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基于可持续发展战略背景下的电力新能源开发利用与节能研究

苏迎彬
  
电子企业
2024年38期
中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司

摘要:随着传统化石能源的日益枯竭及其带来的环境问题日益严峻,推动电力新能源的发展,如太阳能、风能、水能等可再生能源,已成为实现经济、社会与环境协调发展的重要途径。文章在基于电力新能源开发利用与节能现状的基础上提出了加大风力发电开发与利用、优化太阳能资源的应用环境、降低电力新能源线路传输能耗以及增强电力新能源动力系统节能力度等可持续发展背景下加强电力新能源开发利用与节能的对策,旨在提升电力新能源开发利用与节能的效率,助力我国电力行业的健康可持续发展。

关键词:可持续发展;电力新能源;开发利用;太阳能资源

引言

在21世纪的全球版图上,可持续发展已成为引领各国前行的核心战略,它不仅是应对环境危机、资源枯竭的迫切需求,更是实现经济、社会与自然环境和谐共生的必由之路。电力,作为现代社会的血脉,其生产与消费模式直接影响着全球能源结构的转型与生态环境的健康。因此,在可持续发展战略的大背景下,电力新能源的开发利用与节能降耗成为了时代赋予我们的重要使命。

新能源,如太阳能、风能、水能等,以其清洁、可再生、分布广泛的优势,正逐步成为替代传统化石能源的重要力量。电力新能源的开发利用,不仅能够减少对有限资源的依赖,降低碳排放,还能促进能源结构的多元化,增强能源供应的安全性。同时,节能技术的不断创新与应用,更是为电力行业的绿色转型注入了强劲动力,通过提高能效、减少浪费,实现了经济效益与环境效益的双赢。

一、电力新能源开发利用与节能发展现状

截至2023年底,全球可再生能源装机容量已达到3870吉瓦,同比增长14.77%,较2019年复合增长了11.13%。这一增长主要得益于太阳能和风能的快速发展,它们在2023年新增装机容量中占据了主导地位。2023年全球可再生能源新增装机容量达到473吉瓦,同比增长13.9%,占全球电力新增装机容量的86%。其中,太阳能发电装机容量大幅增加346吉瓦,风电增加116吉瓦,显示出全球对新能源的强烈需求和投资热情。

中国在全球新能源利用领域处于领先地位。截至2024年8月底,我国新能源发电装机规模(包括风力发电、太阳能发电、生物质发电)为12.7亿千瓦,占总发电装机比重超过40%,达到40.7%。这一数据不仅体现了我国新能源发展的速度和规模,也彰显了我国在推动能源转型方面的决心和成效。截至2024年3月底,全国风电累计并网容量达到4.57亿千瓦,同比增长22%。一季度全国风电发电量2636亿千瓦时,同比增长16%。截至2024年3月底,全国光伏发电装机容量达到6.59亿千瓦,一季度光伏发电量1618亿千瓦时,同比增长42%。截至2024年一季度末,全国生物质发电新增装机63万千瓦,累计装机达4477万千瓦,同比增长7%。生物质发电量518亿千瓦时,同比增长6%[1]。

二、可持续发展背景下加强电力新能源开发利用与节能的对策

(一)加大风力发电的开发与利用

国家和地方政府应制定清晰的风力发电发展目标,明确装机容量、发电量等具体指标,并纳入能源发展规划和可再生能源发展规划中。鼓励在风能资源丰富的地区建设大型风电基地,推动风电规模化发展。出台财政补贴、税收优惠、电价优惠等政策措施,降低风电项目的投资成本,提高风电项目的经济性。建立健全风电项目审批、建设、并网等环节的监管机制,确保风电项目顺利推进。支持风电企业、科研机构和高校加强合作,共同开展风电技术研发,提高风电设备的性能和效率。鼓励企业积极引进并有效消化国外的先进技术,以增强自主创新能力,从而推动风电技术的本土化进程。同时,应促进风电产业链各环节的协同发展,以提升风电设备的制造、安装及运维等领域的技术水平和市场竞争力[2]。

(二)优化太阳能资源的应用环境

推动太阳能参与电力市场交易,建立公平、公正、公开的市场竞争机制,提高太阳能的市场竞争力。同时,加强太阳能产品的市场监管,保障消费者权益。推动太阳能在分布式能源、微电网、建筑一体化等领域的应用,拓展太阳能的应用场景和市场空间。鼓励企业和个人安装太阳能发电系统,提高太阳能的普及率和使用率。加大电网投资力度,完善电网结构,提高电网的输电能力和稳定性,确保太阳能发电能够顺利并网发电。同时,加强电网与太阳能发电系统的协调配合,优化电力资源配置。推动储能技术的发展和应用,建设储能设施以平衡太阳能发电的间歇性和不稳定性,提高电力系统的稳定性和可靠性[3]。

(三)降低电力新能源线路传输能耗

优化电网规划与建设,对整体电网系统进行合理配置规划,注重各个环节的细节性工作,优化电网结构,减少不必要的输电距离和输电环节,从而降低线路电阻和电能损耗。在电网规划和建设中,应充分考虑新能源发电的分布和接入需求,合理布局变电站和输电线路,提高电网的灵活性和适应性。在电力系统设计和建设中,应选择低电阻的线材材料,如铜、铝等导电性能好的材料,以降低电阻损耗。合理布置线路,减小线路长度,避免迂回和交叉,减少电能在线路传输过程中的损失。在电力系统中加装无功补偿装置,如静电电容器等,对线路中的无功电流进行补偿,提高功率因数,降低电能传输过程中的无功损耗。根据实际配置情况,选择合理的无功补偿方式和补偿容量,以达到最优化的配置效果。供电电压的稳定度对电能损耗有重要影响。在电力系统运行中,需要加强对电压稳定度的控制和调节,保持供电电压在合理范围内,从而减小电能损耗,合理配置电网系统的电压,避免电压过高或过低导致的电能损耗增加[4]。

(四)增强电力新能源动力系统节能力度

实施电力系统节能改造,选用低损耗变压器:选择非晶合金铁芯等节能材料制成的变压器,降低变压器在运行过程中的铁损和铜损。通过调整变压器负载率、改善运行环境等措施,降低变压器能耗。安装无功补偿装置:在电力系统中安装并联电容器等无功补偿装置,提高系统功率因数,减少无功功率在电网中的传输和损耗。通过智能控制系统对电力负荷进行实时监测和优化调度,实现负载的合理分配和调节,避免电力浪费。提升新能源储能技术,在电力系统中引入电池储能系统,如锂离子电池、钠硫电池等,以平衡电力系统的供需关系,提高系统稳定性和经济性。研究和发展抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等新型储能技术,以满足不同场景下的储能需求。合理确定储能规模和位置:根据电力系统实际需求和特点,合理确定储能系统的规模和配置位置,以最大化储能效益[5]。

三、总结

在可持续发展战略背景下,电力新能源的开发利用与节能成为推动绿色转型的关键。新能源如太阳能、风能等,以其清洁、可再生的特性,为缓解能源危机、减少环境污染提供了有效途径。通过技术创新与政策支持,新能源发电效率不断提升,成本逐渐降低,正逐步成为主流能源之一。同时,节能降耗作为实现可持续发展的另一重要手段,贯穿于电力生产、传输、分配及使用的全过程。通过优化能源结构、提升设备能效、加强能源管理等措施,有效降低了能源消耗和碳排放,促进了经济社会的绿色发展。

综上所述,基于可持续发展战略,电力新能源的开发利用与节能相辅相成,共同推动能源体系的转型升级,为实现经济、社会、环境的协调发展贡献力量。未来,应继续加大新能源技术研发力度,完善节能政策体系,促进新能源与节能技术的深度融合与应用。

参考文献

[1] 黄前锋,喻国辉,余景瀚,等.可持续发展战略背景下电力新能源开发利用与节能措施分析[J].电工技术, 2023(S01):274-276.

[2] 瞿建军.从机制建设角度推动首都新能源发展的对策及路径[J].科学与财富, 2022:154-156.

[3] 贾海清,马知宏.浅谈储能技术在新能源电力系统的应用[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术, 2023.

[4] 刘召华.探讨电力新能源开发利用与电气节能路径[J].  2024(8):208-210.

[5] 孟南.电力新能源开发利用与电气节能措施分析[J].模型世界, 2022(14):70-72.

作者简介:苏迎彬 1988.01.20 男 河南省许昌市襄城县 汉族 本科 生产技术管理 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 研究方向:电力、新能源发电技术管理、电厂运维技术管理、电力企业管理

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