本報特約--產業追蹤/大陸電力工業節能減排“綱舉才能目張”

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俗語雲：“牽牛要牽牛鼻子”，“綱舉才能目張”，即解決問題要抓主要矛盾。在電力工業節能減排這一重大戰略上，同樣如此。 大陸國家電監會的資訊顯示：2008年我國原煤產量26.22億噸，其中電煤消耗占57%；二氧化硫排放2541.9億噸，其中電力排放占52%；電力的煙塵排放量占全國排放量的20%，產出的灰渣占全國的70%。可見，電力工業是實現大陸“十二五”節能減排規劃目標的重點領域。 截至2010年底，大陸發電裝機容量96219萬千瓦，其中火電裝機容量70663萬千瓦，占全部裝機容量的73.44%。2011年，我國全口徑發電量47217億千瓦時，其中火電發電量38975億千瓦時，占全部發電量的82.54%，且在今後相當長的一段時間內，這種以煤炭發電為主的局面難以改變。 由於近十年來，政府對大陸輸電網絡的大力投資，使得大陸輸電網絡已相當堅強，輸電能耗已降至2011年的6.31%。但在需求側，特別是在公共場所、辦公樓、商業樓宇等，由於缺乏管理和技術，存在大量的電能浪費現象。廣大的家庭用電浪費在實行“階梯式差別電價”後，已收到了一定的節制效果，但因缺乏有效的技術手段，節能效果還不理想，有巨大的節能潛力可挖。因此，大陸電力工業的節能減排，重點應抓發電側的節能減排和需求側的節能。 發電側節能 根據能量守恆定理，發電側一次能源發電所消耗的能量應該等於所轉換的電能和在轉換過程中所損失的能量。從全網角度來說，這提出了三大節能問題：一是如何減少發電過程中的機械損耗、能量損失，提高能源利用率；二是需要研究在全網發電的過程中，如何根據全網的一次能源種類、機組的類型進行科學優化調度，以降低單位電功率能耗水準；三是需要研究在能源的轉化過程中，如何提高發電餘熱、廢水和廢棄物的利用。這三個問題中，第二個問題所產生的節能減排效益大，最易見效果，因此，發電側的節能減排應以第二大問題為重點進行研究。 在全網發電優化調度中，當前全世界實行電力市場運營機制的國家基本都採用“競價上網，低價先調”的模式，這種模式具有控制變數直觀，市場規則簡便的優勢，但卻存在虛報電價、價格與價值偏離問題，貨幣形式的公平掩蓋了資源配置的低效。 大陸大部分省市現實行的是發電計畫調度，由政府確定發電指標，電力公司按等微增率準則進行發電統一調度。這種模式已不能適應發電企業主體多元化的現實，調度不公已受到眾多發電企業的指責。 為解決這一問題，國務院於2007年下發53號文《發電節能調度辦法（試行）》，已在江蘇等5省試點。該辦法提出在水電機組和新能源機組優先上網的條件下，火電機組按煤耗排序上網。這在能源的配置上與等微增率準則一致，但因缺乏核心技術支援，該辦法受到發電企業虛報煤耗、難以引入市場競爭機制的制約，因此舉步維艱。 2002年，四川二灘水電廠與火電廠開始試行超基數發電權轉讓交易，後有不少區域網、省網參與，雖然收到了一定的節能效果，但卻抑制了發電企業“以大機組取代小機組”技改的積極性，且難以適應電力市場改革的深化。 全世界現行採用的低價先調，全網按最後一台機組上網報價（邊際電價）作為全網結算電價模式及其他絕大多數發電交易調度模式，其發電分段報價規定必須是單調遞增的，即隨著電力需求的增加，發電機組的分時段報價必須是逐段遞增的。而發電機組隨著發電出力的增大，其單位能耗量卻是單調遞減，這就存在價格與價值偏離，不能真實反映發電成本的核心問題。 由此，造成了發電企業虛假報價，大型發電企業依據市場力控制上網電價等問題。 我所領導的湖南大學電力市場課題組與湖南省電力公司、華中電網公司緊密結合，經過近二十年的艱苦研究，提出了發電機報價交易的全新交易模式。 該模式解決了機組報價分時段價格遞增與分時段能耗遞減問題，提出將交易中心與調度中心分別構築成金融系統與物理系統。其中，交易中心負責各機組發電報價交易，調度中心負責按能耗（或可變成本）調度機組發電。所研究的理論與方法，已獲中國發明專利“基於電網節能和減少SO2 排放的發電機組集中控制方法（ZL20071009000.5）”、美國發明專利“Concentrating control method of generating sets for grid energy saving and reduction of SO2 disc harge（US8，065，041 B2）”。 這種創新的交易調度模式，控制了發電企業的虛報能耗和虛報上網電價，使報價歸向真實發電成本。所提理論與方法滿足科斯第一、第二定理，迫使發電企業只能按真實成價上網發電，從而大大提高節能減排效率。這樣，既保證了全網統一的安全穩定調度，又實現了全網按能耗排序上網，還促使全網所有機組全電量參加競價交易，減輕了政府管控的壓力。這種帕累托改進，產生的發電節能減排效益巨大。 需求側節能 當前，大陸政府加大了對需求側節能的推進，如政府對節能企業進行補助、實行能耗合同管理等，但實際收效甚微。不少企業也在做樓宇能耗管理或智慧家居，但大多是掛牌。有的只有軟體，有監測，不能監控；有的從國外引進幾個硬體，卻沒有可用的監控系統，更談不上統一規約的集中通訊平臺，缺乏真正的核心技術。 因此，實現需求側的大幅度節能關鍵問題有三個：一是能通用于公共場所、樓宇、家居的綠色智慧建築體系架構、標準和規約。二是綠色智慧建築的節能核心技術，這包括太陽能、風能等自備分散式電源的接入和並網技術；電氣設備的控制交互技術；能量管理優化方案；通用的通訊平臺和監控系統。三是自主成套智慧財產權，產品價格低，使用方便，具有市場競爭和需求吸引力。 湖南大學智慧電網專案組與湖南湖大華龍電氣與資訊技術有限公司緊密合作，經過五年多的深入研發，完成了綠色智慧建築的架構體系設計；研發了綠色智慧建築即時線上監控與管理平臺。這其中包括集線上、無線等通訊功能為一體，兼具IPv4、IPv6通訊規約的通訊平臺，能效管理優化方案，即時線上監控系統，20多種執行監控指令的硬體。該平臺已獲實用新型專利、軟體著作權5項，正在申報國內外發明專利。 電力工業的節能減排任重而道遠，我們只有抓住關鍵問題，研發自主核心技術，才能使節能減排落到實處。為此，我和我的團隊將為之不懈努力。 (大陸國研網專供，作者：姚建剛) 【中央網路報】