【摘要】電力系統大力發展低碳模式，不僅僅關系到運營成本的問題，還涉及到為數眾多的火電廠碳排放對環境等不可再生資源的直接影響。本文就結合相關情況對低碳電力系統的規劃與運行優化路徑進行簡析。

【關鍵詞】低碳電力系統；規劃；環境資源

1 低碳電力系統

發展低碳電力系統，不僅能夠在一定程度上提升電力系統的實際工作效率，而且還能最大程度的降低運營成本，尤為重要的是因為碳排放相對減少了，對于外部環境資源的影響明顯降低了，使得電力系統能夠長期處于一個穩健且可持續發展的狀態之中。

2 低碳電力系統的規劃

就目前的實際情況來看，涉及低碳電力系統的規劃主要包括了對低碳電源與低碳電網的兩個主要環節。從低碳電源的角度上來說，是與前期的負荷預測有直接關系的，如果在整個電網投入實際運營之后再進行改造，無論是從成本支出的角度上，還是從機組工作效力與效率的角度上來說都不是十分的經濟，因此相關的措施基本上都是基于前期的論證與規劃開展的，受到外部主觀因素的影響較大，能夠實際拓展的空間的確有限。但是從低碳電網的角度上來說，可以整合與規劃的資源就相對較多了。

首先說電網的建設與投資規劃中，完全可以基于輸電線路的實際運行狀況進行綜合分析。目前輸電線路的實際損耗過高，是導致輸電成本激增的一個重要環節，能夠采用新技術對輸電線路的運行進行改造，最大程度的降低輸電損耗的實際支出，就已經為電網的低碳運行打下了一個堅實的基礎。另外，由于不同輸電線路中網架結構明顯的存在較大差異，網際之間存在的融合性電損也是造成輸電線路實際損耗過大的一個重要因素。在降低同規格電網單位額度損耗的前提下，能夠實現網際之間的融合性，提升有效輸電的支撐作用，是實現低碳電網運行的突破口。

3低碳電力系統的運行優化

需要強調的一點是，個別觀點認為低碳運行的電力系統其本質應該從立項初期就定位在新興能源結構上，這其實是對低碳電力系統運行的一種誤讀，因為相比較風能、太陽能這些新興能源需要對客觀環境存在一定限制而言，火電電力系統對于地理位置幾乎沒有什么過多的要求，火電的存在對于緩解區域范圍內的電力緊張，對于降低遠距離或者超遠距離輸電過程中出現的電力損耗也是一種補充，其實這在一定的意義上就已經顯示胡了低碳的效力來了。

對于那些已經實際投入運行的火力電廠而言，要想實現低碳電力系統的運行優化，在經過科學的論證之后，可以從發電機組的運行角度來實現性能的整體優化。首先，要確定發電機組的低碳運行模目標。發電機組的實際運行情況，直接關系到火力發電廠的成本支出，只有將發電機組低碳運行作為工作目標，這樣才能有效的做到節約成本。

其次，要對發電機組的實際運行進行優化調度。這是法典機組實現運行優化，確保電力系統實現低碳目標的關鍵。因為預設的發電任務規劃是既定的，涉及到輸電網絡的有效載荷問題，因此在常規情況下來說，發電機組的實際運行優化方案并不涉及到發電機組的實際輸出總電量。主要是把參與實際工作的若干個不同機組，按照其最優化輸出功率的比例，來分配系統有效負荷。從電力行業投資效率看，我國近十多年來呈明顯下降趨勢。

如1995年，每新增一千瓦時發電量需投入資金約1．3元，2000年至2007年穩定在1．5元左右，2012年、2013年卻分別上升為2．8和2元。電網2011年投資為2003年的3．5倍，但新增變電容量僅為2003年的2倍，新增輸電線路長度僅為2003年的1．3倍。從單位GDP電耗和能耗看，我國分別為870千瓦時/萬元和0．7噸標煤/萬元，是世界平均水平的2．1倍和2倍，遠高于美、日、歐等發達國家，也大幅高于印度、巴西等發展中國家。以30萬kV的火電機組為例，在峰值階段，可能需要四臺機組同時運行才能滿足實際需求，但是在谷值階段，不僅輸電網承受不了超高的電力輸出，而且實際需求也根本達不到額定的負荷標準，尤為重要的是這種情況下再強調滿負荷運轉已經相對的提升了發電成本。

因此，在谷值的時候，可以考慮根據實際情況讓其中2臺機組正常運轉，如果谷值周期較長的情況下，甚至可以考慮對其它兩臺機組進行停機檢修，當下一個谷值來臨的時候，就可以輪換著使用檢修完畢的兩臺機組。這樣一方面讓機組處于最優化的工作環境中，一方面讓機器設備實現了周期性的檢修，最主要的一方面是采用這種科學的規劃方式，不僅降低了發電的單位成本，而且直接減少了碳排放。無論從哪個角度上來說都是實現了低碳電網的實際運行。

最后，要對發電機組的碳排放進行科學規劃。在傳統的發電機組碳排放過程中，雖然也采取了一些環保措施，但是這些措施基本上都是本著降低硫化物角度考慮的，至于碳排放量的層面涉及的較少。自從國家相關部門對發電廠的碳排放采取了量化制約的措施志愿后，發電機組的碳排放已經進入了一個“剛性制約”的時期。利用計算機模擬系統，對不同階段發電機組的實際運行效果統一展開測算，從而計算出總體的碳排放量，根據最新的技術革新手段，對部分碳排放進行二次回收和利用，能夠在一定程度上提升其實際利用率，也能夠最大程度上降低碳排放對環境造成的污染。

在這個過程將建立一種預警制約機制，對于碳排放的總量和實時數據都進行有效監控，如果實時數據一旦發生較大的波動，首先要對碳回收渠道進行巡檢，然后再開展對機組的設備檢測。這樣一方面提高了機組的實際運行效率，又減少了發電的實際成本支出，尤為重要的是真正的實現了低碳運行模式。

4 低碳電力系統的展望

低碳電力系統作為“低碳經濟”的一個重要組成部分，無論是在未來的經濟發展中，還是在未來的能源輸出過程中，都明顯的占據了很重要的比重。下階段，首先要解決從外部立法到內部制度上對低碳電力系統運行的重視，采用內外結合的形式將低碳電力系統的運行納入到電廠的日常管理重點工作內容中，不僅要求管理層樹立低碳運行的指導思想，更需要讓從業人員在日常工作中保持高度的敏感度，以確保相關的設備能夠完全符合低碳運行的相關要求與路徑。其次要解決低碳經濟下的電力機組進一步優化措施，廣泛的吸收和借鑒新技術，讓機組的實際運行進一步降低對能源消耗的依賴，尤其是對煤炭等資源的實際消耗。最后要政府不僅要從行政監督上對電廠的實際運行予以督促，而且也要在宏觀上為電廠的低碳運行提供一些傾斜性政策，以便于電廠能夠在一個相對較為寬松的政策環境中對相關的設備進行改造。

5 結語

習近平總書記提出“中國正在全面深化改革，發揮市場在資源配置中的決定性作用，更好發揮政府作用，努力建設開放型經濟新體制。”電力系統的低碳規劃與運行，也應該完全接受市場的檢驗，特別是在市場對資源配置進行重組的過程中，政府起到的是引導作用，而電廠，尤其是火力發電廠在其中起到的是落實作用。只有不斷的在改革中發展，將低碳電力系統的運行長期保持在穩健及可持續的狀態下，那么才真正的符合社會主義市場經濟的實際需求。

參考文獻:

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作者：申瀟雨     單位：廣東紅海灣發電有限公司