節(jié)能是新形勢下大家共同的要求,但是怎么做才能真正節(jié)能,特別是以群眾運(yùn)動的方式進(jìn)行節(jié)能,則需要深層次考慮,特別是要考慮運(yùn)動對社會各方面帶來的沖擊和社會的可承受性。
現(xiàn)如今,節(jié)能是個很時髦的詞匯。誰要是反對節(jié)能,必然要遭到口誅筆伐。然而社會上認(rèn)真考慮過節(jié)能的人卻不多,很多人以為少用能源就是節(jié)能。
何謂真正的節(jié)能
少用能源不是節(jié)能嗎?為說明這個命題的不完全性,先舉幾個實(shí)例。許多風(fēng)力發(fā)電機(jī)在夜間要“棄風(fēng)”,所謂棄風(fēng)就是把風(fēng)白白放走,而不發(fā)電。為什么要棄風(fēng),原因有很多,其中一個原因就是因?yàn)橐归g的電用的人少,發(fā)出的電無處消納。相對于棄風(fēng),也就有“棄水”,就是指水力發(fā)電廠的來水過多,水庫容不下流進(jìn)來的水,水電廠發(fā)的電又無處消納,而把水白白放走的現(xiàn)象。特別是徑流式水電廠(指沒有水庫,或水庫容量很小的水電廠)在豐水季節(jié)的夜間,棄水現(xiàn)象更是十分普遍。
我們不禁要問,與其棄風(fēng)或棄水,不如鼓勵老百姓使用此時發(fā)出的電,避免能源的白白流失。是不是這時的節(jié)能顯得沒有意義了呢?
有些能源是可以存儲的,例如煤或天然氣等化石能源。但是有些能源則不容易存儲,如風(fēng)能、太陽能、潮汐能和波浪能等,這些綠色能源因存在間歇性,往往不易使用,因此有人稱之為垃圾電。因此,如何引導(dǎo)民眾在綠色能源豐富時多用電,綠色能源稀缺時少用電,才是真正的節(jié)能之道。
分時電價易操作
老百姓怎么知道什么時候綠色能源豐富,什么時候綠色能源又稀缺呢?這就要靠市場經(jīng)濟(jì)的杠桿,利用隨時間變化的電價來調(diào)節(jié)供求關(guān)系。如同證券市場中的股票隨著供求關(guān)系的波動市值會變化一樣,能源的價格,特別是由綠色能源轉(zhuǎn)化而來的電能的價格應(yīng)該隨著電力市場的供求關(guān)系而波動,這就是實(shí)時電價。實(shí)時電價要在智能電網(wǎng)環(huán)境下才有可能實(shí)施。但是在現(xiàn)階段實(shí)施區(qū)分不同時段,例如區(qū)分白天的用電高峰和夜間的用電低谷,使用白天和夜間不同電價的分時電價卻是可行的。
分時電價是不是計(jì)量的時候會很麻煩?這個問題使筆者想起了20年前在一個香港同事家中看到的情況。他家樓道里每戶都安有兩個電表,一個是白天的計(jì)量電表,另一個是夜間的計(jì)量電表。家庭用電通過哪個電表由電力公司遠(yuǎn)程控制。到了晚上的約定時間,電力公司發(fā)出控制信號,各家各戶的控制開關(guān)同時轉(zhuǎn)向連通夜間電表的一側(cè);到了清晨則同時轉(zhuǎn)向白天的電表。于是一個月下來,每家就有了白天的電度讀數(shù)和夜間的電度讀數(shù)的累計(jì)值,可按不同的電價與電力公司進(jìn)行結(jié)算。這還是使用機(jī)械電表時代的做法,如今使用智能電表,計(jì)量將變得更加容易。
如何解決綠色能源間歇性問題
隨著綠色能源的不斷開發(fā),綠色能源的不穩(wěn)定性、間歇性、時間性、季節(jié)性等問題逐漸顯現(xiàn)出來。在電力系統(tǒng)中,受自然環(huán)境影響的間歇性電源越多,所占比重越大,電力系統(tǒng)的控制難度自然會增加。電能少的時候,缺電是問題,但是電能多的時候,如何消納也同樣會成為問題。
電力系統(tǒng)目前經(jīng)常采用的方法是把不同的發(fā)電方式進(jìn)行捆綁,達(dá)到發(fā)電能力的互相調(diào)劑。例如風(fēng)電場、太陽能電廠、蓄電池儲能或抽水蓄能電廠捆綁的方式,進(jìn)行發(fā)電能力的互相補(bǔ)償以及剩余電能的消納。同樣的也有利用火力電廠進(jìn)行捆綁發(fā)電的方式,也就是風(fēng)電或太陽能等間歇性電源的輸出增大或減小時,依靠火電廠的輸出減小或增大來調(diào)節(jié),以適應(yīng)負(fù)荷的需要。但是這意味著為了便于調(diào)節(jié),火電廠平時不能滿負(fù)荷出力運(yùn)行,這就降低了火電廠的燃煤效率。而前述要利用蓄電池或抽水蓄能方式補(bǔ)償綠色能源發(fā)電的出力波動時,則需要很多的投資。
有沒有其他解決綠色能源間歇性問題的辦法呢?
較為理想的方法是,當(dāng)綠色能源有較多的供給時,增加電能的使用,當(dāng)綠色能源的供給減小時,同步減小負(fù)荷。這就需要從以往根據(jù)用電量調(diào)節(jié)發(fā)電量的模式,轉(zhuǎn)變?yōu)楦鶕?jù)發(fā)電量的變化調(diào)節(jié)負(fù)荷大小的模式。這需要依靠市場化的電價模式來實(shí)現(xiàn)。
首先,為了促進(jìn)合理使用綠色能源,采用浮動電價(即實(shí)時電價)比傳統(tǒng)的分時電價更前進(jìn)了一步。實(shí)時電價要根據(jù)綠色能源的供給情況和負(fù)荷對綠色能源的消納情況,利用市場的物價杠桿作用,正確引導(dǎo)電能的合理使用。也就是當(dāng)綠色能源緊缺需要靠火電支撐以及電能的消費(fèi)過旺時適當(dāng)提高電價;當(dāng)綠色能源豐富但是電能的消費(fèi)卻乏力時,適當(dāng)降低電價。電價的實(shí)時變化可以鼓勵人們關(guān)注電價,也就是關(guān)注電能供求之間的平衡關(guān)系,有利于綠色能源的合理使用。這樣的實(shí)時電價如同金融市場實(shí)時變化的股票價格一樣,可以反映市場的變化。
群眾性節(jié)能存風(fēng)險
前面說到綠色能源的使用與節(jié)能問題,那么常規(guī)的火力發(fā)電廠的節(jié)能又存在什么樣的誤區(qū)呢?
從火力發(fā)電廠的節(jié)能角度考慮,平穩(wěn)的電力負(fù)荷可以最大程度地發(fā)揮發(fā)電機(jī)組的效率,特別是超臨界機(jī)組和超超臨界機(jī)組,要在滿負(fù)荷而且是在穩(wěn)定運(yùn)行的狀況下才能更好地發(fā)揮節(jié)能的效果。這就好像飛機(jī),只有在同溫層以巡航速度飛行時最節(jié)能,起飛或降落,以及降低高度飛行都會增加油耗。汽車也是如此,不平穩(wěn)和低速的運(yùn)行也都會提高油耗。
這也使人想起“地球一小時”的群眾性節(jié)能運(yùn)動的有效性。從提高人們節(jié)能意識的角度看,不可否認(rèn)該運(yùn)動有著一定的積極意義,但是這種群體性的運(yùn)動,顯然誤導(dǎo)了老百姓。在特定時刻大家一起少用能源只是一種形式上的節(jié)能,因?yàn)檫@樣的節(jié)能,并不會形成真正的節(jié)能,甚至?xí)斐赡茉吹牟缓侠硎褂煤屠速M(fèi)。目前好在參加此項(xiàng)活動的人造成的電力系統(tǒng)用電量的波動還很小。據(jù)報道,國內(nèi)各大城市進(jìn)行的該項(xiàng)運(yùn)動引起的用電量波動均在1%以下,到目前為止,并未對電網(wǎng)造成實(shí)質(zhì)性的影響。
但是該運(yùn)動是群眾性運(yùn)動,而且標(biāo)榜著綠色和節(jié)能,因此有一定的誤導(dǎo)性。如果參加的人越來越多,甚至有企業(yè)加入到該項(xiàng)運(yùn)動,造成負(fù)荷大規(guī)模地突變,其對電力系統(tǒng)造成的沖擊問題就不能忽視了。在某一時刻,負(fù)荷突然降低,而在另一時刻負(fù)荷驟然增加,這樣的沖擊性負(fù)荷變化,輕則會讓發(fā)電系統(tǒng)能源使用效率降低,重則會造成電力系統(tǒng)故障或事故,影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
節(jié)能是新形勢下大家共同的要求,但是怎么做才能真正節(jié)能,特別是以群眾運(yùn)動的方式進(jìn)行節(jié)能,則需要深層次考慮,尤其要考慮運(yùn)動對社會各方面帶來的沖擊和社會的可承受性。
正確的節(jié)能運(yùn)動應(yīng)該是多用綠色能源發(fā)的電,以及使用后半夜的電,少用化石能源發(fā)的電和白天高峰時段的電。在當(dāng)前老百姓無法獲得綠色能源發(fā)電相關(guān)信息的情況下,應(yīng)該鼓勵開展“白天用電改晚上”,這才是真正的節(jié)能之道。
此外,有的地方認(rèn)為節(jié)電就是節(jié)能,為了達(dá)到節(jié)能指標(biāo)而拉閘限電,使許多需要用電的地方不得不用柴油機(jī)發(fā)電,進(jìn)而造成柴油供應(yīng)緊張。凡此種種都說明,什么是真正的節(jié)能,在許多人們的頭腦中并沒有科學(xué)的認(rèn)識。節(jié)能要看綜合效果,而不是局部形式上的成效。實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)能任重而道遠(yuǎn),需要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和實(shí)事求是的態(tài)度。
(作者系中國電力科學(xué)研究院副總工程師)
現(xiàn)如今,節(jié)能是個很時髦的詞匯。誰要是反對節(jié)能,必然要遭到口誅筆伐。然而社會上認(rèn)真考慮過節(jié)能的人卻不多,很多人以為少用能源就是節(jié)能。
何謂真正的節(jié)能
少用能源不是節(jié)能嗎?為說明這個命題的不完全性,先舉幾個實(shí)例。許多風(fēng)力發(fā)電機(jī)在夜間要“棄風(fēng)”,所謂棄風(fēng)就是把風(fēng)白白放走,而不發(fā)電。為什么要棄風(fēng),原因有很多,其中一個原因就是因?yàn)橐归g的電用的人少,發(fā)出的電無處消納。相對于棄風(fēng),也就有“棄水”,就是指水力發(fā)電廠的來水過多,水庫容不下流進(jìn)來的水,水電廠發(fā)的電又無處消納,而把水白白放走的現(xiàn)象。特別是徑流式水電廠(指沒有水庫,或水庫容量很小的水電廠)在豐水季節(jié)的夜間,棄水現(xiàn)象更是十分普遍。
我們不禁要問,與其棄風(fēng)或棄水,不如鼓勵老百姓使用此時發(fā)出的電,避免能源的白白流失。是不是這時的節(jié)能顯得沒有意義了呢?
有些能源是可以存儲的,例如煤或天然氣等化石能源。但是有些能源則不容易存儲,如風(fēng)能、太陽能、潮汐能和波浪能等,這些綠色能源因存在間歇性,往往不易使用,因此有人稱之為垃圾電。因此,如何引導(dǎo)民眾在綠色能源豐富時多用電,綠色能源稀缺時少用電,才是真正的節(jié)能之道。
分時電價易操作
老百姓怎么知道什么時候綠色能源豐富,什么時候綠色能源又稀缺呢?這就要靠市場經(jīng)濟(jì)的杠桿,利用隨時間變化的電價來調(diào)節(jié)供求關(guān)系。如同證券市場中的股票隨著供求關(guān)系的波動市值會變化一樣,能源的價格,特別是由綠色能源轉(zhuǎn)化而來的電能的價格應(yīng)該隨著電力市場的供求關(guān)系而波動,這就是實(shí)時電價。實(shí)時電價要在智能電網(wǎng)環(huán)境下才有可能實(shí)施。但是在現(xiàn)階段實(shí)施區(qū)分不同時段,例如區(qū)分白天的用電高峰和夜間的用電低谷,使用白天和夜間不同電價的分時電價卻是可行的。
分時電價是不是計(jì)量的時候會很麻煩?這個問題使筆者想起了20年前在一個香港同事家中看到的情況。他家樓道里每戶都安有兩個電表,一個是白天的計(jì)量電表,另一個是夜間的計(jì)量電表。家庭用電通過哪個電表由電力公司遠(yuǎn)程控制。到了晚上的約定時間,電力公司發(fā)出控制信號,各家各戶的控制開關(guān)同時轉(zhuǎn)向連通夜間電表的一側(cè);到了清晨則同時轉(zhuǎn)向白天的電表。于是一個月下來,每家就有了白天的電度讀數(shù)和夜間的電度讀數(shù)的累計(jì)值,可按不同的電價與電力公司進(jìn)行結(jié)算。這還是使用機(jī)械電表時代的做法,如今使用智能電表,計(jì)量將變得更加容易。
如何解決綠色能源間歇性問題
隨著綠色能源的不斷開發(fā),綠色能源的不穩(wěn)定性、間歇性、時間性、季節(jié)性等問題逐漸顯現(xiàn)出來。在電力系統(tǒng)中,受自然環(huán)境影響的間歇性電源越多,所占比重越大,電力系統(tǒng)的控制難度自然會增加。電能少的時候,缺電是問題,但是電能多的時候,如何消納也同樣會成為問題。
電力系統(tǒng)目前經(jīng)常采用的方法是把不同的發(fā)電方式進(jìn)行捆綁,達(dá)到發(fā)電能力的互相調(diào)劑。例如風(fēng)電場、太陽能電廠、蓄電池儲能或抽水蓄能電廠捆綁的方式,進(jìn)行發(fā)電能力的互相補(bǔ)償以及剩余電能的消納。同樣的也有利用火力電廠進(jìn)行捆綁發(fā)電的方式,也就是風(fēng)電或太陽能等間歇性電源的輸出增大或減小時,依靠火電廠的輸出減小或增大來調(diào)節(jié),以適應(yīng)負(fù)荷的需要。但是這意味著為了便于調(diào)節(jié),火電廠平時不能滿負(fù)荷出力運(yùn)行,這就降低了火電廠的燃煤效率。而前述要利用蓄電池或抽水蓄能方式補(bǔ)償綠色能源發(fā)電的出力波動時,則需要很多的投資。
有沒有其他解決綠色能源間歇性問題的辦法呢?
較為理想的方法是,當(dāng)綠色能源有較多的供給時,增加電能的使用,當(dāng)綠色能源的供給減小時,同步減小負(fù)荷。這就需要從以往根據(jù)用電量調(diào)節(jié)發(fā)電量的模式,轉(zhuǎn)變?yōu)楦鶕?jù)發(fā)電量的變化調(diào)節(jié)負(fù)荷大小的模式。這需要依靠市場化的電價模式來實(shí)現(xiàn)。
首先,為了促進(jìn)合理使用綠色能源,采用浮動電價(即實(shí)時電價)比傳統(tǒng)的分時電價更前進(jìn)了一步。實(shí)時電價要根據(jù)綠色能源的供給情況和負(fù)荷對綠色能源的消納情況,利用市場的物價杠桿作用,正確引導(dǎo)電能的合理使用。也就是當(dāng)綠色能源緊缺需要靠火電支撐以及電能的消費(fèi)過旺時適當(dāng)提高電價;當(dāng)綠色能源豐富但是電能的消費(fèi)卻乏力時,適當(dāng)降低電價。電價的實(shí)時變化可以鼓勵人們關(guān)注電價,也就是關(guān)注電能供求之間的平衡關(guān)系,有利于綠色能源的合理使用。這樣的實(shí)時電價如同金融市場實(shí)時變化的股票價格一樣,可以反映市場的變化。
群眾性節(jié)能存風(fēng)險
前面說到綠色能源的使用與節(jié)能問題,那么常規(guī)的火力發(fā)電廠的節(jié)能又存在什么樣的誤區(qū)呢?
從火力發(fā)電廠的節(jié)能角度考慮,平穩(wěn)的電力負(fù)荷可以最大程度地發(fā)揮發(fā)電機(jī)組的效率,特別是超臨界機(jī)組和超超臨界機(jī)組,要在滿負(fù)荷而且是在穩(wěn)定運(yùn)行的狀況下才能更好地發(fā)揮節(jié)能的效果。這就好像飛機(jī),只有在同溫層以巡航速度飛行時最節(jié)能,起飛或降落,以及降低高度飛行都會增加油耗。汽車也是如此,不平穩(wěn)和低速的運(yùn)行也都會提高油耗。
這也使人想起“地球一小時”的群眾性節(jié)能運(yùn)動的有效性。從提高人們節(jié)能意識的角度看,不可否認(rèn)該運(yùn)動有著一定的積極意義,但是這種群體性的運(yùn)動,顯然誤導(dǎo)了老百姓。在特定時刻大家一起少用能源只是一種形式上的節(jié)能,因?yàn)檫@樣的節(jié)能,并不會形成真正的節(jié)能,甚至?xí)斐赡茉吹牟缓侠硎褂煤屠速M(fèi)。目前好在參加此項(xiàng)活動的人造成的電力系統(tǒng)用電量的波動還很小。據(jù)報道,國內(nèi)各大城市進(jìn)行的該項(xiàng)運(yùn)動引起的用電量波動均在1%以下,到目前為止,并未對電網(wǎng)造成實(shí)質(zhì)性的影響。
但是該運(yùn)動是群眾性運(yùn)動,而且標(biāo)榜著綠色和節(jié)能,因此有一定的誤導(dǎo)性。如果參加的人越來越多,甚至有企業(yè)加入到該項(xiàng)運(yùn)動,造成負(fù)荷大規(guī)模地突變,其對電力系統(tǒng)造成的沖擊問題就不能忽視了。在某一時刻,負(fù)荷突然降低,而在另一時刻負(fù)荷驟然增加,這樣的沖擊性負(fù)荷變化,輕則會讓發(fā)電系統(tǒng)能源使用效率降低,重則會造成電力系統(tǒng)故障或事故,影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
節(jié)能是新形勢下大家共同的要求,但是怎么做才能真正節(jié)能,特別是以群眾運(yùn)動的方式進(jìn)行節(jié)能,則需要深層次考慮,尤其要考慮運(yùn)動對社會各方面帶來的沖擊和社會的可承受性。
正確的節(jié)能運(yùn)動應(yīng)該是多用綠色能源發(fā)的電,以及使用后半夜的電,少用化石能源發(fā)的電和白天高峰時段的電。在當(dāng)前老百姓無法獲得綠色能源發(fā)電相關(guān)信息的情況下,應(yīng)該鼓勵開展“白天用電改晚上”,這才是真正的節(jié)能之道。
此外,有的地方認(rèn)為節(jié)電就是節(jié)能,為了達(dá)到節(jié)能指標(biāo)而拉閘限電,使許多需要用電的地方不得不用柴油機(jī)發(fā)電,進(jìn)而造成柴油供應(yīng)緊張。凡此種種都說明,什么是真正的節(jié)能,在許多人們的頭腦中并沒有科學(xué)的認(rèn)識。節(jié)能要看綜合效果,而不是局部形式上的成效。實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)能任重而道遠(yuǎn),需要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和實(shí)事求是的態(tài)度。
(作者系中國電力科學(xué)研究院副總工程師)