電力行業節能減排研究

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【摘要】能源是現代化生產的主要動力來源，隨著經濟的發展，能源消耗總量不斷增加消耗速度不斷增長，同時能源利用率低，能耗水平高，能源環境問題日趨嚴重。我國面臨能源短缺及供需矛盾所造成的能源壓力，為了加強生態文明建設，實現可持續發展，節能減排迫在眉睫，電力行業作為高能耗的行業之一有較大的節能潛力。為了更好的建設環境友好型社會，本文從能源與動力工程的角度探析了電力行業中節能減排的應用研究。

【關鍵詞】能源;動力工程;節能減排;節能技術;電力行業

1能源和動力工程

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資源、物質資源等轉換為生產所需要的能量形式。能源是國民經濟的命脈，是21世紀經濟發展中三大前沿領域之一，與人民生活息息相關，對經濟的可持續發展起著舉足輕重的作用。動力工程是研究工程領域中的能源轉換、傳輸和利用的理論和技術，致力于提高能源利用率，減少一次能源消耗和污染物質排放，推動國民經濟可持續發展的應用工程技術領域，是對能源利用方面的一系列問題的研究［1］，包括內燃機、鍋爐、航空發動機、制冷及相關測試技術。能源與動力工程主要研究傳統能源的利用和新能源的開發，及如何高效利用能源，對節能減排的實現起指導作用。

2節能減排分析

2．1節能的原因及必要性

近幾十年來，中國經濟持續高速增長，消費結構迅速升級，雖然仍以煤為主體，但與生活相關的電力、煤氣、液化石油的消費急劇增長。為滿足經濟發展和消費結構升級的需要，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。中國能源資產總儲量相對豐富，但人口眾多，導致人均資源占有量僅相對于世界平均水平的二分之一，能源短缺問題日益凸顯。能源安全面臨嚴峻挑戰。能源安全是指保障能源安全、充足、合理的供應，特別是石油和天然氣能源。我國是石油進口國，保障石油的安全可靠供應對國家安全至關重要，若過分依賴于國際市場，將對國家安全產生威脅。目前能耗遠高于世界平均水平，有節能潛力。

2．2減排的原因及必要性

能源作為人們賴以生存的基礎，在開采、運輸、加工、轉換、利用和消費過程中，都直接或間接的改變著地球上的物質平衡和能量平衡，必然對生態系統產生各種影響，成為環境污染的主要原因。［2］隨著能源的大量開發和不恰當使用，造成了不容忽視的環境污染，廢水、廢氣、固體廢棄物等排放總量不斷增多，且呈上升趨勢，導致環境污染嚴重，主要表現在溫室效應、臭氧層破壞、酸雨、聲污染、光污染、放射性物質污染、熱污染、沙漠化等。此外，我國能源消耗過度依賴煤炭，煤燃燒的污染產物包括氮氧化合物、含硫氧化物和大量粉塵等，導致煤煙型污染嚴重。環境污染不僅使人們的健康受到威脅，更造成巨大經濟損失。據統計，我國每年因環境污染造成的損失約占GDP的10%左右。

2．3節能減排涉及到的領域

節能減排涉及到的領域主要包括第二產業中的采礦業，制造業，建筑業和電力、燃氣及水的生產和供應業。以河北省為例，能源消耗量在千萬噸標準煤以上的工業有鋼鐵、電力、石化(化工)、建材和煤炭［3］。其中，電力消耗占比較大，實現電力行業的節能減排至關重要。

3電力行業節能減排

3．1電力行業的現狀與存在問題

我國電力系統目前以火力發電為主，約占全國發電量80%左右，水力發電、風力發電機、核能發電機、生物質發電等機組裝機容量占比較小。能源利用結構不合理，一次能源轉化為電力的比重有待提高。

3．2電力行業的節能減排途徑

發電企業要優化設計電廠，優化火力發電機組的系統設計、參數匹配和設備選型，采用新技術、新方法，學習與應用節能技術和環保技術，并進行機組運行指標的實時監測，即時調整工況，降低能量消耗，提高機組工作效率;電網企業要規范線損管理，優化電力調度方式，減少供電損耗。“以大代小”，淘汰落后生產力，關停小火電機組，鼓勵發展超(超)臨界機組、聯合循環機組等大型高效發電機組。由熱力學第一定律、第二定律和蒸汽動力循環的基本原理可知，推廣大容量、高參數的機組可大大節省標準煤的用量，減少廢棄物的排放。控制生產環節，減少生產過程中的能量浪費。提高煤的質量，煤質較好時，鍋爐運行穩定，效率高，否則會增大鍋爐及其輔助設備的損耗。同時加強對清潔煤的投資開發，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、可燃氣體未完全燃燒熱損失、固體未完全燃燒熱損失、灰渣熱損失等;提高汽輪機效率，較少汽輪機內部損失;提高蒸汽質量，設置合理的蒸汽壓力和蒸汽溫度;采用變頻調速技術，通過改變電動機的轉速，實現恒壓或恒流控制，從而減少泵和風機等輔機設備消耗的電能。創新新能源利用技術，加大水電、核電、風電、生物質發電等可再生能源和清潔能源發電的比重，以全社會的長久利益出發，重視和保護生態環境。加強特高壓電網的建設，電壓越高，其線損率越低。特高壓電網具有輸電容量大、輸電距離長、線路損耗低、工程投資省、走廊效率高和聯網能力強的6大優勢。［4］采用無功補償等技術優化電能質量，降低損耗。

4結語

節能減排作為經濟可持續發展戰略的一部分，對發展低碳經濟、循環經濟具有深遠意義。電力行業因其高能耗性而有較大的節能潛力，充分利用能源與動力工程理論，采取合理有效的措施，降低能源消耗，減少污染物的排放，實現節能減排迫在眉睫。我國能源發展處于一個充滿機遇與挑戰的新時期，處理好電力等高耗能行業的發展與資源環境的關系，需要全社會共同的不懈努力。

作者:徐澤宇 申宏圖 單位:河北農業大學

參考文獻:

［1］徐祥博．淺談能源與動力工程的節能技術［J］．科技論壇，2014．

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

［3］牛建高，等．河北省工業節能研究報告［M］．北京:社會科學文獻出版社，2012．

［4］喜文華，徐新建，王志貴，程翠英，李儼鈞．節能減排與可再生能源知識手冊［M］．北京:科學出版社，2011．