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变电站构架电力化将成为新一轮能源革命根本路径

  变电站构架关于电能替代效果显著“十三五”目标有望完成国将全面推进南方居民采暖、生产制造、交通运输等领域的电能替代,实现能源终端消费环节替代散烧煤、燃油消费约1.3亿吨标煤,带动电煤占煤炭消费比重提高约1.9%带动电能占终端能源消费比重提高约1.5%促进电能消费比重达到约27%

  目前发生的综合效果较好。散煤治理效果显著。中电联数据显示,截至2018年底,全国累计实施电能替代项目11万个,累计完成替代电量1500亿千瓦时,相当于在能源消费终端环节减少散烧煤6000万吨,国家电网公司完成96225个项目,完成替代电量1150亿千瓦时,2013-2018年电能替代量年均增长近70%;南方电网公司完成5582个项目,完成替代电量136亿千瓦时。

  有效缓解弃风、弃光、弃水,促进清洁能源消纳。三北”风、光电清洁能源富裕地区实现了蓄能供暖、风(光)电供暖,促进了当地富余风、光清洁能源就地消纳。南方电网广西电网公司在西南水电清洁能源富裕地区,积极发挥广西电力交易中心平台作用,依托水火(核)发电权交易长效机制,采取同等条件清洁能源优先成交的方式大力开展清洁替代交易,化解当地电力产能过剩、削减燃煤等难题。

  形成一些可复制推广的新模式。国网河南省电力公司实施电能替代的燃煤锅炉、燃煤窑炉、拥有燃煤自备机组企业等客户,统一组织,委托第三方代理,通过“分表计量、集中打包”作为一个整体参与直接交易。

变电站构架

  国家统计局、中国电力企业联合会数据显示,国“十三五”电能替代目标有望提前完成,2016年、2017年全国能源消费同比分别增长1.4%2.9%而同期全社会用电量分别增长5.0%6.6%有望带动能源消费领域电气化水平不时提升。国家电网有限公司董事长舒印彪预计,2020年、2035年、2050年,电能占终端能源消费比重将由目前的23.5%提升至25%30%40%

  变电站构架深入推进面临多重障碍

  临时来看,电力化、清洁化已成能源发展的大趋势,电力化将成为新一轮能源革命的根本路径,但随着电能替代进入“深水区”面临的问题日益显现。

  首先是经济效益导致用户缺乏替代积极意愿。以电采暖为例,电代煤”利息约为散烧煤的4倍。青海农牧区烧散煤、牛粪取暖为主,利息低,加之农牧民环保意识单薄,明确表示电热炕只是晚上用电费还可以接受,但如果白昼做饭取暖也用电的话,费用则较高,大多牧民家庭无法承当。当前能源价格水平、政策条件下,电能替代各项技术或设备中,仅有电动汽车、电窑炉等技术经济性较强,其他如电锅炉、电采暖等技术经济性较弱。初期一次投入较大、后期运营面临价格补贴退坡等均影响用户替代意愿。

  山西晋中市电网的测算是清洁取暖煤改电需要三部分投入。一是要对农村电网增容改造,户均配电负荷要从目前的2千瓦提升至8-10千瓦,户均改造费用约30000元;二是户均取暖设备投资15000元以上,而且使用周期在2-3年;三是户均取暖电费在5000元以上。

  中国煤控研究项目散煤治理课题组完成的中国散煤综合治理调研演讲2018执行演讲》认为,随着生活水平的提高,农村居民对居住环境、取暖方式以及相关消费的心理预期逐步提高,但对取暖成本的接受能力仍有限。对于60平方米至120平方米的住宅,86%农村居民期望的取暖本钱在2500元以下,超70%农村居民期望的散煤替代成本在2000元以下。由于多数政府采取“先用后补”补贴方式,用户担心补贴不到位、运行费用高,不敢敞开用,这种现象在2017-2018年取暖季普遍存在

  其次是技术规范及法律法规严重滞后。

  由于我国在全球领域电能替代具有很强的实践操作”能力,全球也没有相应的统一规范,导致我国电能替代领域的技术规范及法律法规严重滞后。

  以港口岸电为例,岸电使用中缺乏统一岸电操作标准,船舶接入岸电时,船员需要料理接电手续、拖拽电缆、倒送电源等事务,用完撤除又需要时间。如果船舶在港口停留过久,影响后续行程,也会造成经济损失。岸电设施设备来自不同厂家,电压动摇技术处理技术多样,特别是大功率用电设备投入和切断时间的不确定性,合闸产生的冲击电压造成电压动摇,会带来平安责任风险。另外目前许多港口采用的低压岸电连接系统,也缺乏相关接口规范。

  南方电网领域专家认为:虽然电能替代技术的厂家有很多,但其产品质量差异较大,产品规格、型号、性能参数各异。如电动汽车领域,电动车辆传导充电系统在2015年已有国家标准,然而,不同厂商的产品在充电时间和电能转化效率上还是存在一定的差别。

  三是电力增容面临困难

  由于农村、农牧区等基础设施建设欠账比较多,且青海等局部省份电力基础设施规划混乱,推广“以电代煤”以电代牛粪”项目时,存在电力增容困难等问题。煤改电”报批过程中,受交通,土地,城管等各部门制约。

  顺应“以电为中心”能源革新趋势统筹推进电能替代

  2018年,全社会用电量增量达到3905亿千瓦时,其中电能替代电量超越1200亿千瓦时,电能替代对用电量增量贡献超30%应采取综合举措,统筹推动电能替代效果实现。

  一是电能替代统一规划,提高电能替代经济性、促进可再生能源消纳。南方电网广西电网公司市场营销部主任邹晖建议,加大电能替代的统筹规划,防止各类能源品种之间的低效竞争,实现能源的最优化配置。完善能源价格形成机制,使电力与其他能源之间形成合理的比价关系,确保价格信号有效传送,引导用户从费用节约向资源节约的观念转变。

  二是加强技术攻关,鼓励科技创新。尤其是注重核心装备能源利用效率,降低本钱,从用户侧、电网侧、电源侧多层面综合创新。明确能源科技创新战略方向和重点,组建跨领域和跨学科的研究团队,加强电能替代产品的研究和经济对比,采用自主创新和引进吸收等措施,集中攻关分散式电采暖、电锅炉、电窑炉、家庭电气化、热泵、电蓄冷空调、港口岸电、机场桥载设备替代APU等关键技术。

  三是完善电力市场机制,形成新能源跨省区消纳机制。广西电网公司调度中心主任覃松涛建议,优化电力调度运行,提高风光消纳的技术手段和管理措施,充分发挥跨省区联络线调剂作用,建立省际调峰资源和备用的共享机制,促进送端地区与受端地区调峰资源互剂。利用先进技术,建立电网侧集中预测预报体系,加强电网调度机构与发电企业在可再生能源发电功率预测方面的衔接协同。

  另一方面,建立合理的利益调整机制,提高火电、水电等惯例机组提供大量调峰、调压、备用等辅助服务积极性,促进可再生能源消纳。

  四是加快建立统一市场规范。国网浙江宁波市鄞州区供电有限公司执行董事、党委书记邵伟明建议,针对既有规范和规范,制定电能替代相关设备制造、建设、检测、运营等方面的国家规范,建立健全电能替代基础设施规范体系,完善技术规范和准入制度,促进我国电能替代规范有序发展。规范规范宜细致、完善、可操作性强。

  五是创新商业模式。鼓励企业灵活采用合同能源管理(EMC设备租赁、建设经营移交(BTBOTPPP工程总包(EPC等模式开展商业运营。建议拓宽融资渠道,吸引民营资本和社会资本的进入,打通电能替代研发与生产的融资渠道。激励金融机构拓展适合电能替代技术设备推广的融资方式和配套金融服务,解决电能替代推广的资金问题,提升其发展空间。

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