内燃料公司的利润。有的还用于从主业剥离人员的开支、非生产项目建设等，造成专门大的本钱支出。这是阻碍生产本钱的大户，应坚决取消。增强煤质查验，在采购煤的标准监督方面，要具有必然的专业知识的人员。要加大煤场治理监督力度确保数据真实准确，厂内对燃料采购定货、采制化、核算、贮存等各个环节要形成一种踊跃有效的奖惩制约机制。在进厂的质量查验手腕要配备机械化的持续采样装置，杜绝一切形式亏吨亏卡。4、抓好节能技术改造和治理，对能源消耗实行进程操纵节能是能源产业永久的主题。就普遍意义来讲，国产机组80%以上负荷、20万kW机组煤耗应该是350g/kWh以下;电泵运行厂用电率应该是%;亚临界3
14、0万kW 机组煤耗应该是330g/kWh以下;汽泵运行厂用电率在低海拔地域达到4%以下;超临界机组供电煤耗达到310g/kWh以下;企业实际运行时的指标与此差距仍是专门大的。火电机组普遍存在着耗煤量高于发达国家同类机组3%以上的问题，利用技术改造汽封结构、配气结构、低负荷运行方式、辅机配置方式、驱动方式等不合理的问题。采纳科学治理方式，制定相关能耗标准和考核制度，对生产进程能耗实现进程操纵辨证的分析不合格因素，把握运行质量，及时反馈，做好防范。降低综合线损技术的四种方式一、线路经济运行 合理选用导线截面和材质，必要时按经济电流密度法选取；合理走线，减少线路长度；应将三相载流导体正确排列减少近距
15、效应从而减小电抗。2、改善无功散布，提高功率因素当线路输送的有功功率不变时，输送的无功功率越多，线损越高；当功率因素提高以后，负荷向系统吸收的无功功率减小，线损就会降低。（1）、安装无功补偿装置无功补偿装置使最有效、最经常使用的提高功率因素、降损节能的装置。由P%=（1-cos/cos）100% 和数据统计，当-cos=提高到cos=时，电网中可变损耗减低快要60%；当cos=提高到cos=时，可降低29%。无功补偿应遵循：全面计划、合理布局、分级补偿、当场平稳的原那么。结合补偿要突出重点。集中与分散相结合，以分散补偿为主；降损与调压相结合，以降损补偿为主；输电网与配电网相结合，以配电网补偿为
16、主；供电部门与用户结合，以当场平稳为主。（2）、合理选用异步电机容量电力系统负荷中，异步电动机占有专门大比重，会吸收系统中的无功，关系如下：Q=其中异步电机空载时取用的无功功率；异步电机额定无功功率；k异步电机受载系数。由上式可知电机取用的无功功率有两部份组成和。由于空载无功的存在，电动机有功负荷下降时，无功功率不能成比例的下降，致使电机在轻载时，功率因素显著下降。假设k=1，cos=；当k=，cos=；当k=，cos=。因此在选择电机容量时，应该尽可能使电机经济出力接近负载功率，幸免“大马拉小车”。3、调整负荷曲线，平稳三相电压供电方式采纳三相四线制时，单位长度线路上的功率损耗为R单位长度线
17、路电阻值，中性线截面积通常只有相线一半，故中性点为2RI_三相电流和中性线电流三项负荷完全平稳时，I=0，三相电流=I，单位长度功率损耗为 由于配电网用户较为分散，线路较长、三相负荷不平稳、中性线有电流通过，使得电能损耗增加。当各相不平稳时，假设最大一相电流为Imax，那么负荷不平稳度，那么与平稳时功率损耗增量系数相关于三相平稳的情形，不平稳度越大，线损增量也越大。规程规定，三相负荷不平稳度不得大于20%。幸免三相不平稳方式除合理调整负荷外，还要幸免发生中性线断线事故。4、选用合理容量、降损节能变压器变压器损耗一样占全系统总线损量的30%60%,故降低变压器损耗是电网损耗的重要内容。变压器的容
18、量越大，它所去用无功功率也越大。提高配电变压器利用率，把不用的变压器从高压侧断开，减少无谓功率损耗；按用电负荷、年用电损耗率最小选择变压器容量。一台高效节能变压器S9100KVA替换高损耗变压器SJ100KVA，节能达到50%。S9系列变压器，电压为10kV，容量为301600kVA。共有19个品种，53个规格。产品性能指标己达到世界八十年代初期的先进水平，是目前和尔后一个时期内我国变压器行业的代表产品，反映了我国变压器的设计和制造水平。S9系列变压器与符合JB130073标准的SLl系列变压器相较，空载损耗平均降低%;负载损耗平均降低%;总损耗平均降低%。与SL7系列低损耗变压器相较,空载损
19、耗平均降低%;负载损耗平均降低%;总损耗平均降低%。山东省现有旧系列变压器万台，885万kVA。假设这些旧系列变压器是SLl系列产品，全数换成S9系列变压器后，全年大约可节约电能52400万度。全国现有旧系列变压器135万台，11500万kVA。假设这些旧系列变压器全数是SLl系列产品，全数换成S9系列变压器后，全年大约可节约电能68ll00万度。若是按一九八O年我国发电水平实际耗煤平均每度448克计算，一年可为国家节省标准煤约305万吨。若是电费平均按元/度计算，一年可节约电费约68110万元。何况此刻运行中的变压器大多数是仅相当于国际四、五十年代产品水平的SJ系列产品，S9系列变压器替代S
20、J系列产品，其节能成效将加倍显著。S9系列产品在技术性能上达到国际同类产品的水平，在结构设计中采纳了新工 艺、新材料、新技术。铁芯叠片形式采纳全斜450接缝结构，材料为晶粒取向冷轧硅钢片。 相当于国外Z10一硅钢片。芯柱绑扎采纳半干性无纬玻璃粘带，以降低空载损耗。线圈材料采纳铜导线;线圈分接头按中断点调压方式引出，改善了电磁散布，提高了抗冲击性能。油箱的上部和下部装有定位装置，用以固定身。安装利历时可省去吊芯检查工作。由于采纳具有八十年代世界先进水平的卧式分接开关，大大提高了分接开关调剂的准确性，降低了油箱高度。与SL7系列产品相较，节约变压器油10%。同时通过提高工艺系数，降低了材料耗，幸免
21、S9系列变压器的制造本钱上升太高，从而使S9系列变压器具有较好的经济性。随着新技术、新材料应用工，低能耗变压器不断涌现。比较先进非晶体合金变压器比传统变压器固定损耗降低70%左右，因此电网企业应该综合考虑性能优良的高效节能变压器的选用。电力需求侧节能治理技术手腕浅析需求侧治理的大体要素是不能捐躯用户的生活品质和生产能力，不增加用户的能源本钱，通过科学利用能源的合理技术，来实现有效降低负荷，减少能源消耗，而且这些技术的投入最终是有较好的经济回报的。一、改变用户用电方式要紧指负荷整形治理技术，包括削峰、填谷和移峰填谷3种。依照电力系统的负荷特性 ，以某种方式将用户的电力需求从电网的顶峰负荷期削减
22、、转移或增加电网负荷低谷期的用电，以达到改变电力需求时序上的散布，减少日或季节性的电网峰荷，提高系统运行的靠得住性和经济性，还能减少新增装机容量 、节省 电力建设投资，降低预期的供电本钱 。要紧 在终端用户中采纳蓄冷蓄热技术、能源替代运行技术和改变作业程序、调整轮休制度二、提高终端用电效率要紧有选用高效用电设备、实行节电运行、采纳能源替代、实现余能余热回收和应用高效节电材料、作业合理调度 、改变消费行为等推行高效节能电冰箱、空调器 、电视机、洗衣机 、电脑等家用及办公电器 ，降低待性能耗 ，实施能 效标准和标识 ，标准节能产品市场 引 导企业采纳无功补偿 、智能操纵技术、变频速和高效变压器、电
23、动机等节电操纵技术和产品 ，有利于电网削峰填补、优化电网运行方式、改善用能结构、降低环境污染，提高终端电能利用率。3、散布式能源就需求侧治理的技术而言，散布式能源是最要紧的技术组成。所谓散布式能源技术确实是散布在需求侧的能源梯级利用，和资源综合利用、可再生能源和储能调剂技术。通过在需求现场依照用户对各类能源配置状况和不同的能源需求，实现温度对供词能，将输送环节的损耗降至最低，从而实现能源利用效能的最优化。热电冷联产确实是其中的一种典型方式。需求侧治理是一种自发的，自下而上的，自觉志愿的，独立自主的，以节能为市场，以科学用能技术为支撑，以效劳为手腕，以盈利为目的的经营行为。而不是政府或垄断企业干
24、与和管制的一种方式、方式，或结果。正是因为能源用户通过合理有效地优化能源利用方式，从而能够节约能源费用，并以此作为利益诱惑和驱动因素，盈利使其成为一种能够可持续进展的动力。其实，与需求侧治理接踵进展起来的还有“能源效劳公司（ESCO）”、“合同能源治理（EMC）”、“散布式能源（DE）”，和“综合伙源计划（IRP）”和“环境排放交易机制”等等一系列新的理念、机制、技术和市场。这些新事务相互关联，相互支持，相互融合，相互增进。他们是放松管制的结果，是能源市场化的直接产物。需求侧治理是一个大潮流中的一部份，是一个大系统的子系统。楼宇及变配电站建筑节能的相关技术剖析一、 围护结构节能技术围护结构节能
25、技术指通过改养建 筑物围护 结构的热工性能，达到夏日隔间室外热量进人室内，冬季避免室内热量泄出室外，使建筑物室内温度尽可能接近舒适温度，以减少通 过辅助设备 (如采 暖、制 冷设备)达到合理舒适室温的负荷，最终达到节能目的。建筑物的围护结构节能技术分为墙体节能技术、窗户节能技术、屋面节能技术 、遮阳系统 、生态绿化等二、 电气设备节能(1)电气布置及接线优化。从电气设备布置而言，尽可能将需要散热的设备放在通风良好的场所，以最大限度地减少机械通风，降低建筑物内的能耗 ;将变压器室等产生大量热量的设备房间与需要配置空调的设备房间的隔墙采取隔热方法（2）电气设备处于最正确经济运行状态。a)减少接触电
26、阻。电气连接的接触面都存在接触电阻。排除或减少接触电阻，关于常常有大电流流过的导线尤其重要。其节电成效较好；b)减少涡流损耗。有些用电设备如电焊机的二次端属低电压、大电流电路。为了降低电损，即电缆的欧姆损耗，使电弧维持稳固，必需把电焊机置于离施焊最近的地址，更不能把电缆线绕成线圈状放在钢板上，不然会造成涡流损失；c)投入备用电路。有些用户设有备用电缆和线路，假设把这些备用回路也投入运行，可使配电线路的截面成倍增加而又不需要额外投资。还减少了电路上的电流密度，使事故率大大减少，也不阻碍备用回路的作用。此原那么亦适用单台用电设备的馈线；d)调整供电线路。合理调整供电线路的负荷，降低供电线路上的电流
27、，会收到明显的节电成效；e)减少空载损耗。下班时断开电源线路，可减少线路上的空载运行损耗，一样可达3%-5%。假设条件许诺，采纳按时电力自控器，节电成效会更好。 （3) 选用环保节能型设备。a.变压器是要紧的耗能设备，降低变压 器的损耗是变电站节能的关键。b.尽可能利用 自然采光，专门是人员巡视、设备运输的楼梯间和走廊应尽可能采纳 自然来光;所有的照明光源全数采纳发 光二极管。c.选用配置有变频器的风机及空调设备即采纳智能化产品，可依照环境状况 自动启动和 自动关闭 ，即仅在设备运行或事故处置的时候才启动 ，以达到节约用 电的目的。d.利用温湿度操纵器 ，在环境温度和湿度未知足运行要求时 ，再
28、 自动投人开关柜 的加热器3、 空调剂能技术空调一直是建筑能耗中的大户，约占整个建筑能耗的35%以上。空调系统的能耗要紧有两个方面：一方面是为了供给空气处置设备冷量和热量的冷热源能耗，如紧缩式制冷机耗电，吸收式制冷机耗蒸汽或燃气，锅炉耗煤、燃油、燃气或电等；另一方面是为了给房间送风和输送空调循环水，风机和水泵所消耗的电能。空调剂能技术可从几个方面进行：降低空调冷负荷，提高寒气输配系统的效率，提高制冷系统的效率，采纳蓄冷系统，利用相变储能材料等。下面要紧浅析建筑空调降低设备能耗及运行操纵能耗两大方面的节能技术。冷热源的能耗由建筑物所需要的供冷量和供热量决定，建筑物的空调需冷量和需热量的阻碍因素为
29、冷热负荷，包括室外气象参数（如室外空气温度、空气湿度、太阳辐射强度等），室内空调设计标准，外墙门窗的传热特性，室内人员、照明、设备的散热、散湿状况和新风量等方面阻碍。减少冷热源的能耗能够通过以下三种形式实现：第一、降低冷热负荷减少冷热负荷是商业建筑节能最全然的方法。房间内冷热量的损失通过房间的墙体、门窗等传递出去，减少建筑物的冷热负荷确实是要改善建筑的保温隔热性能。第二、合理降低系统设计负荷形成大马拉小车的现象，既增加了投资也不节能。目前我国多数设计人员在设计空调系统时往往采纳负荷指标进行估算，而且出于平安的考虑往往取值过大。第三、操纵新风量与降低室内温湿度设计标准依照其新风引入方式，还能够通
30、过在过渡季节和冬季直接引入室外的温湿度相对较低的新风来带走房间内所产生的各项热湿负荷，无需利用集中制冷系统达到“免费”供冷的节能成效。暖通空调在建筑节能中最重要的是空调系统的优化，能够通过采取变流量技术和增大送风温差和供回水温差的方法来提高系统能效。 第一、采纳变流量技术 变风量空调（VAV）系统能够通过改变送风量的方法来操纵不同房间的温湿度。同时，当各房间的负荷小于设计负荷时，变风量系统能够调剂输送的风量，从而减小系统的总输送风量。如此，空调设备的容量也能够减小，既可节省设备费的投资，也进一步降低了系统的运行能耗。而风量的减小又节约了处置空气所需的能量。有资料显示，采纳变风量系统可节约能源达到30%，并可同时提高环境的舒适性。该系统最适合应用于楼层空间大而且房间多的建筑，尤其是办公楼，更能发挥其操作简单、舒适、节能的成效。据统计，采纳变风量（VAV）空调系统，全年空气输送能耗节约1/3，减小设备容量20%-30%。 第二、增大送风温差和供回水温差 假设系统中输送冷（热）量的载冷（热）介质的供回水温差采纳较大值，那么当它与原温差的比值为N时，从流量计算式可知，采纳大温差时的流量为原先流量的1/N，而管路损耗即水泵或风机的功耗那么减小为原先的1/N2，节能成效显著。故应在知足空调精度、人体舒适度和工艺要求的前提下，尽可能加大温差，但供回水温差一样不宜大于8
