电力系统碳排放及低碳电力系统规划分析

电力系统碳排放及低碳电力系统规划分析

李毛英  任鸽

430181198801295727

430681198902244010

摘要：电力系统是完成一次能源到二次能源的转换、对电能的输配和利用，是国民生产中碳排放水平最高的部门。发展低碳经济和采用节约能源的政策都会给发展带来巨大的挑战。电网企业是联系电力生产与消费的电力供应系统中的一个节点，其主要职能是：就电力规划、运作及供电等问题进行研究。在新的低碳发展时期，规划对主要商业网络的投资，企业经营将面临许多挑战和风险。在此基础上，分析了电力系统的碳排放和低碳电力系统的规划。

关键词：电力系统；碳排放；电力系统规划

一、低碳经济的概念

低碳经济，就是建立在低能耗、低污染、低排放的经济发展模式，其主要含义是要更好地利用清洁资源，提高资源利用效率，确保中国特色社会主义市场经济的发展过程中，二氧化碳的排放与吸收之间的均衡。在低碳经济中，碳排放和低碳能源利用是构建低碳经济的两大核心。其中，低碳电力系统作为我国第一国民经济发展的重要支柱，可以有效地推进我国国民经济的发展进程，促进节能减排目标的实现。与此同时，低碳电力系统还可以保证电力系统的稳定运行，降低电力企业运营的成本，提升电力企业的经济效益和社会效益。

二、促进电力系统低碳化的意义

在经济和社会不断发展的今天，为了减少对环境的污染和节约能源，人们普遍采取了节能减排的生活方式。在这样的背景下，我国提出了低碳发展的战略方案，希望以此来实现节约资源，减少二氧化碳的排放，而低碳电力系统的采用可以节能减排，符合低碳发展的目标，可以在一定程度上推动我国低碳电力产业的发展。在传统的电力系统中，进行调动是很难实现的，而且还会影响到系统的安全性。而采用低碳电力系统能够简化电力系统的调度，保证系统的安全性，满足用户的大规模用电需求。由于低碳电力系统具有很小的波动性，当机组进行调度时，系统可以在很短的时间内作出相应的调度，同时也可以按照调度作出最优的选择，所以，采用低碳电力系统也在一定程度上促进了智能电网的实施。此外，低碳电力系统还能为机组调度预留足够的缓冲时间，保证系统正常运转，减少故障发生的概率。

三、电力系统碳排放及低碳电力系统规划

（一）建立完善的电力系统规划框架

随着我国电力的使用范围逐渐扩展，电力供应系统的资源供应结构也逐渐得到了完善。因此，要想让我国的低碳电力系统在新的经济运行发展阶段得到快速的完善，就必须与我国各个地区的经济发展的实际情况相结合，对低碳电力系统规划与运行的结构框架进行完善。与相应规划相联系，低碳电力系统规划图主要包含了两个方面：一是电力系统规划层面，二是系统运行层面。在这两个方面，分别是：低碳电源规划、低碳电网规划、低碳电源电网协调规划。而在系统运行层面中，具体包括了低碳发电机组优化组合、低碳发电机组优化调度和含CCP的系统运行优化三个方面。与上述的运行结构框架相配合，电力系统可以提升系统经济发展结构的各部分之间的相互联系的紧密性，从而达到了我国现代电力系统资源供给结构的系统性、完善性发展。

（二）发电系统的低碳化规划与运行

在发电系统中的低碳规划方面，一方面体现为在我国电力系统的结构资源应用中，逐渐采用新能源来取代传统的发电能源，采用风能、水能、生物能等多种新型可再生能源，将对发电资源的需求与社会资源的消耗进行了有效地融合，从而推动了我国社会发展资源应用的低碳化发展。比如：建立水利工程，进行区域性发电供应；另一方面，将低碳电力系统在发电中的应用与现代新技术手段相结合，对电力系统中使用的传统资源，将传统能源资源最大化利用起来，从而达到提升我国现代资源结构的能源综合利用率的目的，比如：采用煤气化复循环发电技术作为低碳电力系统的主要技术手段。

（三）环境和经济调度机制

要实现可持续发展，必须走低碳经济发展道路。电力行业是基础能源行业，也是碳排放最高的行业，按照国家低碳发展战略实施碳减排十分重要。在低碳能源规划中，环境和经济调度机制既是关键，又是基础。通过对环境和经济调度机制的改进，可以使资源得到最大程度地利用，从而对低碳能源系统的进一步发展起到积极的推动作用。首先，关注低碳电力系统规划的稳定性，建立一套科学、可靠的环保与经济管理机制，强化低碳管理，实现节能减排，推动新能源大规模开发利用。第二，由于低碳能源规划中涉及诸多方面、众多管理人员以及人员的利益，因此，应注重公平、公正的环境与经济调度机制，使所有部门都能尽其所能、共享其利益，并注重均衡与公平。第三，资源的最优配置，作为环境与经济调度机制的基本目的，应以资源的最优配置为中心，以实现节能减排为目标，开展低碳能源规划与设计。

（四）低碳目标下的电力系统规划分析

规划低碳电源。电源规划是指在规划期间，根据负荷预测的需求，在满足可靠度要求的前提下，寻求最佳的电源扩展方案。传统的能源规划方法主要从可靠性、经济性等方面对各种能源替代方案进行评估，而没有考虑低碳排放。在制定低碳目标框架下的能源系统扩展计划时，应特别关注与低碳经济相关联的各种因素。低碳目标将更加重视低碳能源。

规划低碳电网。电网规划是指根据电源规范及负荷预测，确定线路投建方案。低碳目标下，对电力的研究主要集中在发电侧和用电侧，而对输电环节的研究则相对较少。在实现电力低碳发展过程中，输电环节也起到了至关重要的作用。因此，在低碳目标的背景下，在电力系统的规划阶段，需要着重考虑不同网架结构所带来的低碳效益，主要包括如何降低网损，有效提升电网接纳清洁随机电源的能力，以及电网对电力系统低碳化的支撑作用。

低碳供电协调规划。在电力系统中，能源供应和电力供应的关系密切。电力系统的布局及容量对线路规划有很大影响。能源系统的现有结构对发电机的布局也有一定的影响。为有效地实现低碳目标，需要对能源规划与系统进行协调。

（五）优化配电网络结构，减少停电区域

目前配电网络以架空线路为主；“三主”直接馈电方式属于传统的老式的电力系统，供电技术水平低，可靠性低。再加上目前我国高层建筑的高度化，生活环境的绿化，以及居住小区的需求，蛛网式供电网络的存在，也会给环境和安全带来许多问题。为确保系统可靠运行，可适当增加“相同功能部件”，以满足功能要求。为确保安全、可靠、经济和高质量，改变传统供电方式，改进配电网结构，实行“手拉手”环网供电，实行“双电源”，三种供电，提高供电的质量。在此基础上，还应选择合适的供电半径、合理的供电负载。

结语

总结来说，要想让我国的经济可持续发展，低碳经济是一种行之有效的方式，所以，国家对每个行业都进行了改革，以减少环境污染，减少能源浪费。电力系统是碳排放量最高、能耗最高的系统，直接影响到我国低碳发展道路的实施。要实现可持续发展，就需要在电力系统建设方面进行改革，实现与时代同步发展。本文着重探讨了在满足低碳经济要求的条件下，如何合理地规划和优化电力系统运行。在此基础上，构建出一套适合我国国情的低碳电力系统规划及运行优化理论体系，并为我国低碳经济的实施提供相应的理论依据和技术支持。

参考文献

[1]党杰.电力系统碳排放及低碳电力系统规划[J].电子技术与软件工程,2019(01):209.

[2]罗金山,路畅,孟繁骏.碳排放及燃煤约束下的电源规划及其效益评价[J].电力系统自动化,2019,40(11):47-52.