孟祥軍 香靜

摘要：目前，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展，社會(huì)在不斷進(jìn)步，電能替代能有效地減少化石燃料的消耗，改善大氣污染的現(xiàn)狀。目前，我國(guó)正大力實(shí)施電能替代，新能源發(fā)電快速發(fā)展，不僅可以在能源供給側(cè)實(shí)施清潔替代，也應(yīng)在能源消費(fèi)側(cè)實(shí)施電能替代?，F(xiàn)介紹電能替代的發(fā)展戰(zhàn)略及要求，闡述電力公司電能替代的工作流程，并以“煤改電”工程綜合效益為例分析了電能替代技術(shù)的成效。

關(guān)鍵詞：電能替代;新技術(shù);新能源消納

引言

電能是二次能源，與煤炭、汽油等不可再生資源相比具有清潔、高效、便捷的特點(diǎn)。電能可替代其它能源進(jìn)行使用，可擴(kuò)大清潔能源的使用范圍。由于我國(guó)人口較大，對(duì)能源需求較高，隨著煤炭、汽油等資源使用的增加，導(dǎo)致二氧化碳、二氧化硫等氣體排放量不斷增加，大大影響了我國(guó)環(huán)境的質(zhì)量，在終端能源消費(fèi)環(huán)節(jié)用電能來(lái)替代傳統(tǒng)化石能源具有重要的發(fā)展意義。為了掌握電能替代成效情況，需要具體性的方法對(duì)電能替代成效進(jìn)行評(píng)估，本文從能源使用成本及污染物排放量?jī)蓚€(gè)方面對(duì)電能替代成效進(jìn)行評(píng)估。

1電能替代發(fā)展的持續(xù)推動(dòng)力

目前，中國(guó)已成為世界能源消費(fèi)第一大國(guó)，環(huán)境保護(hù)問(wèn)題加劇，建設(shè)低碳社會(huì)的壓力也逐漸增大。調(diào)整能源結(jié)構(gòu)和提升電能在總能源消費(fèi)中的比重，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要方法。國(guó)網(wǎng)公司提出的電能替代戰(zhàn)略，對(duì)于優(yōu)化能源布局、保障能源安全、促進(jìn)節(jié)能減排、保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要意義。發(fā)展電能替代對(duì)于提高人民生活質(zhì)量，具有相當(dāng)大的推動(dòng)作用。近來(lái)我國(guó)在電能轉(zhuǎn)化科技方面有了不錯(cuò)的進(jìn)展，具體體現(xiàn)在農(nóng)村蓄熱式電采暖、港口岸電等多個(gè)領(lǐng)域。新型電動(dòng)自行車、新型蓄電汽車以及電窯鍋爐等，大大豐富了群眾的消費(fèi)選擇，甚至降低了不少消費(fèi)成本。為有效解決環(huán)境問(wèn)題和構(gòu)建綠色消費(fèi)模式，國(guó)家出臺(tái)了一系列政策以促進(jìn)電能替代快速發(fā)展。隨之國(guó)家電網(wǎng)公司提出了多領(lǐng)域?qū)嵤╇娔芴娲瑢ⅰ耙噪姶?、以電代油、電從遠(yuǎn)方來(lái)”體現(xiàn)在能源生產(chǎn)、輸送、消費(fèi)等各個(gè)環(huán)節(jié)。

2電能替代向多領(lǐng)域推進(jìn)需持續(xù)攻關(guān)新技術(shù)提高效率效益

2.1構(gòu)建電能替代評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

在構(gòu)建指標(biāo)體系時(shí)應(yīng)當(dāng)選取能夠反映規(guī)劃區(qū)域內(nèi)電能替代綜合效益的關(guān)鍵性因素。從電能替代項(xiàng)目收益市場(chǎng)前景和宏觀政策兩個(gè)方面評(píng)估電能替代項(xiàng)目收益對(duì)區(qū)域電網(wǎng)發(fā)展的促進(jìn)效應(yīng)。將外部環(huán)境、電網(wǎng)公司盈利能力和對(duì)社會(huì)貢獻(xiàn)等指標(biāo)作為一級(jí)指標(biāo);子準(zhǔn)則層為二級(jí)子系統(tǒng)，是一級(jí)子系統(tǒng)的擴(kuò)展;三級(jí)子系統(tǒng)為基礎(chǔ)層，是影響評(píng)價(jià)結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵所在。本文采用層次分析法（AHP）對(duì)較為復(fù)雜的電能替代綜合效益發(fā)展目標(biāo)進(jìn)行分層、分級(jí)別，量化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，構(gòu)建電能替代項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)與環(huán)境聯(lián)合的綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

2.2電能替代潛力測(cè)算

電能替代理論潛力是在不考慮技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)可行性的情況下，計(jì)及燃煤/燃油效率，將所有以用能為目的的化石能源消費(fèi)按熱當(dāng)量法折算出的替代電量。利用電熱當(dāng)量計(jì)算法（電熱當(dāng)量計(jì)算法是指首先將其他能源按平均低位發(fā)熱量折算成標(biāo)準(zhǔn)煤，然后將電力按自身的熱功當(dāng)量換算成標(biāo)準(zhǔn)煤，采用的折標(biāo)系數(shù)為1萬(wàn)kWh=1.229tce，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)煤作為中間量建立各種能源與電力的換算關(guān)系）基于化石能源消費(fèi)計(jì)算電能替代市場(chǎng)理論潛力?；跓岙?dāng)量法和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展用能需求預(yù)測(cè)方法，綜合考慮替代技術(shù)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)性和政策條件等因素，可以測(cè)算出電能替代理論、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等4個(gè)潛力。綜合能源消費(fèi)總量、電氣化水平以及環(huán)保等因素，初步測(cè)算“十四五”期間全國(guó)電能替代潛力可達(dá)約11000億kWh。工業(yè)領(lǐng)域的替代潛力依然占比最大，其次是交通運(yùn)輸及建筑行業(yè)。

2.3規(guī)?；l(fā)展對(duì)電網(wǎng)供給保障能力的要求

隨著各行業(yè)電能替代項(xiàng)目實(shí)施，每年將帶來(lái)超過(guò)千億kWh的電量增長(zhǎng)，如此大的電量增長(zhǎng)對(duì)電網(wǎng)的供給保障能力提出了很高的要求。尤其是在國(guó)家大力推進(jìn)北方地區(qū)冬季清潔供暖的現(xiàn)狀下，如何確保電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)及改造計(jì)劃與其他政府主導(dǎo)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的同步、協(xié)調(diào)發(fā)展，已成為當(dāng)前應(yīng)引起各方高度關(guān)切的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。實(shí)施電能替代將全方位調(diào)整能源消費(fèi)格局，是解決“棄風(fēng)、棄光、棄水”等突出問(wèn)題的重要手段。我國(guó)新能源發(fā)電持續(xù)快速增長(zhǎng)，按照非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到15%的要求，到2020年，非化石能源發(fā)電裝機(jī)將達(dá)到7.7億kWh左右，占比約39%，發(fā)電量占比提高到31%。我國(guó)清潔能源資源70%以上集中在三北、西南地區(qū)，而用電負(fù)荷又多集中在東部、南部地區(qū)，供需不協(xié)調(diào)等矛盾突出，棄能問(wèn)題嚴(yán)重。構(gòu)建分層分區(qū)、科學(xué)合理的堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，促進(jìn)跨省跨區(qū)電力交易，提升荷-網(wǎng)-源協(xié)調(diào)互動(dòng)能力，是提高清潔能源消納水平，實(shí)現(xiàn)“電從遠(yuǎn)方來(lái)、來(lái)的是清潔電”電能替代目標(biāo)的有力保障。

2.4電能替代加速推進(jìn)

電能替代首先保證是清潔的電參與替代，因此隨著新能源技術(shù)水平快速提高，光伏、風(fēng)電成本和價(jià)格快速下降，新能源發(fā)電已經(jīng)進(jìn)入大范圍增量替代和區(qū)域性存量替代的發(fā)展階段。在生產(chǎn)側(cè)方面，風(fēng)電、太陽(yáng)能等技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，電能替代加速這些清潔能源的消納，有利于調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，有效解決能源需求快速增長(zhǎng)與環(huán)境壓力的矛盾。

3電能替代技術(shù)建議及展望

盡管新能源資源、裝機(jī)容量不斷增長(zhǎng)，但其消納狀況具有一定程度的不確定性，主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：（1）電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)水平的提高可能受到限制。目前，火電企業(yè)的效率普遍較差，加之火電機(jī)組實(shí)施柔性改造投入較大，柔性改造動(dòng)力不足。（2）新裝機(jī)容量具有不確定性。受國(guó)家補(bǔ)貼政策調(diào)整影響，2020、2021年新能源補(bǔ)貼并網(wǎng)會(huì)有“關(guān)閉”時(shí)間，預(yù)計(jì)將有相當(dāng)數(shù)量的新能源集中并網(wǎng)。此外，受新冠疫情影響，2020年新能源發(fā)電設(shè)備的供應(yīng)和項(xiàng)目建設(shè)在一定程度上滯后，接入電網(wǎng)的實(shí)際規(guī)模不確定。（3）跨省和跨區(qū)域貿(mào)易組織的難度可能增加。由于新能源參與市場(chǎng)化交易補(bǔ)貼計(jì)算方法的改變和消費(fèi)責(zé)任權(quán)重指標(biāo)的考核，新能源參與跨省市場(chǎng)化交易意愿有所下降，可能影響新能源對(duì)外送電規(guī)模。結(jié)合我國(guó)電力市場(chǎng)建設(shè)進(jìn)程以及不同交易機(jī)制對(duì)促進(jìn)新能源消納的成效的評(píng)估，建議下一步重點(diǎn)健全我國(guó)調(diào)峰輔助服務(wù)的市場(chǎng)機(jī)制與新能源跨省區(qū)交易機(jī)制，進(jìn)一步發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制對(duì)于提升新能源消納能力的作用。

結(jié)語(yǔ)

電能替代是國(guó)家能源發(fā)展轉(zhuǎn)型的重要手段，也是社會(huì)能源發(fā)展的重要趨勢(shì)。對(duì)電能替代行業(yè)的發(fā)展的政策與現(xiàn)狀進(jìn)行深入分析，得出以下結(jié)論：①國(guó)家多個(gè)部門發(fā)布多項(xiàng)政策以促進(jìn)電能替代的發(fā)展，體現(xiàn)出電能替代在未來(lái)中國(guó)的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型與發(fā)展中意義重大;②就電能替代在各領(lǐng)域的應(yīng)用情況看，農(nóng)工業(yè)應(yīng)用最為廣泛，尤其大型工業(yè)更新?lián)Q代相對(duì)集中，數(shù)量巨大，管理集中，電能替代優(yōu)勢(shì)明顯，發(fā)展迅猛。而在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域與農(nóng)村電采暖方面，設(shè)備數(shù)量增加緩慢，仍有較大的發(fā)展?jié)摿?③就地域而言，沿海地區(qū)的電力發(fā)展條件完備，推廣迅速。而西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件落后，專業(yè)人員缺乏，電力發(fā)展仍需政府的大力支持;④就節(jié)能環(huán)保來(lái)看，電能替代的發(fā)展，大大減少了污染物的排放，對(duì)未來(lái)我國(guó)能源戰(zhàn)略的發(fā)展具有積極意義;⑤就電能替代未來(lái)的發(fā)展來(lái)看，電能替代后續(xù)推廣仍需要電網(wǎng)供給更完善的保障，相關(guān)部門加大政策支持，各地區(qū)引入專業(yè)人才以及開發(fā)與地域發(fā)展相適應(yīng)的電力新技術(shù)。

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