电力系统节能调度综述

1、电力系统节能调度综述摘要：介绍了节能发电调度的优越性，结合国内外发展趋势论证了实 行节能调度的必须性和可能性。针对目前我国电力系统节能发电调度 的具体情况与对节能减排的具体要求，为我国的电力系统节能调度遇 到的难题进行了分析与解答，提供了解决问题的理论依据。关键词:电力系统节能减排节能调度理论依据前言：在资源日益枯竭的今天，充分合理地利用好每一份资源成为了 每个行业所必需重视的课题。在电力系统中，在发、供、用电的过程 中所损耗的电能占了总发电量相当的一部分，因此，电力系统的节能 发电调度成为了各个电力主管部门所重视的问题。在2007年，国务院 转国家发改委的节能发电调度办法（试行）发布后，要求实施节能 发电调度,这是对发电调度的重大改革。与传统的发电调度相比，节能 发电调度在调度目标方面更加重视节约能源以及保护环境，在调度标 准方面强调降低单位电能生产中的能源消耗量与污染物排放量并重， 在调度效果方面有利于提高电力工业能源使用效率，节约能源,减少环 境污染，促进能源和电力结构调整，实现电力工业的可持续发展。一电力系统节能调度概述。根据有关资料的估算：从发、供、用电的整个过程中，电力系

2、统中的电能消耗约占发电量的30%,这说明电力系统自身电能损耗是 相当大的，尤其是在发电，供电的过程中。因此，如何在电力系统电能调度的过程中更好的节能，是一个非常关键的问题。电力系统节能 发电调度就是按照节能、环保、经济的原则，以保证电网安全运行，保 障电力可靠供应为前提，以合理的运行方式，满足用电需求的条件下， 在电力生产、供应的环节中,达到全网节能、降耗、减排等综合效益 最大。于是，在调度时，优先调度可再生发电资源，按机组能耗和污 染物排放水平由低到高排序，依次调用化石类发电资源,最大限度地减 少能源、资源消耗和污染物排放实施节能发电调度的关键问题是将 现阶段的以价格为标准的竞价上网模式变为以能耗和污染物排放水 平为标准的调度模式。电网企业也由原来的偏重商业化转变为更多地 偏向社会化功能，这必将面临如火电机组发电成本增加，长短期节能 调度优化等诸多的问题。节能调度电力市场与一般电力市场的主要区 别是用排队的方法优先让可再生能源发电、水电、核电等清洁能源发 电。为更清晰地了解节能发电调度模式与其他发电调度模式的区别， 本文总结我国电力工业发展过程中几种主要的发电调度模式，在优先 调度清

3、洁能源的基础上，对火电机组进行节能与市场机制的结合调 度，这是因为完全按能耗量排序进行发电调度能达到节能降耗目的， 但必然会引起电网公司购电成本上升，不能体现市场主体意愿，而仅 考虑发电厂报价的经济调度，忽视机组煤耗、排放等因素，节能降耗 将难以充分实现。对电力市场中的发电主体，火电机组在集中竞价的 电力现货市场中，按机组报价进行发电排序，这一过程既给出了调度 依据，又给出了系统边际电价，实现了市场的价格发现功能。节能调 度是按煤耗排序，暂时仍按批复电价作为上网电价。在这种情况下， 为保证各发电企业公平竞争及实时经济调度，其调度原则、方案应模 型化。电力市场条件下的节能日发电计划模型应该是多目标优化模 型。从电网公司的角度出发，短期交易计划可以改变原有的以购电成 本最小的经济调度，在其基础上增加煤耗指标，变单目标优化调度为 双目标优化调度，引入多目标优化决策的方法。2节能发电调度的必须性与可行性2.1 节能发电调度的必须性节能发电调度是对传统的发电调度的制度化改变，节能发电调度 的提出与实施经历了一个不断比较、论证、试点与完善的过程，其出 现与发展是由国际国内环境、社会需求、电力系统发

4、展等各种因素综 合作用的结果，其必要性为：(1) 电力系统节能发电调度是由我国所处的国际环境决定的目前国 际社会已经将保护地球资源、减少废气排放作为一个重要的议题来对 待，中国作为发展中国家虽然不承担减排的义务,但随着经济高速发展 带来了比较严重环境污染与资源消耗。从人均上看，目前中国年人均 二氧化碳排放量为2151 t,约占全球总量的13. 6%;从总量上看,目前中 国二氧化碳排放量已位居世界第2,甲烷、氧化亚氮等有害气体的排放 量也居世界前列,因此中国将无法置身其外。(2) 电力系统节能发电调度是由我国的基本国情决定的我国人均资 源紧缺、环境承载力较弱。我国能源以燃煤为主，煤是主要的工业燃 料和动力，占消费量的70%以上。煤是污染严重的燃料，需要开发和使 用煤洁净和煤转化(例如转化为电)技术,减轻环境污染。我国不仅燃料 消耗量大、消耗强度高，而且我国能源利用率低,目前能源利用率仅有 30%左右，与发达国家相比，还有较大的提升空间。同时，中国拥有丰富 的可再生能源资源。发展诸如:风能、水能等可再生能源是中国以可 持续方式，来实现日益增长的能源需求的重要途径。(3) 电力系统节能发电调

5、度是应对能源安全问题的必要措施我国大 部分火力发电厂是以煤作为主要燃料。煤价具有大幅上涨的动力，将 进一步恶化煤等一次能源供应紧张的问题。实行节能发电调度，能够 减少对煤等不可再生资源的消耗、并提高燃料的利用率，从而减少对 煤等一次能源的过分依赖，提高电厂和港口的煤的库存量，有利于应对 面临的能源安全问题。(4) 电力系统节能调度是电力工业深化改革与市场化发展的必然选 择燃煤电厂单纯依靠技术改造等手段降低现有煤耗的空间毕竟有限， 因而迫切需要运用法律、行政与市场等多种手段，从优化电源结构上 综合解决电力工业的节能减排问题。以“按能耗高低排序”为主要内 容的节能发电调度，是市场竞争的另一种表现形式，在本质上与竞价上 网具有一定的相通性，只不过是以“能耗”取代“价格”作为排序调度的依据。2. 2节能发电调度的可行性随着我国国民经济的快速发展，电力系统的装机容量与电网的输送能 力都得到了较大的提高，电力市场化改革也逐步深入，这些为电力系统 的节能调度提供了必要的基础条件。电力系统节能发电调度的可行性 如下。(1) 我国国民经济与电力系统的快速健康发展为实现节能发电调度 打下了坚实的物质基础国

6、民经济的发展促进了用电量的大幅增加。强 劲的电力需求迫求需要采用节能调度的方式来提高发电的效率。同时 电力建设投入也大幅度增长，(2) 电力系统多年的发电调度运行为节能发电调度积累了丰富的经 验基础我国的电力系统发电调度运行积累了大量的数据、经验及软件 成果。电力运行和科研人员对与发电调度相关的研究工作开展较早， 积累了一定的成功的原理和方法。并通过与电力系统的各级调度合作, 进一步将原理和方法进行了实际验证与应用。在电厂经济调度方面， 我国电力系统已经进行了多年的研究和实践工作，在如何提高电力生 产的经济效益、节能降耗、降低发电成本、提高发电和供电质量等方 面取得了丰硕的成果。(3) 充分的论证研究为电力系统实施发电节能调度提供了严谨的理 论保障在未开展节能发电调度试点前，已进行了充分的差别电量的研 究与论证，为进一步实施节能发电调度做好了准备工作。在进行节能 发电调度试点的省份，认真研究落实节能发电调度措施，做好与电力市 场建设的衔接，积极推进电价改革，并逐步建立销售电价与上网电价联 动机制等相关理论研究工作。前期理论研究与论证保证了节能发 电调度实施方向的正确性。3实现节能调度的

7、理论依据节能调度的最终目标是实现全网电力负荷的经济环保运行，以节能调 度的优化理论为依据，采用的优化分配方法主要有以下几种：a. 效率法。让效率高的机组带较多的负荷，实践证明，并列运行机组间 负荷的分配并不取决于机组效率，而是取决于机组煤耗变化率。b. 等微增法。该方法利用建立在古典变分原理上的等微增率原理，微 增能耗率表示负荷变化时热耗或煤耗的变化率,当系统内各个设备微 增能耗率（热耗或煤耗）相等时，整个系统的能耗达到最小。该方法简 单、易懂。目前，该方法是电力系统实现负荷经济调度的主要方法。c. 动态规划法。该方法是运筹学的一个分支，是求解决策过程最优化 的数学方法，对于每一步决策，列出可能的局部解，再依据某种判定条 件，舍弃那些肯定不能得到最优解的局部解，以每一步都是最优解来保 证全局是最优解。d. 人工智能遗传算法。该方法是近几年发展起来的一种全局优化算 法，借用了仿真生物遗传学和自然选择机理,通过自然选择、遗传、变 异等作用机制,使各个个体的适应性提高。4结语节能发电调度是一项投资少，节能效果显著的工作，利用多日 标规划化进行发电调度计划的决策具有较强的适应性,不仅可以解决 发电调度的日常问题，制定发电调度计划，指导发电行为，而且可以通 过对决策因素的权重调整，统筹兼顾协调处理，落实节能减排工作任务, 对于减少能源消耗和污染排放，建设资源节约型社会和环境友好型社 会，推动国民经济可持续发展具有重要意义。

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