电力行业节能减排研究

【摘要】能源是现代化生产的主要动力来源，随着经济的发展，能源消耗总量不断增加消耗速度不断增长，同时能源利用率低，能耗水平高，能源环境问题日趋严重。我国面临能源短缺及供需矛盾所造成的能源压力，为了加强生态文明建设，实现可持续发展，节能减排迫在眉睫，电力行业作为高能耗的行业之一有较大的节能潜力。为了更好的建设环境友好型社会，本文从能源与动力工程的角度探析了电力行业中节能减排的应用研究。

【关键词】能源;动力工程;节能减排;节能技术;电力行业

1能源和动力工程

能源，可理解为有能量的资源，是人们将大自然中本身就有某种形式能量的自然资源比如矿产资源、物质资源等转换为生产所需要的能量形式。能源是国民经济的命脉，是21世纪经济发展中三大前沿领域之一，与人民生活息息相关，对经济的可持续发展起着举足轻重的作用。动力工程是研究工程领域中的能源转换、传输和利用的理论和技术，致力于提高能源利用率，减少一次能源消耗和污染物质排放，推动国民经济可持续发展的应用工程技术领域，是对能源利用方面的一系列问题的研究［1］，包括内燃机、锅炉、航空发动机、制冷及相关测试技术。能源与动力工程主要研究传统能源的利用和新能源的开发，及如何高效利用能源，对节能减排的实现起指导作用。

2节能减排分析

2．1节能的原因及必要性

近几十年来，中国经济持续高速增长，消费结构迅速升级，虽然仍以煤为主体，但与生活相关的电力、煤气、液化石油的消费急剧增长。为满足经济发展和消费结构升级的需要，能源消耗的高增长不可避免，因此必须降低能耗。目前我国使用的能源主要是不可再生能源，可再生能源占比较小。中国能源资产总储量相对丰富，但人口众多，导致人均资源占有量仅相对于世界平均水平的二分之一，能源短缺问题日益凸显。能源安全面临严峻挑战。能源安全是指保障能源安全、充足、合理的供应，特别是石油和天然气能源。我国是石油进口国，保障石油的安全可靠供应对国家安全至关重要，若过分依赖于国际市场，将对国家安全产生威胁。目前能耗远高于世界平均水平，有节能潜力。

2．2减排的原因及必要性

能源作为人们赖以生存的基础，在开采、运输、加工、转换、利用和消费过程中，都直接或间接的改变着地球上的物质平衡和能量平衡，必然对生态系统产生各种影响，成为环境污染的主要原因。［2］随着能源的大量开发和不恰当使用，造成了不容忽视的环境污染，废水、废气、固体废弃物等排放总量不断增多，且呈上升趋势，导致环境污染严重，主要表现在温室效应、臭氧层破坏、酸雨、声污染、光污染、放射性物质污染、热污染、沙漠化等。此外，我国能源消耗过度依赖煤炭，煤燃烧的污染产物包括氮氧化合物、含硫氧化物和大量粉尘等，导致煤烟型污染严重。环境污染不仅使人们的健康受到威胁，更造成巨大经济损失。据统计，我国每年因环境污染造成的损失约占GDP的10%左右。

2．3节能减排涉及到的领域

节能减排涉及到的领域主要包括第二产业中的采矿业，制造业，建筑业和电力、燃气及水的生产和供应业。以河北省为例，能源消耗量在千万吨标准煤以上的工业有钢铁、电力、石化(化工)、建材和煤炭［3］。其中，电力消耗占比较大，实现电力行业的节能减排至关重要。

3电力行业节能减排

3．1电力行业的现状与存在问题

我国电力系统目前以火力发电为主，约占全国发电量80%左右，水力发电、风力发电机、核能发电机、生物质发电等机组装机容量占比较小。能源利用结构不合理，一次能源转化为电力的比重有待提高。

3．2电力行业的节能减排途径

发电企业要优化设计电厂，优化火力发电机组的系统设计、参数匹配和设备选型，采用新技术、新方法，学习与应用节能技术和环保技术，并进行机组运行指标的实时监测，即时调整工况，降低能量消耗，提高机组工作效率;电网企业要规范线损管理，优化电力调度方式，减少供电损耗。“以大代小”，淘汰落后生产力，关停小火电机组，鼓励发展超(超)临界机组、联合循环机组等大型高效发电机组。由热力学第一定律、第二定律和蒸汽动力循环的基本原理可知，推广大容量、高参数的机组可大大节省标准煤的用量，减少废弃物的排放。控制生产环节，减少生产过程中的能量浪费。提高煤的质量，煤质较好时，锅炉运行稳定，效率高，否则会增大锅炉及其辅助设备的损耗。同时加强对清洁煤的投资开发，从源头上减少污染排放;提高锅炉的燃烧效率，减少锅炉热损失、排烟热损失、可燃气体未完全燃烧热损失、固体未完全燃烧热损失、灰渣热损失等;提高汽轮机效率，较少汽轮机内部损失;提高蒸汽质量，设置合理的蒸汽压力和蒸汽温度;采用变频调速技术，通过改变电动机的转速，实现恒压或恒流控制，从而减少泵和风机等辅机设备消耗的电能。创新新能源利用技术，加大水电、核电、风电、生物质发电等可再生能源和清洁能源发电的比重，以全社会的长久利益出发，重视和保护生态环境。加强特高压电网的建设，电压越高，其线损率越低。特高压电网具有输电容量大、输电距离长、线路损耗低、工程投资省、走廊效率高和联网能力强的6大优势。［4］采用无功补偿等技术优化电能质量，降低损耗。

4结语

节能减排作为经济可持续发展战略的一部分，对发展低碳经济、循环经济具有深远意义。电力行业因其高能耗性而有较大的节能潜力，充分利用能源与动力工程理论，采取合理有效的措施，降低能源消耗，减少污染物的排放，实现节能减排迫在眉睫。我国能源发展处于一个充满机遇与挑战的新时期，处理好电力等高耗能行业的发展与资源环境的关系，需要全社会共同的不懈努力。

作者:徐泽宇 申宏图 单位:河北农业大学

参考文献:

［1］徐祥博．浅谈能源与动力工程的节能技术［J］．科技论坛，2014．

［2］黄素逸，林一歆．能源与节能技术［M］．北京:中国电力出版社，2016．

［3］牛建高，等．河北省工业节能研究报告［M］．北京:社会科学文献出版社，2012．

［4］喜文华，徐新建，王志贵，程翠英，李俨钧．节能减排与可再生能源知识手册［M］．北京:科学出版社，2011．