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低碳条件下谈电力系统规划与运行优化

钟文强
  
安家(建筑与工程)
2021年44期
国网山东省电力公司平度巿供电公司 山东省 平度市 26670

摘要:电力属于高耗能产业,还存在碳排放量大的问题,不利于可持续发展。本文从低碳发展视角上针对电力系统规划探讨,介绍了低碳电力系统和影响性。重点探讨低碳电力系统规划,以及低碳电力系统运行优化,并对未来发展进行规划,希望对低碳电力系统发展有参考性。

关键词:低碳条件;电力系统;规划;运行优化

引言:现代社会中生产与生活与电力资源关联非常大,电能生产与配送至关重要。电力需求不断增长,具有耗能大和碳排放多的情况,对环境负面影响严重,也不利于可持续发展。故而电力系统需要进行优化创新,结合低碳化发展的要求,做好低碳技术研究与应用,加快产业转型。通过应用碳的捕获与封存技术,以及清洁能源与清洁技术等,减少系统运行的耗能和碳排放。电力系统运行成本会降低,同时能够促进运行清洁,有效控制对环境影响和控制能耗,更好推动电力行业发展。

一、低碳电力系统和影响性

低碳条件下电力经济发展应做好转型,尤其是电力生产环节,落实低碳发展的理念和要求,采用清洁能源和低碳技术,比如太阳能和风能,以及清洁技术、碳捕获与封存技术、循环发电技术等[1]。控制碳排放和进行分离,做到安全保存和处理等,构建低碳电力系统,减少因为碳排放对环境影响,同时有助于降低不可再生资源消耗。低碳电力系统发展之下,电力产业将增强适应性,实现可持续发展。

低碳电力系统中碳捕获与封存技术应用非常重要,也受到广泛关注。电力生产中产生二氧化碳不可避免,采取碳捕获与封存技术可通过分离与封存[2],最大限度控制碳排放和污染,是推动电力行业低碳发展的关键,有助于顺应当前生态型与节约型发展的大方向。需要注意的是低碳电力系统建设要一定的成本投入,在实际推动发展中要做好分析和研究,从经济效益、生态效益等方面考虑,最终协调好各个方面。此外低碳技术在电力系统科学合理应用,为电力行业转型提供契机,有助于电力系统的创新与改进,故而要做好规划与运行优化。

二、低碳电力系统规划

电力系统是众多部分构成的,最为主要的有两个,一是电网,二是电源。低碳条件下电力系统的转型与改造,应从电网与电源出发,结合实际情况探究如何应用低碳技术,系统与科学进行规划和安排。电源作为电力系统核心构成部分,在安装之前需要做好估算工作,根据系统负荷合理选择。确保电源符合要求,同时有助于控制投入,契合电力系统低碳发展的实际需求。电力系统建设之前提前进行低碳化发展规划,具有改革难度小,还能有效保障低碳电力系统运行质量。

低碳电力系统建设与改造具有复杂性,在规划中强化节能环保理念,增强降低碳排放的意识是重点。不过需要明确的是低碳电力系统建设牵扯到方方面面,在规划中一定要做好精细化,并要从实际出发保证规划具有可操作性,平衡好成本与生态、经济效益等。每个环节的低碳化规划要符合要求和标准,具有良好降低碳排放效果,促进综合效益最大化。另外基于各个地方地理情况差异,电网建设有比较大的不同,特别是结构方面。故而在低碳化规划中要考虑电网结构差异[3],合理进行设计与规划,更好将低碳技术与电网结合。针对建成的电网要进行低碳化改造,依据实际状况分析和研究,寻求低碳技术与现行电网的有效融合方法。

三、低碳电力系统运行优化

(一)调度系统优化

电力系统低碳化发展,应当做好发电机调度优化,这是达成低碳目标的重中之重。针对电力系统进行分析,集中在负荷方面,掌握存在的不足和问题,在此基础上从低碳发展出发进行发电机调度优化和调整,促进生态与经济效益提升。以往电力系统中发电机调度之中,对于环境方面欠缺考虑,关注点主要集中在能不能契合约束条件。虽然采取这种发电机调度运行方式在经济方面有益,可起到比较好的控制燃料成本的效果,不过忽视了环境考量,不利于电力产业的可持续发展。

低碳条件下发电机调度优化中环境保护是关键点,在控制碳排放方面要下功夫。根据电力系统实际状况,结合相关理论与低碳技术构建低碳电力调度模型。模型构建后分析与研究,做好优化,确保调度能够达成低碳运行目标,且要将低碳调度模型应用情况引到目标函数之中。加强监督与考核,不断进行低碳调度系统优化,促进低碳运行总体目标的达成。低碳电力调度系统要全面考量,不仅要符合各种条件,比如碳约束、低碳技术应用等,还要有效处理和解决跳读情况[4]。

(二)发电机组运行优化

发电机组合对电力系统整体运行影响大,既与系统运行能源耗损相关,又对运行中碳排放有较大影响。基于发电机机组组合状态的重要性,应针对机组运行从低碳角度出发,合理确定目标,通过构建低碳运行模型与优化机组状态,推动发电机组的低碳化运行,最终实现机组低碳运行目标。

发电机组低碳化运行需要合理规划,科学利用各种低碳技术,与机组运行有效结合。另外在发电机组运行中分析碳排放量,有针对性采取技术措施和优化运行机制控制,最终确保发电机组更好达成低碳目标,促进电力系统低碳化发展和实际成效提升。

(三)含碳捕集运行优化

电力系统低碳化建设和改造之中,应当推进碳捕集运行优化。针对这个方面分析和研究提出相关理论,认为在含碳捕集系统优化过程中确定好碳捕集量,通过优化和更改进行调整,最终达成减少碳排放的目的。过程中可实现对发电调节,这里针对的是净发电,期间还要依照要求搜集流量信息,对其展开分析,掌握运行的情况和区间。采取这种动态捕集的方式,可明确运行特性和情况,有针对性优化和调整。

碳捕集系统运行优化需要改进,增强灵活性和推动精简化发展,这点当前已经有一定的进展。实际操作中围绕在碳捕集类型分析和研究,同时需要就碳捕集路径,以及碳捕集结合形式展开研究。全方位分析情况下完善碳捕集运行,提升灵敏性,使其在电力系统中可最大化发挥作用。当前可解决碳捕集特性和低碳调度特性,研究决策模型并做好建设,以期促进碳捕集运行系统优化。

四、低碳电力系统发展规划

低碳电力系统发展极为重要,不仅可减少碳排放,在满足电力需求同时保护环境,还能有效控制电力系统运行中资源浪费,是推动产业持续发展,实现低碳目标的关键。电力系统低碳化转型,做好规划并落实在建设和改造中,首先应完善制度,引领和保障系统低碳化发展,并具有规范的作用。此外完善相关制度能够强化电企低碳发展意识,使其从各个环节控制碳排放和环境污染。

低碳电力系统建设与改造应加强技术研究,不仅要加快技术开发,还要结合电力系统情况有效应用。未来电力系统低碳化要明确重点,加大对碳捕捉与封存技术研究,同时要进一步研究碳交易、清洁能源技术、清洁发电技术、碳约束技术等。在研究和充分掌握基础上,从整体出发优化发电机组运行和电力调度运行,最终形成一个系统的低碳电力运行系统,全面控制能耗和碳排放。

五、结束语

综上所述,电力系统正常运行可保障电力供应,低碳条件下电力系统运行在满足电力需求同时,应强化环境保护和控制能耗意识。做好电力系统低碳化建设与改造研究,引入清洁发电技术、加大太阳能和风能利用率、采用碳捕捉与封存技术、运用碳约束技术等,优化发电机组与电力调度、碳捕集运行等,最大限度减少碳排放,并起到有效控制系统运行成本作用,推动电力产业可持续发展。

参考文献

[1] 夏莘雨. 低碳条件下谈电力系统规划与运行优化[J]. 通讯世界, 2017(5):2.

[2] 陈步志. 低碳电力系统规划与运行优化研究综述[J]. 华东科技:学术版, 2016(10):1.

[3] 贺永峰. 低碳电力系统规划与运行优化展望[J]. 商品与质量, 2020, 000(043):7-7.

[4] 娄素华, 吴耀武,等. 低碳电力系统规划与运行优化研究综述[J]. 电网技术, 2019, 37(6):8.

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