求助,光伏电站设计:电缆线损计算
线损计算公式适用所有导线负荷功率(包括发、供、用电)的计算。线损与负荷电流的平方成正比,与导线的长度成正比,与导线的截面成反比。
设计应考虑:1,低压上网越近越好不宜超过200m;2,末端压降控制在2-5%内;3,有功损失在5-11%为宜。
因把光伏发电的总量(光伏表正相有功),减去台区总表的反相有功(上网电量)后,得到的上网余额(因为其它电户的电表上也计量了光伏发电量。而且钱电力公司也收了)。再加在台区供电量上后。再计算台区线损。
1.1项目简介及选址
本项目电站选址地位于湖南省湘潭市雨湖区的响塘学校屋顶上,经过去现场实地的了解和勘测后,此学习周围无森林无高大树木,附近也无任何其他房屋,距离其最近的房屋也有数十米的距离,该屋顶无女儿墙无其他建造物,是一个平面的屋顶,其屋长为43米,宽为32米。
本项目将在此学校屋顶上建造一个100kw的并网型光伏电站,实施全额上网措施。选址卫星图如图1-1所示,选址平面图如图1-2所示。
图1-1 选址地卫星图
图1-2 选址平面图
1.2 项目位置及气象情况
经过百度地图的计算,得出了此地经纬度为:北纬27.96,东经为112.83,是属于亚热带温湿气候区,典型的冬冷夏热气温,年降雨量充足达1450毫米,最高气温为夏季的41.8度,最低气温为冬季的-12.1度,年均气温17度。该项目所在地最高海拔为793米,最低海拔达30.7米,总的平均海拔为48.2米。该地年总辐射量经过PVsyst软件的计算后,得出了1116.6的值,不是特别高,属于第三类资源区,但建设一个电站也不是特别亏。湘潭市地理位置图如图1-3所示。
图1-3湘潭市地理位置
图1-4年均总辐射值
1.3项目设计依据
本项目设计依据如下:
《光伏发电站设计规范》GB50794-2012
《电力工程电缆设计规范》GB50217-1994
《光伏系统并网技术要求》GB/T19939-2005
《建筑太阳能光伏系统设计与安装》10J908-5
《光伏发电站接入电力系统技术规范》GB/T19964-2012
《光伏发电站接入电力系统设计规范》GB/T5086-2013
《光伏(PV)系统电网接口特性》GB/T20046-2006
《电能质量公用电网谐波》GB/T14549-19933
《电能质量三相电压允许不平衡度》GB/T15543-1995
《晶体硅光伏方阵I-V特性的现场测量》GB/T18210-2000
二、电站系统设计
2.1组件选型
组件是电站中造价最高的设备,投资一个电站几乎一半的钱是砸这组件上去了,为此我们选择的组件一定要是最适合本电站的,不管是组件效率还是组件的其他参数在同功率组件下都应该保持最佳,这样才不会亏本。
组件的类型有很多,以不同的材料来说,组件又分为了晶硅组件、薄膜组件,在电站中使用最多的便是晶硅型组件,而晶硅型组件又分为单晶硅和多晶硅,它们都是市场上十分热门的组价。
单晶硅的效率比多晶硅高了很多,其使用寿命时间也长了不少,但价格方面却比多晶硅高了很多,但考虑到平价上网的时代,单晶硅的价格远远不如过去那样昂贵,所以本电站选取的组件为单晶型组件。
表2-1伏组件对比表
组件品牌及型号
晶科
Swan Bifacial 400 72H
晶科
Swan Bifacial 405 72H
晶澳
JAM72S10 400MR
最大功率(Pmax)
400Wp
405Wp
400Wp
最佳工作电压(Vmp)
41V
41.2V
41.33V
组件转换效率(%)
19.54%
19.78%
19.9%
最佳工作电流(Imp)
9.76A
9.83A
9.68A
开路电压(Voc)
48.8V
49V
49.58V
短路电流(Isc)
10.24A
10.3A
10.33A
工作温度范围(℃)
-40℃~+85℃
-40℃~+85℃
-40℃~+85℃
最大系统电压
1000/1500V DC(IEC/UL)
1000/1500VDC(IEC/UL)
1000/1500VDC (IEC)
最大额定熔丝电流
20A
20A
20A
输出功率公差
0~+5W
0~+5W
0~+3%
最大功率(Pmax)的温度系数
-0.350%/℃
-0.35%/℃
-0.35%/℃
开路电压(Voc)的温度系数
-0.290%/℃
-0.29%/℃
-0.272%/℃
短路电流(Isc)的温度系数
0.048%/℃
0.048%/℃
0.044%/℃
名义电池工作温度(NOCT)
45±2℃
45±2℃
45±2℃
组件尺寸:长*宽*厚(mm)
2031*1008*30mm
2031*1008*30mm
2015*996*40mm
电池片数
72
72
72
第一款组件晶科Swan Bifacial 400 72H和第二款组件晶科Swan Bifacial 405 72H的型号牌子都一样,除功率和其效率有点差距之外,其他的参数基本一样,但其第二款组件晶科Swan Bifacial 405 72H组件的效率高,相同尺寸不同效率下,选择第二款组件更好。
第三款组件晶澳JAM72S10 400MR是3款组件里效率最高的组件,比第一款和第二款分别高了0.37%和0.12%,并且尺寸和部分温度系数也是3款里面最小的,开路电压和工作电压以及短路电流等参数也是3款组件中最高的,从数据上来看,第三款组件晶澳JAM72S10 400MR是3款里最棒的组件。
综合上面的分析,本项目最终选择第3款组件晶澳JAM72S10 400MR作为本项目的组件使用型号。组件图如图2-1所示。
图2-1 组件图
2.2最佳倾斜角和方位角设计
本电站建造在平面屋顶上,该屋顶无任何的倾角,由于组件是依靠着太阳光发电,但每时每刻太阳都是在运动着,为此便会与组件形成一个角度,该角度影响着组件的发电量,对于采取固定支架安装方式的电站来说,选择一个最合适的角度能够让电站发电量达到最高,因此最佳倾角这个概念便被引出了。
对于本电站而言,根据其PVsyst软件的计算后,得出了湘潭最佳倾角为18度时,方位为0度时,电站一年下来的发电量能够达到最高。PVsyst最佳方位角、倾斜角模拟图如图2-2所示。
图2-2 PVsyst最佳方位角、倾斜角模拟图
2.3组件排布方式
本项目选址地屋顶长43米,宽为29米,采取横向排布方式无法摆下其电站中的整个阵列,因此本项目组件方式采取竖向排布,中间间距20mm。如图2-3所示。
图2-3 组件排列方式
2.4组件间距设计
太阳照射到一个物体上时,由于该物体遮住了光,使得光不能直射到地上时,该物体便会产生一个阴影投射到地上,而电站中的组件也类似于此,前一个组件因光产生的阴影投射到另一个组件上时,被照射的组件便会受到影响,进而影响整个电站,这对于电站来说是一个严重的问题,因此在设计其组件之间的间距时,一定要保证阴影的距离不会触及组件。
图2-4间距图
在公式2-1中:
L是阵列倾斜面长度(4050mm)
D是阵列之间间距
β是阵列倾斜角(18°)
为当地纬度(27.96°)
把以上数值代入公式后计算得:
2-5组件计算图
根据结果,当电站中的子方阵间距大于2119mm时,子方阵与子方阵便不会受到影响。
图2-6方阵间距图
2.5逆变器选型
逆变器是电站中其转换电流的设备,十分的重要,而逆变器的种类比较多,对于本项目电站来说,选择组串式逆变器最佳,因此本项目选择了3款市场上热卖的组串式逆变器。
表2-2 逆变器参数对比表
逆变器品牌及型号
华为
SUN2000-100KTL-C1
华为
SUN2000-110KTL-C1
固德威
HT 100K
最大输入功率
100Kw
110Kw
150Kw
中国效率
98.1%
98.1%
98.1%
最大直流输入电压(V)
1100V
1100V
1100V
各MPPT最大输入电流(A)
26A
26A
28.5A
MPPT电压范围(V)
200 V ~ 1000 V
200 V ~ 1000 V
200V ~ 1000V
额定输入电压(V)
600V
600V
600V
MPPT数量/输入路数
10/20
10/20
10/2
额定输出功率(KW)
100K W
110K W
100K W
最大视在功率
110000 VA
121000 VA
110000 VA
最大有功功率 (cosφ=1)
110KW
121K W
110KW
额定输出电压
3 × 220 V/380 V, 3 × 230 V/400 V, 3W+N+PE
3 × 220 V/380 V, 3 × 230 V/400 V, 3W+N+PE
380, 3L/N/PE 或 3L/PE
输出电压频率
50 Hz,60Hz
50 Hz,60Hz
50 Hz
最大输出电流(A)
168.8A
185.7 A
167A
功率因数
0.8 超前—0.8 滞后
0.8超前—0.8滞后
0.99 (0.8超前—0.8滞后)
最大总谐波失真
<3%
<3%
<3%
输入直流开关
支持
支持
支持
防孤岛保护
支持
支持
支持
输出过流保护
支持
支持
支持
输入反接保护
支持
支持
支持
组串故障检测
支持
支持
支持
直流浪涌保护
Type II
Class II
具备
交流浪涌保护
Type II
Class II
具备
绝缘阻抗检测
支持
支持
支持
残余电流监测
支持
支持
支持
尺寸(宽 x 高 x 厚)
1,035 x 700 x 365 mm
1,035 x 700 x 365 mm
1005*676*340
重量(kg)
85kg
85kg
93.5kg
工作温度(°C)
-25°C~60°C
-25°C~60°C
-25~60℃
3款逆变器的功率均在100kw以上,其效率也都是一模一样,均只有98.1%,其额定输出电压也都为600V,对于本电站来说,这3款逆变器都能使用,但可惜本电站只会从中选择一个最合适的品牌。
第一款逆变器华为SUN2000-100KTL-C1和第二款逆变器华为SUN2000-110KTL-C1是同种类同型号,但不同功率的逆变器,这两款逆变器大部分数据都一模一样,但第二款逆变器功率比第一款逆变器功率高了10k,比本电站的容量也高了10k,并且价格了略微高了那么点,选用第一款逆变器不仅省钱而且还不会造成功率闲置无处使用,最大发挥逆变器的作用,因此第1款比第2款逆变器好。
第三款逆变器是固德威HT 100K,它的最大输入功率高达150kw,明明是一个100kw的逆变器,但其输入功率却不同我们往常见的逆变器一样,它居然还高了50k,如果选用这款逆变器,那么阵列输入的功率超过100都能承受。虽然最大输入功率很恐怖,但其他参数正常,对比第一款逆变器,仅只是部分参数略微差了点,总体是几乎没什么太大的差别。
本项目根据上述的分析和对其逆变器的需求,最终选择了固德威HT 100K型逆变器为本电站逆变器。
2.6光伏阵列布置设计
2.6.1串并联设计
图2-7串并联计算
公式2-3、2-4中:
Kv——光伏组件的开路电压温度系数-0.00272
K——光伏组件的工作电压系数-0.0035
t/——光伏组件工作环境极限高温(℃)60
Vpm——光伏组件的工作电压(V)41.33
VMPPTmax——逆变器MPPT电压最大值(V)1000
VMPPTmin——逆变器MPPT电压最小值(V)200
Voc——光伏组件开路电压(V)49.58
N——光伏组件串联数(取整)
t——光伏组件工作环境极端低温(℃)-12.7
——逆变器允许的最大直流输入电压(V)1100
把以上数值代入公式中计算可得:
5.5≤N≤21
经计算,本电站最终选取20块组件为一阵列。如图2-6组件串并联设计图。
图2-8组件串并联设计图
2.6.2项目方阵排布
据2.6.1的结果,每一个阵列共有20块组件,单块组件的功率是400w,一个阵列便是8kw,而本电站的总容量为100kw,总计是需要13个阵列。本电站建设地屋顶长43米,宽为32米,可以完整的摆放电站中的所有子方阵。如图2-9所示。
图2-9项目方阵排布图
2.7基础与支架设计
2.7.1水泥墩设计
本电站所建地点是公办学校,属于公共建筑,如果使用其打孔安装方式,便有可能使得其屋顶因时间长久而漏水,一旦漏水便需要进行维修,这也是得花费一些金钱,又因是学校,开工去维修可能将使部分学生要做停课处理,因此为了避免这个麻烦,本电站还是选择最常见的水泥墩来做基础设计。
考虑到学校有许多的学生,突然出现了事故,作为电站建设者肯定会有责任,因此为了避免组件出现任何事故,特地将水泥墩设计为一个正方形,其长宽高都为500mm,这样的重量大大降低了事故的发生率。如图2-10水泥墩设计图和2-11电站整体水泥墩设计所示。
图2-10水泥墩设计
图2-11电站整体水泥墩设计图
2.7.2支架设计
都已经把基础设计水泥墩做好了,那么接下来则是考虑水泥墩上的支撑设备支架,对于支架的设计最重要的一点就是在选材上,一般电站中的支架会持续使用到电站报废为止,使用时间长达二十多年三十多年甚至更久,对此支架的选型便是十分的重要,其使用寿命必须得长,抗腐蚀能力强。如图2-12支架设计图所示。
图2-12支架设计图
2.8配电箱选型
配电箱在光伏电站里又分为直流配电箱和交流配电箱,对于本电站来说,是选择其交流配电箱。配电箱的容量是根据其逆变器的容量选择,必定不能小于其逆变器的容量,否则可能会出现配电箱过压的情况,然后给电站造成事故危险。
配电箱具备配电、汇电、护电等多种功能,是本电站必须要又的设备,经过配电箱型号的对比,本电站最终选择了昌松100kw光伏交流逆变器。
表2-3配电箱参数
项目名称
昌松100kw光伏交流配电箱
项目型号
100kw交流配电箱
额定功率
100KW
额定电流
780A
额定频率
50Hz
海拔高度
2500m
环境温度
-25~55℃
环境湿度
2%~95%,无凝霜
2.9电缆选配
电站分为两类电,一类是直流电,必须使用直流电缆运输;一类是交流电,必须使用交流电缆运输,切记不可以乱搭配使用,否则将会造成电缆出线问题,电站设备出现问题。
直流电缆选型一般都是选择PV1-F-1*4mm²光伏专用直流电缆
交流电缆:
P:逆变器功率100KW
U:交流电电压380V
COSΦ:功率因数0.8
=
=190A
=0.035Ω
=976W
线损率:976/100000=0.9%<2%,符合光伏电缆设计要求。
据其计算结果和下图电缆参数表,本电站最终选择ZRC-YJV22 7Omm2交流电缆。如图2-13电缆参数图所示。
图2-13 电缆参数图
2.10防雷接地设计
防雷接地是绝大多数光伏电站都必须要做的,目的就是防止雷击破幻电站,损坏人民的生命以及财产,特别是对于本电站而言,建设点是在学校,而学校不仅人多而且易燃物也多,一旦雷击劈到电站上,给电站造成了任何事故,都有可能把整个学校给毁了,为此本电站一定需要做好防雷接地设计。
本电站防雷方式采取常用的避雷针进行避雷,接地则是为电站中各个设备接地端做好接地连接。
图2-14防雷接地设计图
2.11电气系统设计及图纸
本电站装机总容量为100kw,由260块光伏组件组成,形成了13个阵列,每个阵列20块组件,然后连接至逆变器,逆变器变电后接入配电箱,最后再连接国家电网。
图2-15电气系统设计图
三、电站成本与收益
3.1电站项目设备清单
根据当地市场的物价,预估出了一个本电站预计投资表。
表3-1设备清单表
序号
设备
型号
单位
数量
单价
(元)
价格
(万元)
1
组件
晶澳JAM72S10 400MR
块
260
1.77
18.4
2
逆变器
固德威HT 100K
台
1
3.3w
3.3
3
直流电缆
PV1-F-1*4mm²
米
1500
5.2
0.78
4
交流电缆
ZRC-YJV22 70mm2
米
100
72
0.72
5
支架
\
套
39
556
2.17
6
水泥墩
500*500*500mm
个
78
250
1.95
7
配电箱
昌松100kw光伏交流配电箱
台
1
1.3w
1.3
8
运输费
\
总
18
1000
1.8
9
其他
\
\
\
\
4.15
10
人工费
\
\
\
\
7
合计:41.57万元
3.2电站年发电量计算
本电站总容量为100kw,而电站选址地的年总辐射量为1116.6,首先发电量便达到了89328度电。
(式3-1)
Q=100*1116.6*0.8=89328度
Q——电站首年发电量
W——本项目电站总容量(85KW)
T——许昌市年日照小时数(1258.2H)
——系统综合效率(0.8)
任何设备一旦使用,便就开始慢慢磨损了,其效率也是一年比一年差,即便是光伏组件也不例外。组件首年使用一年后,为了适应其环境,自身的效率瞬间就降低2.5%,而后的每年则是降低0.7%,将至80%左右时,光伏组件也是已经运行了25年。
表3-2电站发电量
发电年数
功率衰减
年末功率
年发电量(kWh)
累计发电量(kWh)
第1年
2.5%
97.50%
89328.000
89328.000
第2年
0.7%
96.80%
87094.800
176422.800
第3年
0.7%
96.10%
86469.504
262892.304
第4年
0.7%
95.40%
85844.208
348736.512
第5年
0.7%
94.70%
85218.912
433955.424
第6年
0.7%
94.00%
84593.616
518549.040
第7年
0.7%
93.30%
83968.320
602517.360
第8年
0.7%
92.60%
83343.024
685860.384
第9年
0.7%
91.90%
82717.728
768578.112
第10年
0.7%
91.20%
82092.432
850670.544
第11年
0.7%
90.50%
81467.136
932137.680
第12年
0.7%
89.80%
80841.840
1012979.520
第13年
0.7%
89.10%
80216.544
1093196.064
第14年
0.7%
88.40%
79591.248
1172787.312
第15年
0.7%
87.70%
78965.952
1251753.264
第16年
0.7%
87.00%
78340.656
1330093.920
第17年
0.7%
86.30%
77715.360
1407809.280
第18年
0.7%
85.60%
77090.064
1484899.344
第19年
0.7%
84.90%
76464.768
1561364.112
第20年
0.7%
84.20%
75839.472
1637203.584
第21年
0.7%
83.50%
75214.176
1712417.760
第22年
0.7%
82.80%
74588.880
1787006.640
第23年
0.7%
82.10%
73963.584
1860970.224
第24年
0.7%
81.40%
73338.288
1934308.512
第25年
0.7%
80.70%
72712.992
2007021.504
3.3电站预估收益计算
根据湖南省的标准电价,我们电站发的每度电能够有0.45元收入,持续运行25年后,将会获得2007021.504*0.45=903159元,也就是90多万,减去我们为电站投资的41.57万,我们25年内能够获得大约50万的纯利润收入
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非化石能源占一次能源消费比重达到11.4%.单位国内生产总值能源消耗降低16%,单位国内生产总值二氧化碳排放降低17%.主要污染物排放总量显著减少,化学需氧量、二氧化硫排放分别减少8%,氨氮、氮氧化物排放分别减少10%.
--国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要
翻阅国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要,引人瞩目的是“绿色发展、建设资源节约型、环境友好型社会”一篇。
政府工作报告和“十二五”规划纲要确立的“十二五”主要目标中,节能减排目标是:非化石能源占一次能源消费比重达到11.4%.单位国内生产总值能源消耗降低16%,单位国内生产总值二氧化碳排放降低17%.主要污染物排放总量显著减少,化学需氧量、二氧化硫排放分别减少8%,氨氮、氮氧化物排放分别减少10%.
“十二五”时期我国政府关于节能减排、发展清洁能源、可再生能源的目标措施也引起了外界很大兴趣,不少专家认为这有利于缓解世界能源资源短缺。
绿色之路依然任重道远
中国科学院的专家在接受记者采访时曾经表示,“十二五”期间,我国必须下大力气把单位GDP能耗、传统能源利用和二氧化碳排放量降下来。不然的话,国内能源安全面临的压力会越来越大。电力行业在节能减排和应对气候变化中起着举足轻重的作用,电力行业在能源转换过程中排放的二氧化碳约占全国排放总量的50%,是二氧化碳减排的关键部门之一。同时,电力行业也是实现全社会、各行各业减排的重要桥梁。
虽然,我国在节能减排等方面取得了显著的成绩,但是,一些客观因素的存在却决定了我国电力行业面临温室气体减排的巨大挑战,绿色和谐之路依然任重道远。
主要是我国资源的特点决定了一次能源构成中以煤为主的局面将长期存在,以煤电为主的格局难以发生重大变化;我国的水能、风能、太阳能等可再生能源资源大多处于边远地区,需要走集中开发、规模外送、大范围消纳和因地制宜、分阶段开发、就地消纳相结合的发展道路,这对电网的资源优化配置能力和智能化水平提出了很高要求。同时,由于我国煤电机组供电煤耗和电网线损率已达到或接近国际先进水平,节能减排空间逐步缩小,降低二氧化碳排放强度空间有限。
中电联的《电力工业“十二五”规划研究报告》中对促进电力工业绿色和谐发展也提出了规划目标:通过发展非化石能源、降低供电煤耗和线损等途径,实现2015年比2010年节约标煤2.64亿吨,减排二氧化碳6.55亿吨,减排二氧化硫565万吨,减排氮氧化物248万吨。该报告还指出,“十二五”期间,努力构建安全、经济、绿色、和谐的现代电力工业体系,满足经济社会科学发展的有效电力需求。
转变电力发展方式成关键
全国政协人口资源环境委员会副主任邵秉仁曾表示,在相当长的时期内,我国以化石能源为主的能源结构难以改变,依靠新能源改变我国能源结构将是个长期过程。面对资源和环境的挑战,我国必须坚持节能减排优先的原则,加快对高耗能、高耗材、高排放、低效能产业的技术改造。
在采访中,有关专家表示,转变电力发展方式、提高发展质量是电力行业节能减排、应对气候变化的战略任务。那么,该如何去实现呢?业内专家学者主要从五个方面进行了阐述:一是加大非化石能源发电比重,在保护生态环境的前提下,优先开发水电;在确保安全的基础上,大力发展安全核电;积极推进风能、太阳能和生物质能等可再生能源发电,提高非化石能源比重。二是优化发展煤电,推行煤电一体化开发,加快建设大型煤电基地,坚持输煤输电并举;鼓励发展热电联产,统一规划高参数、环保型机组和符合国家政策的热电联产项目;推进煤电绿色开发,大力推行洁净煤发电技术。三是要加强电网建设,发展智能电网,加快特高压交直流后续工程建设,构建坚强主网架,促进大型能源基地集约化开发和清洁能源高效利用,推动电源与电网、电源基地与输电通道、各电压等级电网、一次系统与二次系统协调发展。四是采取综合措施,提高能源效率,优化机组和电网运行方式,推行节能发电调度,开展发电权交易,重视调峰电源建设;继续推进“上大压小”工作,淘汰落后产能,实施重大节能项目技术改造。五是进一步完善法规政策,科学制订污染物排放标准和节能减排目标,进一步加强经济政策引导作用,积极、全面、有序开展应对气候变化的系统研究和能力建设,探索建立行业组织和电力企业应对气候变化的战略体系和行动方案。
节能减排要目标更要方法
水利部副部长胡四一曾在公开场合表示,节能减排要靠科技进步和技术创新,要靠转方式、调结构,要靠节能意识和节能行动来实现。
国家能源局副局长钱智民表示,节能减排还要解决企业动力不足的问题,如何建立一种机制,或出台更多政策支持,让企业有动力自发进行节能减排,这是急需解决的。业内专家也表示,“十二五”期间,我国要实现节能减排目标,就要推动企业、机构开展节能增效活动。
我国是个能耗大国,在经济迅速发展的过程中,环境、资源约束压力越来越凸显。“十二五”规划对节能减排提出了新要求,对优化能源结构提出了新目标。那么,如何加强节能减排,如何提高能源利用效率,如何发展新能源,推动低碳经济呢?
针对以上问题业内专家提出,对待煤电、火电等传统能源产业不能一味反对,要进行改造升级,要在发展中解决环保问题。同时,要加强煤炭需求管理,控制煤炭消费总量;按照“控制东部、稳定中部、加快西部”的思路,尽快形成我国煤炭资源梯级开发利用格局,鼓励大型煤炭企业与高等院校、研究机构共同组织开展技术攻关和新技术推广。
传统能源消费占比下降,为新能源发展预留了空间,然而新能源产业发展的问题也逐渐暴露。钱智民注意到,能源行业的突出问题是整个行业没有一个能源科技规划,也没有完整的研发组织体系和相应的资金支持。同时,新能源技术更新非常快,若不加强高新技术的自主研发,就只能陷入“引进、落后,再引进、再落后”的困境。
实现高碳向低碳跨越
不难看出,现代社会的发展面临着化石资源短缺与环境污染两个严重的问题。一方面,化石资源不可再生,其储量有限,日趋耗尽。另一方面,化石资源的工业化利用,造成了严重的环境污染。我国能否在未来几十年里走到世界发展的前列,很大程度上取决于我国应对低碳经济发展调整的能力。最终实现由“高碳”时代到“低碳”时代的跨越,真正实现和谐发展。那么,如何去做呢?在采访中,有关专家认为应做好以下几点:
首先,应降低煤炭在国家能源结构中的比例,提高煤炭净化比重。发展低碳工业已是刻不容缓。但是,从高碳工业向低碳工业的转型是一个漫长的历史过程,对我国而言,加速国家能源消费从传统煤炭矿种为主向现代石油和天然气矿种为主的结构转变是必然选择。
其次,要提高能源效率,重点改善城市的能源消费结构和效率。以较少的能源消耗,创造更多的物质财富,不仅对保障能源供给、推进技术进步、提高经济效益有直接影响,而且也是减少二氧化碳排放的重要手段。
最后,要全力发展低碳和无碳能源,促进能源供应的多样化。我国应逐步降低煤炭终端消费比例,大力发展洁净煤技术,避免和减少能源开发利用引起的环境污染,推进技术进步,促进能源效率的提高;加速发展天然气,适当发展安全核电,积极发展水电,深入开发风能、太阳能、水能、地热能和生物质能等可再生能源,减少煤炭在能源消费结构中的比重,将是发展低碳经济的重要方向。
总之,我国目前发展低碳能源技术的重点应当是煤炭的洁净高效转化利用和节能减排技术。而要做到这些,唯一的办法就是建立适合自己发展方式的低碳技术创新体系,且这个创新体系还应当是自主研发和国外引进的结合体。另外,为了降低经济的能耗强度和碳排放强度,我国需要加快产业结构的优化升级,严格限制高耗能产业的发展,淘汰落后产能,从结构上实现经济的低碳、高效发展。
问题二:配电台区是什么意思 电力台区是指某一台配电变压器的供电区域。
问题三:电网台区是什么意思 运行中的变压器所有的供电范围。
就好比一个你家中的蓄水池,家里水能送到的地方就叫“台区”,送不到的地方就超出范围就不是这个台区里面的管辖了.......
希望回答对你有帮主
问题四:台区的基本原则 1公司所属各供电营业所营销管理均应实行台区化管理方式。即供电营业所按配电台区将营销管理责任落实到人和将营销指标分解考核到人,实行台区营销指标承包的目标管理方式。2台区营销管理应以管理规范化为前提,以台区责任制为基础,以精细化为取向,以实现机制创新、企业增效的经营管理目标。3台区营销管理考核范围为公变台区总表至其供电范围内的各电力客户侧电能表之间。变压器台区总表为供电量考核表,电力客户贸易结算用电能表为售电量考核表。根据管理需要,各供电营业所可以把台区管理延伸到一条线路或一片区域,实行按线路或按区域的承包方式。4台区营销管理的责任者(以下称台区承包者)可以是员工,也可以是台区管理组。台区营销管理岗位既可实行竞标上岗,也可按照一定的程序考核后择优安排。5提倡建立台区营销管理竞标机制,通过竞争优化台区经营指标。供电营业所可以综合线损率、均价和电费回收率为主要竞标指标,对辖区内配电台区的营销管理进行公开竞标。竞标者的标书应在标底合理的范围内,严禁恶意竞标。具体竞标程序和办法各供电单位参照有关规定制定。6供电营业所应建立台区营销管理与考核制度,对台区承包者实行合同管理,动态考核。设置台区考核管理岗位(或称线路总表管理员),负责台区总表抄录和具体考核工作。用电稽查人员负责对台区承包者的工作质量进行监督检查。上级营销稽查部门和营业所负责人应定期对台区营销管理考核执行情况进行监督和检查。7供电单位应从企业经营效益和考核结余工资中拿出部分资金,建立台区营销管理考核奖励基金,用于台区营销管理考核奖惩兑现。
问题五:电力台区是什么 电力台区是指某一台配电变压器的供电区域。
问题六:什么是台区,为啥叫台区? 台区:配电室
问题七:光伏发电本台区用不了的电去哪了 本台区用不了的,可能在其它台区消耗,没有负荷需求就浪费掉了,电就是这样的,不能储存,除非有储能系统支持。
问题八:电网 公变台区 零线损是什么? 台区是指(一台)变压器的供电范围或区域。公变台区就是这个公共变压器的台区了。
线损指的是输电线路电阻、电导消耗的有功功率,以热能形式散发的能量损失。零线损当然就是没有线路损失了。
问题九:电力上的变电台区是什么 电力上的变电台区是指高压与低压之间的电压转换器,隶属于高压部门直接管辖。
杆架式变电台把变压器用支架装设在电杆上称为杆架式变电台。用于础电容量小、负荷分散的场所。分为单杆变电台和双杆变电台。杆架式变电台把变压器用支架装设在电杆上称为杆架式变电台。用于用电容量小、负荷分散的场所。杆架式变电台分为单杆变电台和双杆变电台。10 kV单杆变电台最大容量为10 kV・A,双杆变电台最大容量为20 kV・A,35 kV双杆变电台最大容量为100 kV・A.杆架式变电台的电压等级为35/0.4 kV和10/0.4 kV,在电气化线路站场内为25/0.22 kV ,铁路上使用的杆架式变电台电源多引自35 kV或10 kV电力贯通线和10 kV自动闭塞线路,也可以牵引网和地方电网引接。杆架式变电台压侧架空引人,低压侧用电缆引至各用户。高压侧一般采用跌落式熔断器和隔离开关,变电台高压侧还应设避雷器保护。多雷区或双星形接线的变压器在低压侧也要装设一组避雷器。对35/0.4 kV和25/0.22 kV变压器,进线段可不架设避雷线,其高、低压侧均应装设避雷器保护。变电台低压侧采用低压配电箱作为用户负荷分配的开关电器及保护设施集中安装的场所。双杆变电台为了维护人员的安全,根据需要可设带栅栏的工作台。10 kV变压器台面距地面不应小于2.5m;35 kV变压器台面距地面不应小于3 m。低压配电箱距地面不应小于1m。变电台应尽量避开车辆和行人较多的场所,在布线复杂、转角、分歧、交叉路口等处的电杆不宜装设变压器台。
财经新闻精选
国务院:强化反垄断和防止资本无序扩张 9月底前出台相关政策
国务院发布关于落实《政府工作报告》重点工作分工的意见:坚持和完善社会主义基本经济制度。毫不动摇巩固和发展公有制经济,毫不动摇鼓励、支持、引导非公有制经济发展。强化反垄断和防止资本无序扩张,坚决维护公平竞争市场环境。(国家发展改革委、科技部、工业和信息化部、财政部、商务部、人民银行、市场监管总局、全国工商联等按职责分工负责,9月底前出台相关政策,年内持续推进)。
来源:证券时报网
五部委:引导加大金融支持力度 促进风电和光伏发电等行业健康有序发展
发改委、财政部、央行、银保监会、国家能源局发布关于引导加大金融支持力度促进风电和光伏发电等行业健康有序发展的通知。通知称,金融机构按照商业化原则与可再生能源企业协商展期或续贷。对短期偿付压力较大但未来有发展前景的可再生能源企业,金融机构可以按照风险可控原则,在银企双方自主协商的基础上,根据项目实际和预期现金流,予以贷款展期、续贷或调整还款进度、期限等安排。
来源:央行网站
国家发改委等二十八部门联合印发《加快培育新型消费实施方案》
近日,为贯彻落实《国务院办公厅关于以新业态新模式引领新型消费加快发展的意见》部署要求,国家发展改革委、工业和信息化部、财政部、人力资源社会保障部、商务部、文化和旅游部、人民银行、市场监管总局、国家邮政局等28个部门和单位联合印发了《加快培育新型消费实施方案》。《实施方案》对标《意见》重点任务,坚持目标导向和问题导向相统一,进一步细化实化深化政策内容,提出四大方面24项政策措施,着力破除制约居民消费的体制机制障碍和鼓励消费新业态新模式发展。
来源:证券日报网
全球食品价格上涨是否会影响中国?商务部:农产品价格难以大幅上涨
3月25日, 商务部举行例行新闻发布会。商务部发言人高峰回应近期全球食品价格上涨问题时表示,目前,国内主要农产品生产形势稳定,生猪产能持续恢复,禽、蛋、蔬菜等随着气温回升供应增加。总体来看,食用农产品价格难以大幅上涨。
来源:封面新闻
央行调查:一季度超三成企业家认为比上季“增盈或减亏”
人民银行25日发布的《2021年第一季度企业家问卷调查报告》显示,2021年第一季度,企业家宏观经济热度指数为38.9%,比上季提高4.5个百分点,比去年同期提高26.5个百分点;出口订单指数为41.8%,比上季下降4.6个百分点,比去年同期提高22.7个百分点;33.3%的企业家认为比上季“增盈或减亏”,39.5%认为“盈亏不变”,27.2%认为“增亏或减盈”。
来源:新华财经
(投资顾问 蔡 劲 注册投资顾问证书编号: S0260611090020)
市场热点聚焦
市场点评:成交量创近期新低,市场维持弱势震荡走势
周四两市大盘指数震荡整理,市场总成交金额较前一交易日有所减少。具体来看,沪指收盘下跌0.10%,收报3363.59点;深成指上涨0.1%,收报13421.2点;创业板上涨0.81%,收报2656.0点。
盘面上看,数字货币概念股、次新股和煤炭股表现活跃,涨幅居前,环保股和电力股表现不佳,跌幅居前。市场成交量缩减至7000亿以下,指数也有止跌迹象,预计市场短期仍维持弱势震荡的走势。
操作上, 建议回避高位的题材类个股;机会上,关注银行股、券商股,碳环保概念股以及业绩向好的个股。
(投资顾问 余德超 注册投资顾问证书编号:S0260613080021)
宏观视点:央行:稳健的货币政策要灵活精准、合理适度 把握好政策时度效
中国人民银行货币政策委员会2021年第一季度(总第92次)例会于3月24日在北京召开。
会议分析了国内外经济金融形势。会议认为,今年以来坚持统筹疫情防控和经济社会发展,经济运行持续恢复。稳健的货币政策保持连续性、稳定性、可持续性,预期管理科学有效,保持对经济恢复的必要支持力度,金融风险有效防控,金融服务实体经济的质量和效率逐步提升。贷款市场报价利率改革红利持续释放,货币传导效率增强,贷款利率稳中有降,人民币汇率总体稳定,双向浮动弹性增强,发挥了宏观经济稳定器功。
来源:中国政府网
点评:稳健的货币政策要灵活精准、合理适度,把握好政策时度效,保持流动性合理充裕,保持货币供应量和社会融资规模增速同名义经济增速基本匹配,保持宏观杠杆率基本稳定。央行的这个表态,给市场传递的信息是宏观货币政策维持了一贯的稳定性,不会“急转弯”。此消息对市场影响中性偏利好,有利于缓解当前市场投资者的担忧情绪。
(投资顾问 蔡 劲 注册投资顾问证书编号: S0260611090020)
公用事业行业:碳中和背景下,能源互联与配电节能价值有望重估
国家能源转型已按下快进键,碳中和、碳达峰承诺下能源转型紧迫性强。我国“碳达峰”至“碳中和”仅有30年,低于欧美国家50-70年的过渡期,碳中和承诺下,能源转型加速迫在眉睫。我国电力部门减排量最大,减排比例最高,减排目标占能源活动减排的比例超过40%。配电网节能可有效解决无功损耗大、末端电压低、线损率高等突出问题,能够降低线损约30%。虽然近年我国电网线路损失率整已有明显下降,但与日本、德国、韩国等国相比,我国电网线路损失率仍处于较高水平。考虑到我国国土面积大、远距离输电线路较多的情况,预计我国线损率未来可以达到4.12%的水平。由于配电网节能业务主要根据节能电量以及合同约定效益分享比例获取收入来源,假设国网售电量、售电价格等不变,预计未来我国配电网节能市场空间可以到达459.0亿/年。
来源:天风证券研报
点评:碳中和愿景下,能源结构转型加速,未来电网有望通过能源互联网实现自动化、信息化,提高资源配置效果,优化清洁能源配置,“新基建”相关政策与国家电网投资规模的增长将推进电力物联网与配电网节能行业市场空间增长,叠加行业技术逐步成熟、配电网线损率下降等因素,电力物联网与配电网节能相关企业资产价值面临重估。
(投资顾问 余德超 注册投资顾问证书编号:S0260613080021)
新股申购提示
中洲特材申购代码300963,申购价格12.13元;
智洋创新申购代码787191,申购价格11.38元;
智 明 达申购代码787636,申购价格34.5元;
重点个股推荐
参见《早盘视点》完整版(按月定制路径:发现-资讯-资讯产品-资讯-早盘视点;单篇定制路径:发现-金牌鉴股-早盘视点)
法定代表人:刘斌
成立时间:1996-03-27
注册资本:1000000万人民币
工商注册号:610000000001411
企业类型:有限责任公司(国有独资)
公司地址:陕西省西安市高新区唐延路27号
节能,不只是为了度过眼前的煤荒、油荒、电荒
不只是中国人需要节能,也不只是中国人在做
节能不是要降低生活品质,相反要让生活质量稳步提升
大城市、大机关、大集团、大企业中国节能四大主力
一个时期以来,全社会政治、经济、军事的热点话题不可谓不多。然而,唯独有关缺煤、缺油、缺电的报道,长期占据各大报纸的显著位置,尤其是电力受到空前关注。今年以来,随着缺电局面愈演愈烈,节能成了共同关注的话题。甚至,从1990年就起每年11月举办的“节能周”,今年被提前到了6月。轰轰烈烈的“节能周”已经过去,但它给全社会留下一个命题:节能--必须做好的一篇大文章;节能,这一人类的难题只有靠人类自己解。
节能,不只是为了度过眼前的煤荒、油荒、电荒
今年以来全国大部分省、区、市严重缺电,各地电网出现不同程度的拉闸限电,全年缺电达600亿度,此时正有数亿人受着缺电的“煎熬”。因此,许多人把节能视为度过眼前的饥荒的最后“铩手锏”。毫无疑问,看眼前节能迫在眉睫;而望长远节能同样是当务之急。有资料显示我国人均能源可采储量远低于世界平均水平。人均水资源为世界平均水平的1/4;石油、天然气、铜、铝等重要矿产资源的人均储量,占世界平均水平最低者为1/25,最高者也不过1/4。除煤炭资源尚能满足21世纪的需求外,石油、天然气和铀矿资源只能维持到2010年的能源消费增长。2000年人均石油剩余可采储量只有2.6万吨,人均天然气剩余可采储量1074立方米。2002年底,我国煤炭探明储量为6565亿吨,其中,可供开采的煤炭储量仅为618亿吨。专家特别提醒说,若按照现在的开采速度,30年就会将可采储量挖完。剩下的就是在开采难度太大的西北地区及地质条件十分复杂、环境十分恶劣的大山区。能源的另一“热点”--石油,原本我们是有一定量出口的,而上个世纪末,我国已成为石油净进口国。2003年,进口原油9000多万吨。而2020年将达到2亿吨,差不多是需求的一半,甚至有资料说届时石油进口量有可能超过3亿吨。总体上预计,在本世纪中期,能源进口将超过总需求量的50%以上。在一个能源需要依靠进口的国家,资源的储备就更加重要。在全世界石油进口大国中,中国是惟一没有任何战略石油储备的国家。然而眼前不是要讨论怎样储备,而是如何“填饱肚子”。
而另一方面,几乎中外专家都众口一词地认为,我国能源利用效率比国际先进水平低10个百分点,仅为33%。在8个高耗能行业的单位产品能耗平均比世界先进水平高47%,占工业部门能源消费总量的73%。以北京为例,2002年全市万元GDP消耗能源1.4吨标准煤,比世界平均水平高出2.96倍,比美国高3.5倍。权威人士指出,在2020年我国全面实现小康社会的发展目标下,如果采取节能措施,能源需求(统一换算为标煤能量)约为24亿吨标准煤;而在目前政策环境下,能源需求约为32亿至33亿吨标准煤。两相比较,可少用8亿吨至9亿吨标准煤,价值约为8000亿元。也就是说,经济增长所需要能源相当一部分靠节约;“又要马儿跑,又要马儿少吃草。”这是我们唯一的选择。显然,节能关系当前、关系长远、关系子孙后代。我们过去常讲,节能为了造福子孙后代。其实撇去唱高调的“水分”,就是要给后代们留一点光明、留一口饭吃!
不只是中国人需要节能,也不只是中国人在做
在30年前甚至是20年前,人们在教科书上还可以读到“地大物博”一词,而今天虽然地还一样“大”,却再也找不到“物博”了。以至于今天专家们把节约能源视为与煤炭、石油、天然气和电力同等重要的“第五能源”。就全球而言,能源紧缺是世界的共同课题。在一些时候,能源问题会引发全球性动荡与危机,甚至能够造成国家间的军事冲突。每次危机与争端都有许多政治理由,真正起作用的恐怕是经济原因使然。仅在过去的30年里多次发生过油价飙升导致全球性经济衰退的情况。其中重大影响的就有三次。1973年第四次中东战争爆发造成第一次危机,油价猛然上涨了两倍多,从而触发了第二次世界大战之后最严重的全球经济危机。持续3年的能源危机使所有工业化国家的经济增长都明显放慢,美国下降了14%,日本生产下降达20%以上, 1978年爆发的两伊战争引发了第二次危机,油价在1979年开始从每桶13美元猛窜至1980年的34美元; 1990年伊拉克攻占科威特之后带来了第三次危机,国际油价急升至42美元的高点。2003年,国际油价因伊拉克战争,再度暴涨。就是在这样高价位下,我国进口原油比上一年多2200万吨,增加了31%。而这一数字占世界石油进口增长量的40%。尽管中国石油进口总量仅为美国的1/6,但毕竟加重了石油供应的紧张,成为国际油价上涨的一个因素。难免会引起某些国家说三道四或过分夸大负面影响。
世界各国十分重视节能工作。法国政府自1994年以来,依据欧盟的标准,通过颁布政府法令,先后对锅炉和相关设备、供热和制冷系统、汽车和家用电器等做出了本国化的规定;德国在征收能源生态税的同时,大力开发诸如太阳能、风能、生物能等可再生能源。目前德国风力发电的电价,比常规电厂的电价高出近50%,现在风力发电占德国总发电量的3.5%。《可再生能源法》规定,电力公司必须无条件以政府制定的保护价,购买利用可再生能源产生的电力。此外,政府为鼓励开发利用太阳能,决定实施“10万个太阳能屋顶计划”,并提供了优惠条件;在日本,绝大部分空调的耗电量已降到10年前的30%到50%,冰箱一年的耗电量只有200千瓦时,只相当于10年前同类产品的七分之一。
节能不是要降低生活品质,相反要让生活质量稳步提升
说起节能,当前最要紧的是节电,许多人误解为“自残”、视作“勒紧裤腰带”、等同于降低生活品质。其实恰恰相反,节能的目的是要让生活质量稳步提升。在一些大中城市市民们守着空调却无法享受、供电大厅停了电,甚至是交通要道的红绿灯因为无电而“罢工”。显然,这不是节能的要求也不是节能的结果;同样,在有些地方,空调 “冻”得人们自备厚厚的外套御寒、大白天还亮灯办公、热水机饮水机下班后没人关。这些也不是生活品质提高的标志,更算不上享受生活的经典;一样的灯火辉煌,道路上的照明给人们出行带来方便,而霓虹灯、广告牌等“景观工程”在现阶段就是一种浪费。
节能,培养节能意识、形成节能习惯固然重要,如何广泛地寻找“替代”品、并最大限度地发挥其作用则更为重要。许多行业都在探索开发能源的新途径。如钢铁企业利用干法熄焦显热回收发电、高炉炉顶压差发电;水泥企业利用窑炉尾烟气余热发电等;发电厂利用煤矸石和煤泥混烧发电、垃圾发电等。
就全局看,开发水力资源是首要之举,我国水资源可开发装机容量为3.78亿千瓦。如在四川,正全力抓好“三江”水电基地建设。工程总装机容量达3670万千瓦,相当于两个三峡电站。到目前全国水电总装机容量仅占可开发的四分之一。当然,由于90%的可开发装机容量集中在西南、中南和西北地区,客观上制约了水电的开发和利用。
燃气发电机相对燃煤发电机组有更高的效率和利于环境保护,随着西气东输工程的顺利进展,必将迎来燃气发电机工程建设高潮。5月初:江苏省第一家采用西气东输的天然气发电的电厂--扬子巴斯夫联合循环电厂竣工投产;一个投资额达200亿元人民币的天然气发电厂将落户内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗。在陕西天然气探明储量5858亿立方米,在内蒙古鄂尔多斯境内探明的天然气储量达8000亿立方米。当然,人均可采天然气与世界平均水平相比还是很低的。
核电作为一种清洁、经济、高效的能源,对确保能源安全、优化能源结构、提高环境质量,实现人类可持续发展有着不可替代的作用。全球16%的电能由442个核电厂提供,大多分布在西欧和北美,目前全世界共有27个核电厂在建中,其中有18个在亚洲,像我国在能源矛盾十分突出的情况下,自然应大力发展核电。在建项目全部投产后,加上原有核电机组共11台,装机容量890万千瓦,占全国发电装机总容量的2%左右,这与全球16%的份额相差甚远。我国目前的核电设备制造国产化具备了一定的基础,已具有60万千瓦核电站主要设备的制造能力,并基本具备了100万千瓦级核电站设备的制造能力。
作为电力能源的有机组成部分,可再生能源的利用也有着广阔前景。这方面主要集中在开发利用地热能、风能、太阳能等“三能”上。地热能、风能在我国已在有成功利用的经验,但受其地域限制,必须是在有地热和适于风能开发的地方推广运用。相对而言,太阳能的利用应当成为普及型能源政策。不要煤、不用气、不耗电,而且一年四季都有热水使用,这种好事也只能是天(太阳)的恩赐,因此需要普及再普及。目前,太阳能光伏电池生产成本已大幅下降,价格逐渐从2000年的40元/瓦降到去年的33元/瓦,今年已经降到27元/瓦。不远的确良将来,太阳能电池市场的迅速扩大,将成为可能。
此外,若干年前,曾有利用沼气的成功实例,不知何故“销声匿迹”了,但在许多城市为解决市民生活排污花费大量资金、煞费苦心时,不知是倾力治理好呢?还是将其变废为宝好?
大城市、大机关、大集团、大企业中国节能四大主力
我们常说“节约能源靠大家”,确实很有必要。一个人的力量虽小,但集腋成裘,聚沙成塔。13亿人的合力实在不小。仅以电视机为例,平均每台电视机每天待机2小时,待机耗电0.02度(千瓦时),按3.5亿台计,则一年的待机耗电高达25.55亿千瓦时。如果城镇居民每户都将一个40瓦的灯换成同样亮度的8瓦节能灯,全国1.4亿多户城镇居民,就能形成98亿度电的节电能力,相当于一个装机150万千瓦容量电站的全年发电量。但客观分析起来,作为普通消费者,节电的潜力毕竟相对较小。真正的节能主力应当是大城市、大机关、大集团、大企业。
城市集中了机关、集团,集中了商厦、宾馆等耗电大户,是电机、电梯、空调等大电(机)器的密集地。有消息说,政府机构若及时关闭电源,全国政府、企事业单位每年可节电12.7亿千瓦时。据统计,公建空调能耗在城市夏季用电中所占一般达到40%左右。以北京市为例,全市公建空调装机容量208.3万千瓦,盛夏天气空调电负荷约为350万千瓦,约占北京市最大供电负荷的40%。如果夏天空调温度设定28℃,平均每日缩短空调运行时间1小时。两项措施综合使用,全北京可节电7.07-7.77亿千瓦时。北京国际饭店算了这样一笔账,如果温度调高一度,这个饭店一个夏天就能省下电费17万元。假如北京23家星级酒店都调高了空调温度。经专家测算,空调温度每升高1摄氏度,可降低耗电量8%。这些酒店一个夏天可节约用电600万千瓦左右。在商厦里,照明用电仅占总能耗的5%,而中央空调却耗去总能量的67%,前景同样可观。还有一种现象不容忽视:景观工程正大量消耗电力资源。以上海为例,上海的景观照明工程正在耗费大量的电力资源。按照上海电力部门的测算,上海的灯光工程全部开启后,耗电量将达到20万千瓦,相当于三峡电厂目前对上海的供电容量。
相对来讲,真正的耗能的大户也是节能大户,应该是千千万万个各类企业。单说电力系统的发供电企业,便有很大的节能潜力。有资料说2003年年底,全国发电装机容量达到3.9亿千瓦,电量合计约1.9万亿千瓦时,两项指标均居世界第二位。多年来,通过不懈努力煤耗、水耗、线损均有大幅度下降。但我国目前的供电煤耗与世界先进水平比,每千瓦时多耗60克,也就是说若按世界先进水平衡量,我国一年发电要多耗标准煤约1.2亿吨。 全国输电线损率比国际先进电力公司高2.0%-2.5%,一年多损耗的电量达350亿千瓦时。平均耗水率比国际先进水平高40%-50%,一年多耗水达15亿立方米。在这样背景下扎实做好节能工作,毫不夸张地说就是功在当代、利泽后人的大事。上海外高桥发电厂的4台30万千瓦机组供电煤耗只有336克/千瓦时。我国供电煤耗如果能达到外高桥发电厂的水平,每年又可以多节约6000万吨标准煤。当然我们大部分电厂的设备还不足以和外高桥发电厂设备相提并论,但即便是全部国产的老发电设备,也同样可以大有可为。以建厂27年徐州发电厂为例,这个厂在全国首开先河对200MW和125MW机组,成功进行现代化技术改造。改造中他们将重点锁定在汽轮机通流部分和锅炉省煤器、再热器、对流过热器的升级上。结果使得总装机容量在额定出力的基础上增加了10%,即由原来的1300MW装机容量增长到1430MW,单机供电煤耗每千瓦时降低20克以上;随后,他们对4台220MW机组的锅炉受热面进行改造,提高了热能利用率。另一方面加紧实施锅炉降排烟温度改造工程,使排烟温度降低了30摄氏度,相当于供电煤耗每千瓦时再降8克;而等离子点火装置的成功应用在20万千瓦级机组上应用在全国又是一个首例,实现了整套机组的无油启动,即便在低负荷情况下也无需投油助燃。据测算,一台22万千瓦机组的整组启动就可节约燃油300吨,若加上全年在低负荷情况下不投助燃油节约成本支出达到300余万元;而4台220MW发电机组电动给水泵改为汽动给水泵后,每小时可减少厂用电18000千瓦时,即在发电总量不变的情况下,每年可为社会多提供电能1.5亿千瓦时以上;在对设备进行技术改造的同时,他们把节约用水列为日常工作重点,将废水充当地表水作为冲灰水使用,减少了用水量。回收废水既降低取水成本又减少排污费支出,仅此一项相当于每年增加收入近300万元。
显然,在发电企业节煤、节油、节水、节电等方面均有很大潜力,而在冶金、化工、矿山和建筑行业同样蕴藏着巨大潜力。节能不是难点,关键是非个人消费能源如何节约。如果每一份能源消费都由 “个人帐户”支付,节能的成效会愈来愈大,人们的生活品质会愈来愈好。
(第3部分)
中国现代电网量测技术平台
张春晖
2017年3月24日
3,配电台区智能(高级)终端高级应用系统前期设计技术的讨论
作为技术创新产品的前期设计,本文汇集智能化相关资料并经提炼后,将重点叙述运用配电台区智能(高级)终端,构建配电台区低压电网多输入多输出(mimo)在线监测,控制,补偿闭环优化系统的框架设计与参考技术,供配电台区智能(高级)终端高级应用系统方案设计的参考。
1)优化控制理论:"电力混成控制论"
鉴于由清华大学学者提出的"电力混成控制论"构建的先进能量管理系统,已经在上海电网应用解决大电网的多重目标趋优控制问题,体现了技术创新的思路 。本文将"电力混成控制论"作为智能(高级)终端高级应用功能的设计技术基础。
下面的内容摘录于清华大学学者:«智能电网基础»。
一是,"电力混成控制论主导思想:将一切不满足要求和不满足状态都分类定义为事件,通过控制使得系统回归至无事件运行状态,则系统的各项指标(稳定性,电能质量和经济性)一定是足够满意的"。
二是,"电力混成控制论"的运行架构:由最高决策指挥层,中间处理与操作层,底层(混成控制指令接收和执行装置)组成。
三是,本文参照"电力混成控制论"的集合论语言,描述配变台区低压电网运营达到多指标,自趋优的智能控制过程:
•式(1): e=e^d
式中,由低压电网实测到的运营指标数据d,经逻辑判断(逻辑函数)e^,确定是否形成指标异常事件e。
•式(2):c=f(e)
式中,由指标异常事件e,运用逻辑函数f,判断事件类型并将其转化为控制命令c。
•式(3):o=f^(c)
式中,一个由控制命令集c,运用逻辑函数f^,由命令转化为操作指令集o。
•式(4):o=f^[f(e)]
式中,操作指令集o是指标异常事件集合e的一个复合逻辑函数。
•式(5):x*=y(x o_)
式中,整个低压电网运营状态x受控,可以通过时间离散的操作指令o_ ,加以改变为x*。
•式(6):a(o)---->e 0
式中,操作指令作用的结果a 是使指标异常事件集合e成为空集。
式(6),意味着配电台区低压电网实现了多指标 ,自趋优运营的高端目标。
由上可见,配电台区低压电网始终处于指标异常事件发现,处理和消除的过程。
2)配电台区低压电网运营有哪些考核电能质量,经济性的指标及其调控措施?
一是,多指标,主要有:
•电压及电压合格率
•电流及有功功率限额
•无功功率及功率因数限值
•三相负荷不平衡度
•电压/电流谐波含有率
•线损率等
二是,低压电网多指标的调控手段,主要有:
•有载调压配变,用以调节电压
•电容器补偿/动态无功补偿 ,用于调节基波无功功率及功率因数/电压/线损
•有载换相负荷开关 ,用于调节三相负荷不平衡/线损
•有载调容配变,用于调节线损
•有源滤波器 ,固定谐波次数的滤波器,用于调节谐波含有率,由畸变功率引起的低功率因数,线损
•高压断路器及电力负荷管理终端,用于配电变压器过负荷时,进行报警,跳闸。
由此可见,低压电网运营的电能质量,经济性各指标及其调节手段之间,有内在联系,相互影响。多指标因超限运用综合调控时,需要引入各指标加权的方法来处理。
«智能电网基础»指出:
"自趋优是指电网在运营过程中,具有使状态自动保持在多指标趋优状态集合内的能力。使电网运营状态点使得各类指标达到一定的标准 ,即趋近最优状态是合理的而且是可能的。
多指标趋优而不是多指标最优,是因为计算速度 ,求解难度等原因"。
3)配电台区多指标运营优化模型
参照湖南大学学者:«具有谐波抑制功能的综合电能质量控制系统设计»提出的"多目标电压无功谐波优化算法",结合配电台区多指标运营情况 ,本文下面将叙述配电台区配电台区多指标运营优化模型设计概要。
•该优化系统设计,一方面,以配电台区运营可靠性为基础,将电压及电压合格率达标,电流及有功功率不超限,无功功率及功率因数不超限,三相负荷不平衡度不超标 ,谐波含有率达标,线损不超限作为目标要求,运用优化方法,得出其控制参数的最优解。另一方面,以有载调压配变分接头调节量,电容无功补偿器/动态无功补偿器的补偿量,有载换相负荷开关切换能力,有源滤波技术补偿量,有载调容配变功率调节量为控制变量,建立配电台区多指标运营优化模型。
•配电台区多指标运营优化模型主要包括下列内容:
该优化系统可靠度计算方法
联合概率密度函数计算,并取最小值。该函数等于各目标指标与其加权因子的乘积之和。其中,加权因子的数值,取决于各目标指标的数量级及重要程度。
有载调压配变分接头的电压百分率调节范围
电容器无功补偿/动态无功补偿调节范围
有载调容配变的调容范围
有源滤波技术的谐波补偿范围
有载换相负荷开关的电流切换 限值。
4)从不同类型案例中汇集提炼出bp神经网络设计参考技术
本部分内容摘要于重庆大学,重庆市电科院:«基于前馈神经网络的电网高精度检测»,海河大学:«基于信息融合的光伏并网逆变器故障诊断»,中国电科院:«一种多维影响下运行电能表计量性能评估方法»,北京邮电大学:«智能信息技术»,并按需要进行编排。
bp前馈神经网络工作过程
这里,三个参考案例的bp前馈神经网络,都采用输入层,隐含层,输出层3层拓扑结构,各层节点之间按一定规则互联成网。
"(bp)前馈神经网络使用梯度下降法,有2部分组成:信息正向传播和误差逆向传播。信息正向传播过程中,输入信号从输入层经隐层单元逐层传播,最后传向输出层,每一层神经元状态只影响下一层神经元状态。如果在输出层不能得到期望的输出,则转向误差逆向传播,将输出信号的误差沿原来的连接通路返回。用迭代运算求解权值,通过修改各层神经元的权值,使得误差信号减小,直至达到期望目标。只有1个隐含层的3层神经网络,只要隐节点足够多,就可以以任意精度逼近一个非线性函数"。
bp前馈神经网络设计概要:
一是 ,网络输入量进行归一化处理
输入层各神经元(节点)为一维输入,多维输出结构。输入量是低压电网运营的电压,电流,功率等数据。对每个输入量进行归一化处理(计算公式:略),即可得到输入层各元素之间的函数关系,即各输入层神经元(节点)实测到的输入值与各输入层神经元(节点)经归一化后的输出值之间的函数关系。
二是,bp前馈神经网络参数选取
"在进行bp前馈神经网络设计时,一般从网络的层数,各层神经元(节点)的个数以及训练函数三个方面来考虑"。
•隐含层节点数的确定
"隐含层节点数直接影响网络的容量,泛化能力,学习速度和输出特性。从网络容量和函数逼近的通用性考虑,隐含单元数越多越好。从网络的泛化能力来考虑 ,每增加一层,计算容量将呈指数倍增加,从而训练时间变长,还容易陷入局部极小量,而得不到最优"。
"由最小二乘法对隐含层进行拟合,得到隐含层节点数的计算式":
隐含层节点数=[0.43mn+(0.12•n平方)+2.54m+0.77n+0.35+0.51]的开方
隐含层节点数还可由经验公式计算选定 :
隐含层接点数=[(m+n)的开方+a],式中,1
以上两式中:
m----输入节点数
n----输出接点数
a----可选数
例如,配电台区智能(高级)终端的输入接点,输出节点数 都取6,隐含层接点数确定为11。
•传递函数与训练函数的确定:包括隐含层神经元(接点)的传递函数:如采用s型正切函数tansig,输出层神经元(节点)传递函数:如采用s型对数函数 logsig,训练函数:如采用lm(lvenberg----marquardt)训练规则的trainlm函数。其中,"lm算法是梯度下降法与高斯----牛顿法的结合,在快速收敛的基础上,能保证较高的稳定性和精度"。
三是,学习样本和目标样本的确定
•网络输入量的个数和数据样本的选取:(待定)。
•通常选用训练用的数据样本取40----200组。其中,随机选取80%的数据样本 ,作为训练样本,剩余20%作为对训练好的bp前馈神经网络进行仿真验证用。
四是,进行仿真测试
•在搭建好的bp前馈神经网络上,用训练样本进行训练,需要设定训练误差,学习率指标,编制网络训练学习流程图,进行网络初始化。
•"利用选定的训练样本反复作用于网络 ,不断调整网络内部参数,使网络性能函数达到最小,使网络对训练样本组评估的实验标准偏差满足设计的精度要求,从而实现输入与输出之间的非线性央射 ,确立网络神经元(接点)之间的函数关系"。
•训练完成后,利用训练好的bp网络对测试样本进行测试。
参考资料:
本文采用反向传播(bp)学习算法
"bp算法是目前最重要的一种学习算法。这种算法在感知器上加上一个隐含层,并且使用广义专门算法进行学习之后发展起来"。
"在有教师的学习算法中,有教师学习问题可分两步解:第一步,指定网络的拓扑结构,输入X(t)和输出y(t)之间的关系必须依赖于一组联结强度系数w,并且使w可以调节。第二步,须指定一个学习规则,即如何调节w,使实际的输出y^(t)尽可能接近期望的输出y(t)"。
这里需要指出:"前馈网络是一种强有力的学习系统,其结构简单而易于编程。从系统观点看,前馈网络是一静态非线性央射,通过简单非线性处理单元的复合央射可获得复杂的非线性处理能力。但是从计算的观点看,前馈网络不是一种强有力的计算系统"。
5)高端网络:模糊神经网络
本部分内容摘录于«智能信息技术»,河南平顶山供电公司:«基于模糊神经网络的光伏发电系统功率控制方法»。
神经网络不适合用于表达基于规则的知识,模糊逻辑系统缺乏自学习,自适应能力。模糊神经网络,将模糊逻辑的长处吸收到神经网络中,使之成为更好的网络。
模糊神经网络是一个多输入多输出(mimo)系统。
一是,模型
这里的模糊神经网络,采用五层结构,各层节点之间按一定规则互联。
第一层,输入层,各节点输入各测量的分量,并将输入值传递到下一层。
第二层,各节点代表一个语言 变量值,如nb(负的大),ps(正的小)等。其作用是计算各输入量,属于各语言变量
值模糊集合的隶属度函数。根据输入量的维数,输入量的模糊分割数,该层节点总数由计算选定:(计算公式,略)。
第三层,各节点代表一条模糊规则,其作用是用于匹配模糊规则的前件,计算出每条规则的适应度。该层的节点总数由计算选定:(计算公式,略)。对于给定的输入量,只有在输入量附近的那些语言变量值,才有较大的隶属度。
第四层,节点数与第三层相同。其作用是实现对每条模糊规则适应度的归一化计算。
第五层,输出层,实现清晰化计算(计算公式,略)。
二是,学习算法
"模糊神经网络模型实质上是一种多层前馈网络,可以仿照bp网络用误差反控的方法来设计调整参数的学习算法。并且,假设各输入分量的模糊分割数是预先确定的,需要学习的参数主要是最后一层的联结强度以及第二层的隶属度函数的中心值和宽度"。
三是,参考案例
«基于模糊神经网络的光伏发电系统功率控制方法»:
"概率模糊神经网络控制器,(用于)求取三相逆变器注入电网的有功和无功电流参考值"。
概率模糊神经网络控制器包括6层网络结构:
"第1层为输入层,第2层为隶属度层,第3层为概率层,第4层为tsk模糊推理机制层,第5层为规则层,第6层为输出层"。其中,输入层的节点为2,输出层节点为1。"在隶属度层中,每个接点采用不对称高斯函数实现模糊化运算"。
"概率模糊神经网络控制器(采用)误差向后传播学习算法机制,构造一个梯度向量,使得其中每个元素均为能量函数相对于算法参数的一阶微分,从而完成概率模糊神经网络的参数在线自整定"。
四是,鉴于目前多输入多输出(mimo)的模糊神经网络在电网量测控制领域中应用案例的报道甚少,因此,模糊神经网络技术如何应用于配电台区智能(高级)终端高级应用系统设计技术 探索 ,是需要深一步研究的课题。
6)配电台区智能(高级)终端设计参考新技术
•配电网波形级实时监测的综合配电终端单元(idu)
据报道:2017年1月3日,国内首套综合配电终端单元(idu)在夏门火炬高新园区挂网运行。
"综合配电终端单元(idu)是国家863项目"主动配电网关键技术研究与示范"的关键成套装置,主要通过高速同步相量测量实现对配电网潮流的精确监测,线路潜在故障的在线监测与预防,支撑供电能力和负荷的态势感知,并为配电网的瞬时剖面状态估计,电能质量优化,谐波治理提供丰富的数据,有效提升配电网可观,可测和可控性"。
•«自适应负荷型配电变压器设计»(中国电科院)
"自适应负荷型配电变压器的结构,包括配电变压器本体单元 ,有载调容调压一体化单元,配套设备单元及综合控制单元"。
该新型配电变压器"可在不切断负荷情况下,根据系统电压和负荷实际情况,实现配电变压器分接头和容量运行方式的自动调整,并具有在线负荷换相和分相无功补偿功能,有效解决三相负荷严重不平衡问题,保证电压和容量判定的及时性和准确性"。
•模糊pi控制器
东北电力大学:«高压直流输电智能控制器的设计»
(注: pi,比例积分器)
模糊pi控制器的输入端:电流参考值与被测电流之差作为"偏差"和"偏差变化"---->模糊推理单元(按模糊控制规则计算并输出两个pi控制器可自动调整参数的修正量)---->pi控制器 单元(并输出调整命令)---->触发器单元---->被控制对象---->被测电流(并反馈至模糊pi控制器输入端)。
"实现模糊调整可以选取以下规则":
"如果稳态偏差大,那么就增加比例系数"
"如果响应震荡,那么就增加微分系数"
"如果响应迟缓,那么就增加比例系数"
"如果稳态偏差太大,那么就调整积分系数"
"如果超调量太大,那么就减少比例系数"。
模糊pi控制器的优点:"当被控制对象参数或运行条件改变时,就能自动在线调整pi的参数,达到智能控制的作用"。
•综合电能质量控制系统
湖南大学学者:«具有谐波抑制功能的综合电能质量控制系统设计»
该综合电能质量控制(调节)装置由有载调压变压器,并联补偿电容器组和注入式并联有源电力滤波器(hapf)组成。
该系统采用多目标电压,无功,线损,谐波函数及其加权因子的优化算法,从全局进行系统优化。
有源部分只承受很小的谐波电压,有效降低有源部分的容量。
注入式并联有源电力滤波器的复合控制部分,采用复合电流的模糊pi控制技术。
•抑制不对称负荷动态无功补偿时向电网注入的谐波含量
南京理工大学:«计及谐波抑制的不对称负荷动态无功补偿方法»
"晶闸管相控电抗器(tcr)配合电力电容器,可以校正功率因数,稳定系统电压,还可以补偿三相负荷的不平衡"。
"在不对称程度较为严重的场合,对tcr的分相控制会使tcr向电网注入包括3次谐波在内的高次谐波"。
基波电压与高次谐波电流均产生无功功率。根据功率平衡理论,无功补偿的目标使无功矩阵中各项元素为0。在实际控制应用中,采用(可调)加权对角阵进行计算。
"采用改进的无功补偿策略,能有效降低在负荷严重不对称情况下tcr向电网注入的谐波成分 。在电网中谐波成分较大时 ,还能综合考虑谐波因素和无功补偿的性能指标,给出较为合理的触发角控制tcr,明显减少母线上含有的电流谐波成分。从理论上可以考虑任意次谐波成分"。
•超级智能开关(南京捷泰电力设备公司)
该新产品"集测量,保护,控制,故障录波,电能质量监测,配变监测 ,负荷管理和通信功能于一体。产品功能国际领先,国内外无同类产品"。
该新产品"采用插拔式结构,"三段式保护功能","测量与保护一体化电流互感器","通过校验台进行计量校验的断路器"。
该新产品主要技术指标:
额定电压:ac,400v
额定电流:250a
,400a,630a
额定运行短路分断能力:42.5ka。
说明:本文以上叙述配电台区智能(高级)终端第1 项高级应用功能的前期设计技术,还有3项高级应用功能:"在现场自主进行紧急事件处理","多路径优化搜索" ,"实现配电网与用户互动,即具有多通信方式网关功能"的前期设计技术,将由本文作者另撰写专题文章发布。