電力行業(yè)節(jié)能減排研究

時(shí)間:2022-09-15 03:59:30

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電力行業(yè)節(jié)能減排研究

【摘要】能源是現(xiàn)代化生產(chǎn)的主要?jiǎng)恿碓?,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,能源消耗總量不斷增加消耗速度不斷增長,同時(shí)能源利用率低,能耗水平高,能源環(huán)境問題日趨嚴(yán)重。我國面臨能源短缺及供需矛盾所造成的能源壓力,為了加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,節(jié)能減排迫在眉睫,電力行業(yè)作為高能耗的行業(yè)之一有較大的節(jié)能潛力。為了更好的建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì),本文從能源與動(dòng)力工程的角度探析了電力行業(yè)中節(jié)能減排的應(yīng)用研究。

【關(guān)鍵詞】能源;動(dòng)力工程;節(jié)能減排;節(jié)能技術(shù);電力行業(yè)

1能源和動(dòng)力工程

能源,可理解為有能量的資源,是人們將大自然中本身就有某種形式能量的自然資源比如礦產(chǎn)資源、物質(zhì)資源等轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)所需要的能量形式。能源是國民經(jīng)濟(jì)的命脈,是21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中三大前沿領(lǐng)域之一,與人民生活息息相關(guān),對(duì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展起著舉足輕重的作用。動(dòng)力工程是研究工程領(lǐng)域中的能源轉(zhuǎn)換、傳輸和利用的理論和技術(shù),致力于提高能源利用率,減少一次能源消耗和污染物質(zhì)排放,推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的應(yīng)用工程技術(shù)領(lǐng)域,是對(duì)能源利用方面的一系列問題的研究[1],包括內(nèi)燃機(jī)、鍋爐、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、制冷及相關(guān)測試技術(shù)。能源與動(dòng)力工程主要研究傳統(tǒng)能源的利用和新能源的開發(fā),及如何高效利用能源,對(duì)節(jié)能減排的實(shí)現(xiàn)起指導(dǎo)作用。

2節(jié)能減排分析

2.1節(jié)能的原因及必要性

近幾十年來,中國經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長,消費(fèi)結(jié)構(gòu)迅速升級(jí),雖然仍以煤為主體,但與生活相關(guān)的電力、煤氣、液化石油的消費(fèi)急劇增長。為滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展和消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)的需要,能源消耗的高增長不可避免,因此必須降低能耗。目前我國使用的能源主要是不可再生能源,可再生能源占比較小。中國能源資產(chǎn)總儲(chǔ)量相對(duì)豐富,但人口眾多,導(dǎo)致人均資源占有量僅相對(duì)于世界平均水平的二分之一,能源短缺問題日益凸顯。能源安全面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。能源安全是指保障能源安全、充足、合理的供應(yīng),特別是石油和天然氣能源。我國是石油進(jìn)口國,保障石油的安全可靠供應(yīng)對(duì)國家安全至關(guān)重要,若過分依賴于國際市場,將對(duì)國家安全產(chǎn)生威脅。目前能耗遠(yuǎn)高于世界平均水平,有節(jié)能潛力。

2.2減排的原因及必要性

能源作為人們賴以生存的基礎(chǔ),在開采、運(yùn)輸、加工、轉(zhuǎn)換、利用和消費(fèi)過程中,都直接或間接的改變著地球上的物質(zhì)平衡和能量平衡,必然對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生各種影響,成為環(huán)境污染的主要原因。[2]隨著能源的大量開發(fā)和不恰當(dāng)使用,造成了不容忽視的環(huán)境污染,廢水、廢氣、固體廢棄物等排放總量不斷增多,且呈上升趨勢,導(dǎo)致環(huán)境污染嚴(yán)重,主要表現(xiàn)在溫室效應(yīng)、臭氧層破壞、酸雨、聲污染、光污染、放射性物質(zhì)污染、熱污染、沙漠化等。此外,我國能源消耗過度依賴煤炭,煤燃燒的污染產(chǎn)物包括氮氧化合物、含硫氧化物和大量粉塵等,導(dǎo)致煤煙型污染嚴(yán)重。環(huán)境污染不僅使人們的健康受到威脅,更造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國每年因環(huán)境污染造成的損失約占GDP的10%左右。

2.3節(jié)能減排涉及到的領(lǐng)域

節(jié)能減排涉及到的領(lǐng)域主要包括第二產(chǎn)業(yè)中的采礦業(yè),制造業(yè),建筑業(yè)和電力、燃?xì)饧八纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)。以河北省為例,能源消耗量在千萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上的工業(yè)有鋼鐵、電力、石化(化工)、建材和煤炭[3]。其中,電力消耗占比較大,實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的節(jié)能減排至關(guān)重要。

3電力行業(yè)節(jié)能減排

3.1電力行業(yè)的現(xiàn)狀與存在問題

我國電力系統(tǒng)目前以火力發(fā)電為主,約占全國發(fā)電量80%左右,水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、核能發(fā)電機(jī)、生物質(zhì)發(fā)電等機(jī)組裝機(jī)容量占比較小。能源利用結(jié)構(gòu)不合理,一次能源轉(zhuǎn)化為電力的比重有待提高。

3.2電力行業(yè)的節(jié)能減排途徑

發(fā)電企業(yè)要優(yōu)化設(shè)計(jì)電廠,優(yōu)化火力發(fā)電機(jī)組的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、參數(shù)匹配和設(shè)備選型,采用新技術(shù)、新方法,學(xué)習(xí)與應(yīng)用節(jié)能技術(shù)和環(huán)保技術(shù),并進(jìn)行機(jī)組運(yùn)行指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測,即時(shí)調(diào)整工況,降低能量消耗,提高機(jī)組工作效率;電網(wǎng)企業(yè)要規(guī)范線損管理,優(yōu)化電力調(diào)度方式,減少供電損耗?!耙源蟠 保蕴浜笊a(chǎn)力,關(guān)停小火電機(jī)組,鼓勵(lì)發(fā)展超(超)臨界機(jī)組、聯(lián)合循環(huán)機(jī)組等大型高效發(fā)電機(jī)組。由熱力學(xué)第一定律、第二定律和蒸汽動(dòng)力循環(huán)的基本原理可知,推廣大容量、高參數(shù)的機(jī)組可大大節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤的用量,減少廢棄物的排放??刂粕a(chǎn)環(huán)節(jié),減少生產(chǎn)過程中的能量浪費(fèi)。提高煤的質(zhì)量,煤質(zhì)較好時(shí),鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定,效率高,否則會(huì)增大鍋爐及其輔助設(shè)備的損耗。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)清潔煤的投資開發(fā),從源頭上減少污染排放;提高鍋爐的燃燒效率,減少鍋爐熱損失、排煙熱損失、可燃?xì)怏w未完全燃燒熱損失、固體未完全燃燒熱損失、灰渣熱損失等;提高汽輪機(jī)效率,較少汽輪機(jī)內(nèi)部損失;提高蒸汽質(zhì)量,設(shè)置合理的蒸汽壓力和蒸汽溫度;采用變頻調(diào)速技術(shù),通過改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)恒壓或恒流控制,從而減少泵和風(fēng)機(jī)等輔機(jī)設(shè)備消耗的電能。創(chuàng)新新能源利用技術(shù),加大水電、核電、風(fēng)電、生物質(zhì)發(fā)電等可再生能源和清潔能源發(fā)電的比重,以全社會(huì)的長久利益出發(fā),重視和保護(hù)生態(tài)環(huán)境。加強(qiáng)特高壓電網(wǎng)的建設(shè),電壓越高,其線損率越低。特高壓電網(wǎng)具有輸電容量大、輸電距離長、線路損耗低、工程投資省、走廊效率高和聯(lián)網(wǎng)能力強(qiáng)的6大優(yōu)勢。[4]采用無功補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)優(yōu)化電能質(zhì)量,降低損耗。

4結(jié)語

節(jié)能減排作為經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一部分,對(duì)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有深遠(yuǎn)意義。電力行業(yè)因其高能耗性而有較大的節(jié)能潛力,充分利用能源與動(dòng)力工程理論,采取合理有效的措施,降低能源消耗,減少污染物的排放,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排迫在眉睫。我國能源發(fā)展處于一個(gè)充滿機(jī)遇與挑戰(zhàn)的新時(shí)期,處理好電力等高耗能行業(yè)的發(fā)展與資源環(huán)境的關(guān)系,需要全社會(huì)共同的不懈努力。

作者:徐澤宇 申宏圖 單位:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)

參考文獻(xiàn):

[1]徐祥博.淺談能源與動(dòng)力工程的節(jié)能技術(shù)[J].科技論壇,2014.

[2]黃素逸,林一歆.能源與節(jié)能技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,2016.

[3]牛建高,等.河北省工業(yè)節(jié)能研究報(bào)告[M].北京:社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社,2012.

[4]喜文華,徐新建,王志貴,程翠英,李儼鈞.節(jié)能減排與可再生能源知識(shí)手冊(cè)[M].北京:科學(xué)出版社,2011.