浅谈低碳电力调度及其方式

浅谈低碳电力调度及其方式

单琳

（国网临汾供电公司山西临汾041000）

摘要：电力调度在电力系统中起着举足轻重的作用。我国经济“新常态”更加注重发展的质量，而传统的电力调度更倾向于量的增加，造成资源浪费。随着CO2等温室气体对环境的负面影响逐渐加大，以及国家节能减排政策的要求，低碳电力调度对于电力企业结构升级而言迫在眉睫。本文通过PEST分析，从政策、经济、社会和技术环境的角度阐明低碳电力调度的必要性和意义，以及实现低碳电力调度的几种方式。对于电力企业节能减排、创新发展模式具有积极的现实意义。

关键词：低碳；电力调度；结构升级；效益

1引言

电力调度是电力系统正常运转的关键工作之一，担负着保证电网稳定、安全运行的重要责任。根据数据信息对电网运行状况作出分析判断，通过对断路器、电压互感器和主变压器等设备进行操作，组织、协调、指挥相关工作，使电网稳定、安全运行，从而保证电力供应和其他电力相关工作的有序高效开展。受环境和相关政策的影响，传统方式下的电力调度已经成为电力企业持续发展的桎梏，对企业效益和社会效益产生了巨大负面影响，低碳电力调度对于电力企业转变发展方式迫在眉睫。

2转变电力调度方式的PEST分析

2.1政策法律因素

党的十八大报告指出，要加快转变经济发展方式，推动产业结构优化升级。2015年政府工作报告强调要打好节能减排与环境治理的攻坚战。清洁生产与调结构、促发展已经紧密地结合在一起，上升到国家政策的高度。降低能耗是实现节能减排的关键。我国的电力生产主要依靠燃烧化石燃料，属于高能耗、高污染产业。在政策法律条件下，利用风能、水能、太阳能发电的比率逐渐提升。电力调度作为连接电力系统各环节的纽带，必须实现运转的低碳化，这是贯彻国家政策的需要，更是实现自身持续健康发展的需要。

2.2经济环境因素

随着社会主义市场经济的深入发展，市场在企业优胜劣汰中的作用愈加凸显。经济发展的“新常态”要求我国企业更加注重“质”的发展。在绿色GDP观念的影响下，煤炭、钢铁、电力等耗能产业必须适应经济发展规律，由过去的粗放式发展向精细化方向转变，否则将被市场机制所淘汰。电力调度是协调、组织各项电力生产运行进以实现企业效益的关键，必须适应低碳化生产的经济环境。

2.3社会环境因素

全球气候变暖、雾霾天气等现象引起全社会对环境的关注。控制CO2等温室气体的排放是减缓温室效应的有效举措。减少碳排放、实现清洁生产是全社会的呼声。因此，在电力生产、供应、使用过程中，要实施合理科学的电力调度，降低各环节的碳排放水平，将碳排放量控制在最低水平之内。这也是电力企业作为国有企业积极承担社会责任的必然要求。

2.4技术因素

新材料、新能源等技术已经广泛运用到电力运行的各个环节。科学技术的发展使监测、控制、处理水平不断提高，为电力企业从污染源、污染途径等方面控制碳排放量提供了强有力的技术支持。电力企业具备实现低碳电力调度的技术条件。

3低碳电力调度的意义

低碳电力调度能够实现电力企业的低碳化生产，对于企业节能减排意义重大。电力调度实现低碳化依赖于低碳化设备和相应的技术支持，可以促进硬件设施和生产技术的升级换代，创新发展模式，优化产业结构。科学化的电力调度能够提高生产运作效率，使电网各环节紧密契合，避免时间和资源上的不协调与浪费，发挥协同效应，创造更大的经济效益，同时在同行业中形成竞争优势。低碳电力调度符合低碳经济的发展要求，顺应了节能减排、保护环境的社会趋势，可以带来巨大的社会效益，塑造良好的企业形象。就员工层面而言，低碳化的电力调度可以营造清洁的工作环境，有利于员工健康、提升员工工作满意度。因此，实施低碳化的电力调度能够使电力企业在员工、经济和社会层面获得巨大效益。

4、低碳日调度模拟计算方法

4.1低碳日调度模拟基本流程

在这个过程中，我们先要以装机进度表作为依据，对机组投运、退役以及技改等因素进行考虑，将投运机组确定下来。紧接着对可出力机组进行安排，并以电源所在区域作为基础，对相应的负荷曲线进行修正，并以此为基础，安排常规水电机组以及抽水蓄能的填谷和削峰。对于抽水来说，可以将其设定为满抽或者平抽的方式，并要满足符合机组电量以及电容等约束，然后依照电源所在的区域对负荷曲线进行再一次的修改。最后优化剩余机组的模拟运行，在这个过程中，要对以下参数进行准备：每时段正负备用量、人工指定机组状态、启停机组启停费用、机组分时碳排放函数、网络约束等。

4.2非优化运行机组模拟计算

对于日调度模拟来说，首先要做的是对非优化运行机组的出力进行分配，这主要包含热电机组、核电机组以及指定出力机组等，在这方面的模拟计算是比较简单的，也就是在这一日的每时段对非优化运行进组的出力进行安排，并以电源位置作为依据对多区域负荷进行修正，使其成为我们后续计算的基础。

4.3常规抽蓄以及水电机组的调峰优化

首先，对常规水电机组来说，其调峰优化能够使其水电效益发挥的更好，在这方面的工作中，我们要注意以下几点原则：尽最大可能防止弃水，对水能发电进行充分的利用；在火电机组出现故障的时候，水电机组要能够起到事故备用的效果；水电站中强迫出力的那一部分应带基荷，剩余电量以及电力用于“削峰”。在对互联系统的运行费用进行计算时，通常将水电站的强迫出力以及发电量给定，其中发电量主要是指水电站平水、丰水以及枯水时候平均的发电量，一般在前期工作中将给定这些量，当然也可以经过补偿调节对其进行计算。另外，通过削峰可以对水电机组各时期的出力进行计算。

其次，对于抽水蓄能机组来说，其中调峰优化主要又可以分为四种模式：平抽定削，这是指以水库容量以及负荷曲线作为依据，使用平抽的方式来填谷，并对抽水量进行确定，再通过抽水量和转换率相乘来获取发电量，并进行平抽；满抽定削，它是以负荷曲线以及机组容量作为依据，并以水库容量抽满作为原则，对抽水量进行确定，然后在确定发电量进行削峰；平削定抽，这个过程中的削峰的发电量是以负荷曲线和以及库容量为依据来确定的；至于优化抽削，则是以水库容量、负荷曲线以及机组容量为依据，并将调峰效果最好作为原则，确保最小抽水量。

4.4电源电网一体化模拟计算

在本文中，将以日当做单位对电源电网的模拟运行进行研究，进而把低谷时段t0高峰时段t1找出，并对其静态安全约束方程进行联合，而且增添这两时段的常规机组状态一致约束。

具体来说，机组组合不仅将会给各时段机组出力的分配造成很大的影响，还会给模拟碳排放量数值造成影响，因此可以利用这一问题对其进行快速的求解，而求解结果将确定一天中常规机组每个时段状态以及启停机组高峰及低谷两个时段的状态。

在组合完机组之后，则可以分配剩余时段的处理，这一过程中的目标函数为切负荷成本、碳排放数值的加权和最小，因为这种状态下的机组启停状态属于一个定值，不需要对启停费用进行考虑。

4.5调度模拟评估

在低碳电力调度方式的评估中，主要评估的内容有：系统电量构成、碳排放统计、调峰分析、电力平衡情况、电源结构评估、区域电量、各类机组利用小时数统计分析、潮流统计、排污指标、燃煤统计、典型日分析等。

5结束语

低碳电力调度是电力调度在低碳经济背景下的发展趋势，能够为企业和社会带来巨大效益。在电力调度低碳化进程中，势必会遇到一些阻力与困难，除了本文所提到的一些方式外，更多的是电力企业立足于发展实际，有针对性地制定电力调度低碳化实施方案，促进电力企业乃至全行业的可持续发展。

参考文献：

[1]陈启鑫，周天睿，康重庆，等.节能发电调度的低碳化效益评估模型及其应用[J].电力系统自动化，2009（16）：24-29.

[2]陈启鑫，康重庆，夏清.低碳电力调度方式及其决策模型[J].电力系统自动化，2010（12）：18-23.