【摘 要】目前我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題上升到前所未有的重視高度，環(huán)境問(wèn)題關(guān)系到我們的生存和發(fā)展，電力企業(yè)主要是火電企業(yè)電力生產(chǎn)二氧化碳、二氧化硫等排放物質(zhì)居高不下，是造成環(huán)境污染的成因之一。本文主要針對(duì)電力設(shè)計(jì)中降低電能污染的措施展開(kāi)簡(jiǎn)要的分析與探討。

【關(guān)鍵詞】環(huán)境污染；優(yōu)化；電力設(shè)計(jì)

前言：

社會(huì)在不斷進(jìn)步，人類(lèi)的環(huán)保意識(shí)也隨著素質(zhì)的提高而逐漸覺(jué)醒，污染問(wèn)題一方面涉及到環(huán)境，另一方面也涉及到利益，因此越來(lái)越受到人類(lèi)的重視。對(duì)于電力污染而言，顧名思義涉及的問(wèn)題就是電力設(shè)備在周邊環(huán)境所產(chǎn)生的不良影響，即所謂的電磁環(huán)境問(wèn)題。本文著重探討了導(dǎo)致電能質(zhì)量降低的原因和可能產(chǎn)生的危害，同時(shí)也提出了針對(duì)危害應(yīng)當(dāng)采取的防范措施。隨著社會(huì)的逐步發(fā)展，非傳統(tǒng)用電設(shè)備因其使用數(shù)量的增加，從而導(dǎo)致在用電系統(tǒng)中所占的比例逐漸擴(kuò)大，這幾乎發(fā)展成了世界的共同趨勢(shì)。然而在這些非傳統(tǒng)的電力設(shè)備當(dāng)中，許多非線性的負(fù)載例如：節(jié)能熒光燈系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)，使用不間斷電源的負(fù)載，變頻的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，晶閘管直流整流的驅(qū)動(dòng)等等，都會(huì)對(duì)電網(wǎng)的內(nèi)部造成一定的污染，致使電能的質(zhì)量降低，而且供電設(shè)備也會(huì)因此故障，最終將對(duì)用戶(hù)用電造成影響，更為嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生火災(zāi)事故。

一、電力生產(chǎn)的環(huán)境污染問(wèn)題

我國(guó)電力企業(yè)在電力生產(chǎn)的過(guò)程中帶來(lái)了重要的環(huán)境污染問(wèn)題已是不爭(zhēng)的事實(shí)，這些環(huán)境問(wèn)題包括大量粉塵、二氧化碳、二氧化硫的排放造成了空氣污染，電力生產(chǎn)過(guò)程中的廢水排放帶來(lái)了水體污染，這種環(huán)境污染的問(wèn)題的行為，與我國(guó)電力企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀有著必然聯(lián)系。

（1）火電企業(yè)能源使用率不高

國(guó)際上在衡量一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、能源使用效率、整體經(jīng)濟(jì)效率高低和環(huán)境保護(hù)程度時(shí)，通常使用一次能源轉(zhuǎn)換為電能的比重和電能占終端能源消費(fèi)量的比重這兩個(gè)指標(biāo)，通俗的說(shuō)，就是煤炭資源的燃燒利用率和損耗情況。我國(guó)火力發(fā)電企業(yè)燃煤利用率遠(yuǎn)低于國(guó)際水平，這就加大了廢氣排放數(shù)量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年中國(guó)電力消耗能源占一次能源的比重為43.80%，電力能源在終端能源消耗的比重為12.89%，這種居高不下的比重?cái)?shù)據(jù)最能說(shuō)明問(wèn)題。

（2）火電企業(yè)造成廢氣排放總量增加

我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展對(duì)電力資源的需求總量持續(xù)增加，使得一些電力企業(yè)不得不開(kāi)足馬力，想方設(shè)法擴(kuò)大發(fā)電總量，事物都是兩方面的，產(chǎn)量增加的同時(shí)必然導(dǎo)致排放物質(zhì)的增加?，F(xiàn)階段我國(guó)火力發(fā)電仍是最主要的供電方式，火力發(fā)電對(duì)煤炭資源的過(guò)分依賴(lài)不可避免的導(dǎo)致大氣污染。我國(guó)火電企業(yè)出于節(jié)約成本的考慮，所購(gòu)買(mǎi)的動(dòng)力煤都是沒(méi)有經(jīng)過(guò)洗選的，加上污染控制和治理技術(shù)落后且利用不夠廣泛，致使火力發(fā)電力行業(yè)成為二氧化硫、氮氧化物、煙塵等大氣污染物的主要排放源，是造成大氣污染，引起酸雨等環(huán)境問(wèn)題的主要原因。

二、電力設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀

作為電力工業(yè)的輔業(yè)，電力設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)和市場(chǎng)前景與電力工業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。然而，電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和公用事業(yè)。20世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著工業(yè)化和能源化的推進(jìn)，我國(guó)正在經(jīng)歷一個(gè)特殊的過(guò)程，即以電能來(lái)代替非電能源與用電范圍不斷擴(kuò)大的過(guò)程。電在終端能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中所占的比例不斷增加，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展對(duì)于電力的需求和依賴(lài)程度越來(lái)越高。從規(guī)模上來(lái)說(shuō)，中國(guó)已經(jīng)是世界電力消費(fèi)和生產(chǎn)大國(guó)，年平均發(fā)電量位居世界第二位，正處于城市化和工業(yè)化平行發(fā)展的緊張階段，在未來(lái)很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，電力需求仍然會(huì)有大幅度的增長(zhǎng)空間，輸電和發(fā)電領(lǐng)域的投資依然在不斷增加。

三、優(yōu)化電力設(shè)計(jì)降低電能污染的措施

（1）開(kāi)展電力行業(yè)戰(zhàn)略環(huán)評(píng)

建議以電力行業(yè)為試點(diǎn)和示范盡快展開(kāi)行業(yè)戰(zhàn)略環(huán)境影響評(píng)價(jià)，力爭(zhēng)在2015年底或2016年初完成，以便早期介入經(jīng)濟(jì)決策，指導(dǎo)電力工業(yè)“十三五”規(guī)劃的編制。實(shí)施方式可借鑒五大區(qū)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略環(huán)評(píng)、西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略環(huán)評(píng)等具體案例，由環(huán)境保護(hù)部組織，評(píng)價(jià)內(nèi)容則重點(diǎn)突出行業(yè)特征和國(guó)家分區(qū)特點(diǎn)，在全國(guó)范圍內(nèi)通盤(pán)考慮資源環(huán)境承載能力、電力結(jié)構(gòu)和布局，最大限度地打破地區(qū)界限，實(shí)現(xiàn)國(guó)家資源的最優(yōu)化配置。

（2）促進(jìn)脫硫設(shè)施的引入與采用

我國(guó)電力企業(yè)應(yīng)全面引進(jìn)脫硫設(shè)施，以減輕空氣污染程度。企業(yè)里應(yīng)公開(kāi)脫硫?qū)嵤┎少?gòu)的招投標(biāo)過(guò)程，按照市場(chǎng)化原則購(gòu)買(mǎi)這種設(shè)備，實(shí)施陽(yáng)光操作，減少腐敗的機(jī)會(huì)。在脫硫設(shè)備的使用進(jìn)程中，組織專(zhuān)業(yè)人員形成工作小組，加強(qiáng)對(duì)脫硫設(shè)備裝置的可靠性研究，提高脫硫設(shè)備裝置的運(yùn)行效率。

（3）編制火電行業(yè)“十三五”環(huán)保規(guī)劃

建議以“十一五”和“十二五”的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)為借鑒，提前編制火電行業(yè)“十三五”環(huán)境保護(hù)規(guī)劃，以《大氣十條》提出的質(zhì)量改善和多污染物控制為指導(dǎo)思想，以促進(jìn)火電行業(yè)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo)，以火電行業(yè)環(huán)境影響為總量控制和質(zhì)量改善的紐帶，以污染物集成控制技術(shù)路線為重點(diǎn)，前瞻性地分析判斷、科學(xué)確定火電行業(yè)“十三五”環(huán)境保護(hù)目標(biāo)，準(zhǔn)確把握突出環(huán)境問(wèn)題，提前部署、合理安排相應(yīng)環(huán)境保護(hù)措施和落實(shí)方案等。

（4）平衡三相負(fù)荷

由于變壓器負(fù)載損耗與其負(fù)荷電流的平方呈正相關(guān)關(guān)系，因此，靈敏相上的漏電電流常常會(huì)導(dǎo)致變壓器有功損耗變大，甚至引起變壓器溫度升高直至損壞。不靈敏相常常會(huì)發(fā)生觸電、漏電事故，甚至引起保護(hù)器拒動(dòng)。當(dāng)三相負(fù)荷不平衡時(shí)，必然會(huì)影響線路中的電壓升降，影響用戶(hù)用電質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒壞變壓器、燒斷供電線路，對(duì)用戶(hù)的用電造成極大的安全隱患，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。如果中性線被燒斷，還有可能造成用戶(hù)低壓電器被燒壞，引起安全事故。因此，維持三相負(fù)荷的平衡無(wú)論對(duì)電力節(jié)能，還是用電安全都具有重要的意義。設(shè)計(jì)者在電力工程設(shè)計(jì)中，可以設(shè)置配電變壓器來(lái)對(duì)剩余電流進(jìn)行保護(hù)，平衡三相負(fù)荷。

（5）對(duì)電網(wǎng)無(wú)功功率的分布進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

對(duì)電網(wǎng)無(wú)功功率分布的優(yōu)化設(shè)計(jì)，將改變?cè)碾娮韬碗娍挂约半娋W(wǎng)的參數(shù)，也可以改變無(wú)功功率。當(dāng)原有導(dǎo)線的截面積比較小的時(shí)，使導(dǎo)線的截面變大，降低電阻從而降低無(wú)功功率，這樣負(fù)荷的功率因數(shù)才比較高的配電線路上的有效，其他情況一般不推薦采用此種方法。使電網(wǎng)的接線方式改變，如果投入或切除雙回線路的一回線路，投入或者切除變電站里面的部分的并列在運(yùn)行的變壓等等。對(duì)于以上方法，要考慮不顯著的增加功率損耗以及供電可靠性不降低等因素，因此很少采用投切路線方法。然而，減小線路的電抗是電網(wǎng)中最經(jīng)常采用的方法。在超高壓輸電線路中采用分裂導(dǎo)線，就能在很大程度上降低線路中的電抗。分裂導(dǎo)線的采用，不僅可以降低線路電抗，還可以減少導(dǎo)線周邊電場(chǎng)強(qiáng)度以及減小電暈放電，在我國(guó)，500kV的線路采用的是四分裂，而220kV的線路采用二分裂。

（6）無(wú)功補(bǔ)償優(yōu)化設(shè)計(jì)

在變壓器和線路進(jìn)行傳輸功率的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生無(wú)功功率，因此如果對(duì)變壓器和線路等電網(wǎng)元件進(jìn)行改變，則會(huì)改變了電網(wǎng)電能污染的大小。通過(guò)無(wú)功功率的表達(dá)式我們可以了解到，有兩種方法可以改變無(wú)功功率：①改變網(wǎng)格參數(shù)，可以通過(guò)串聯(lián)電容，由于串接的電容和電感上的電能相位差為180°這個(gè)特點(diǎn)，最后抵消了部分電抗；②改變電網(wǎng)元件的傳輸功率，當(dāng)滿(mǎn)足負(fù)荷的有功功率時(shí)，很難改變線路傳輸和供電變壓器上的有功功率。因此改變無(wú)功功率就是改變線路傳輸和變壓器的傳輸功率的改變。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電力企業(yè)是我國(guó)大氣污染源頭之一。電力設(shè)計(jì)施工的技術(shù)是一項(xiàng)技術(shù)含量非常高的工作，在新的歷史時(shí)期，我國(guó)電力企業(yè)應(yīng)實(shí)施科技創(chuàng)新，降低廢氣排放數(shù)量，應(yīng)該不斷的探索進(jìn)而提高技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)相統(tǒng)一。也就能更好的滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)電力的需求。也只有這樣才能使電力公司得到快速的發(fā)展。

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