电力行业节能减排的技术分析报告

电力行业节能减排的技术分析报告

电力行业节能减排的技术分析报告

1

电力行业节能减排的技术分析报告

目录

第一节 中国电力工业能效的技术经济指标 ................................................................................. 4

一、标准煤耗率 ....................................................................................................................... 4 厂用电率 ................................................................................................................................... 4 发电水耗 ................................................................................................................................... 4 线变损....................................................................................................................................... 4 燃油量....................................................................................................................................... 5 二氧化硫排放量 ....................................................................................................................... 5 第二节 中国电力工业节能降耗的四类基本技术 ......................................................................... 6

降低发电能耗的主要途径 ....................................................................................................... 6 降低综合线损技术的四种方法 ............................................................................................... 7 电力需求侧节能管理技术手段浅析 ....................................................................................... 9 楼宇及变配电站建筑节能的相关技术剖析 ......................................................................... 10 第三节电力行业节能减排的技术研究最新进展 ......................................................................... 12

政府大力支持电力节能关键技术开发 ................................................................................. 12 环保新方法、新技术 ............................................................................................................. 14 国内电力节能减排自动化技术应用进展状况透析 ............................................................. 17 我国清洁煤发电技术的新纪元 ............................................................................................. 18 具有自主知识产权新型催化法烟气脱硫技术 ..................................................................... 18 第四节中国电厂烟气脱硫技术发展综述 ..................................................................................... 20

烟气脱硫技术的基本情况分析 ............................................................................................. 20 我国烟气脱硫技术工程应用概况 ......................................................................................... 21 烟气脱硫脱硝技术最新成果 ................................................................................................. 22 火电厂烟气脱硫技术推广应用对策：脱硫装置特许经营BOT模式 ................................. 23 第五节 中国变频调速技术在电力节能中的应用分析 ............................................................... 25

变频调速技术的节能效益与原理解析 ................................................................................. 25 高压变频调速技术在国内电厂的应用情况介绍 ................................................................. 27 变频调速技术市场及产品发展概述 ..................................................................................... 31 变频调速技术市场应用前景光明 ......................................................................................... 32 第六节 节能技术与管理规划措施分析 ....................................................................................... 34

健全制度、明确职责 ............................................................................................................. 34 加强节能技术工作 ................................................................................................................. 34 管理创新，转变工作方式 ..................................................................................................... 34 用好数据、确定节能指标 ..................................................................................................... 35 后续： ............................................................................................................................................ 35

走新型工业化发展道路，不断创新发展模式，积极调整产业结构，提高发展质量，努力提高能源利用率，坚持以人为本，统筹兼顾，实现电力与经济、社会、环境的协调发展，切

2

电力行业节能减排的技术分析报告

实把电力发展转移到科学发展的轨道上来，是电力工业学习实践科学发展观的积极成果，也是电力工业实现的全面、协调和可持续发展的必然要求。 近年来，我国电力工业开始告别过去粗放式发展方式，正在走上一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少，又好又快的发展道路。 党的十六大以来，电力工业贯彻落实国家优化发展火电，在保护生态基础上序开发水电，积极推进核电建设，加强电网建设的电力发展战略，同时，在新能源和可再生能源发展上取得了历史性突破。

目前，全国十大发电集团中有三家的可再生能源发电比例已占其总发电量的１０％以上。

由于**能源、资源以煤为主的特点，决定了我国将长期保持以煤电为主的电力结构。新世纪以来，火电发展越来越多地承受煤炭资源制约和环境、运输的多重压力，火力发电向高效益、低排放方向发展成为必然趋势。

“‘十一五’期间，我国电力行业节能减排取得显著成效，供电煤耗及二氧化硫控制水平已接近世界先进水平。”**电力企业联合会副秘书长王志轩说。

“十一五”前３年，电力工业作为我国节能减排的主战场，为全国完成“十一五”减排的阶段性目标，改善大气环境作出了重要贡献，得到了党和政府包括国际社会的认可。 目前，我国新建的火电厂全部配套加装了脱硫装置，同时加大了既有电厂的脱硫改造力度。截至２００８年底，全国火电厂烟气脱硫机组投运容量达到３．６３亿千瓦，占全国火电装机容量的６０．４％。

我国主要发电集团都已提前完成了“到２０１０年火电平均供电煤耗控制在３５５克标准煤／千瓦时”的“十一五”目标。２００８年全国６０００千瓦以上电厂发电标准煤耗为３４９克／千瓦时，比１９８０年下降９１克标准煤；厂用电率５．９５％，比１９８０年下降０．５个百分点；线损率６．６４％，比１９８０年下降２．１个百分点。 在加快清洁高效机组建设的同时，稳步推进小火电机组关停工作。截至２００８年６月３０日，“十一五”期间全国累计关停小火电机组７４６７台，共５４０７万千瓦。２００８年单机６０万千瓦及以上火电机组占同口径总容量的比重为３１．２７％，３０万千瓦及以上火电机组达６５．１８％，单机１０万以下的火电机组下降到１３．３８％。 绿色和平组织的一份研究报告认为，我国在过去３年半内关停的小火电装机容量，相当于整个澳大利亚的电力装机容量。通过此举，每年可以减少１．１亿吨的二氧化碳。

同时，电力工业循环经济发展也取得了实实在在的成效。目前，全国发电废水重复利用率达到７０％以上，越来越多的电厂采用了城市再生水作为淡水资源，粉煤灰、脱硫石膏等废弃物的综合利用水平进一步提高。

越来越多的电力企业在资源和环境压力下，选择向综合性能源集团转型。从最初简单的煤电联营，向煤电路港、有色金属、物流行业拓展，通过加强电煤自保能力，提高了可持续发展预期，同时通过产业链的不断延伸提高终端产品的附加值，增强了抗风险能力。 近几年来，电网建设持续保持了较大的投资强度，电网建设长期滞后于电源建设的局面正在逐步改变，电网和电源协调发展的趋势初显。“西电东送”三大通道送电能力已接近５０００万千瓦，特高压电网的投运和全国联网步伐的加快，全国范围的资源优化配置格局正在逐步从图纸变为现实。电力的大规模、远距离、高效率输送能力提高，促进了大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发和利用。

3

电力行业节能减排的技术分析报告

第一节 **电力工业能效的技术经济指标

一、标准煤耗率

标准煤是指1kg含热量29308kJ的燃料，换算公式为： 标准煤量（kg）=某种燃料数量（kg）×该种燃料的低位发热量（kJ/kg）/29308（kJ/ kg）

发电标准煤耗率计算公式为： 发电标准煤耗率[kg/（Kw.h）]=发电标准煤量（kg）/发电量（kW.h）

供电标准煤耗率：燃煤电厂向厂外供出1 kW·h电能平均耗用的标准煤量，称为供电标准煤耗率。其计算公式为： 供电标准煤耗率[g/（Kw.h）]= 发电标准煤量（kg）/厂供电量（kW.h） 式中：厂供电量＝发电量－发电厂自用电量

厂用电率

发电厂在生产过程中必需的自用电量占发电量的百分比称为厂用电率.由于发电方式不同,厂用电率会有很大的变化,常规水电站厂用电率很低,一般在0.5%以下.燃油,燃气发电厂厂用电率比常规水电站高,但大大低于燃煤电厂。

发电水耗

耗水率是每发一个千瓦的电力，流过水轮机的水量，是表征发电机效率的重要参数。

平均耗水率=水量/电量；

水量可以在水轮机上安装流量计，并以流量对时间积分得到水量。电量可以从电度表上查得。

实时耗水率=流量/功率

如果没有办法计量实时流量，可以采用水轮机特性曲线查得，常规的水轮机特性曲线很难直接查得流量，需要用功率、效率、水头等反复叠代逼近，所以一般都是事先用水轮机特性曲线计算出耗水率曲线，在使用时直接查得。

线变损

在线路中，由于导线发热而消耗的电能叫线损；变压器引起的损耗称为变损。

4

电力行业节能减排的技术分析报告

线损计算三中简易方法： 1、已知线路电流线损计算： 常用公式为：△A=3×24×IR×10

2?3（kwh）

式中△A为每日有功损耗，R为线路电阻，I为日均方根电流； 2、已知线路电压损失率线损计算：

一条0.4KV配电线路损耗电度为 △A=0.38△U（g）A

式中△U (g)为电压损失率，A为计算线损时段该条低压配电线的供电量，可从电费资料中得到；

3、已知供电量的线损计算：

对于一般的高压配电网用户可由月供电量求出每月线损：

?P△A=24×30△Po

2421L (kwh)

2式中△Po为有功功率损失系数，L为线路长度（km），∑P 1代表日24小时功率平方之和。

4、变损计算：

变压器的电能损耗 △A=0△PO.TTgz＋△PCu.N.T（

Sc2）? Snt式中△PO.T——变压器空载时有功功率损耗，Tgz——变压器全年投入的运行时数， △PCu.N.T——在额定负载下负荷电流引起的有功功率损耗增量，?：年最大负荷损耗时数 Sc——变压器计算负荷，Snt——变压器额定容量；

燃油量

既是火电厂的点火助燃油消耗量和以燃油为燃料的锅炉燃油消耗量总和；

二氧化硫排放量

采用物料平衡方法计算：

Gso2= 2×B×F×S（1－Nso2）（1）

式中 Gso2——二氧化硫排放量，kg； B——耗煤量，kg；

F——煤中硫转化成二氧化硫的转化率（火力发电厂锅炉取0．90；工业锅炉、炉窑取0．85；营业性炉灶取0．80）；

5

电力行业节能减排的技术分析报告

S——煤中的全硫份含量； Nso2——脱硫效率，若未采用脱硫装置，

Nso2＝0

锅炉二氧化硫和氮氧化物最高允许排放浓度 （GB13271-2001） 锅炉类别 燃煤锅炉 燃油锅炉 轻柴油、煤油 其他燃料油 燃气锅炉

全部区域 100 100 / 400 注：* 一类区禁止以重油、渣油为燃料的锅炉。

全部区域 1200 900* / 400* 适用区域 全部区域 全部区域 SO2排放浓度（mg/m3） NO排放浓度（mg/m3） Ⅰ时段 1200 700 Ⅱ时段 900 500 Ⅰ时段 / / Ⅱ时段 / 400 第二节 **电力工业节能降耗的四类基本技术

要优化电源结构，促进多种能源发电，加强电网调度，保证可再生能源发电全额上网。坚持“以大代小”替代发电的原则，实施有利于节能减排的发电调度办法，优先安排清洁、高效机组和资源综合利用发电。

降低发电能耗的主要途径

1、降低小火电组运行时数，淘汰落后小火电组

“十五”后期，为解决电力供需矛盾，小火电每年投产达500万千瓦以上，这在缓解供电紧张方面起到了一定的作用，但同时也使得能耗高、污染重的小火电机组仍占到较大的比例。从节能、环保、经济的角度，必须使这些高耗能机组逐步退出发电市场。

2009年是实现“十一五”节能减排约束性目标的关键一年，为进一步推进这项工作，国家发改委于5月4日发文提出今年节能减排工作的八项具体任务。同时提出，在确保经济增长的同时，把调整优化产业结构作为应对危机的重要战略举措，作为产业调整和振兴的关键。截至2009年6月30日，全国已累计关停小火电机组7467台，总容量达到5407万千瓦，累计节约原煤1.6亿吨。提前一年半完成“十一五”关停小火电机组任务（5000万千瓦）。按每千瓦时供电量节约150克标准煤计算，与2005年相比，2010年当年可以少用标准煤2670万吨左右，约占2005年全国能源消费总量的1.2%。

但目前全国还有20万千瓦及以下纯凝火电机组约8000万千瓦，能耗高、污染重的火电装机依然较多。淘汰落后小火电工作任重道远。

2、加强基建项目技术审查，创造节能降耗的技术条件

6

电力行业节能减排的技术分析报告

火电站系统性能设计对电站运行成本的影响很大，一般投资者注重单位投资和设计负荷下的技术经济性能，对机组的变工况运行和对调峰的适应在设计分析预测上要求不高，特别是辅机系统、公用系统的技术性能对机组调峰的适应性很差。新投产的大型机组往往刚刚投产就面临投人大量的技改资金进行技术改造问题。

设计单位在系统运行性能设计研究上考虑要深入具备试验和运行技术经验，做出准确评估分析；选取辅机富裕容量不宜偏大，过去规范30%以上的富裕容量既增加相对造价也降低了系统的经济性能；严把项目的审批关，使之与国家产业政策、行业发展规划以及技术、环保、节能等方面的要求相适应，防止已经淘汰的落后生产能力变相死灰复燃。

3、加强燃料管理以较低单位燃料成本

发电厂的燃料管理一般都由厂内的燃料公司实行标煤单价总包，形成厂内燃料公司的利润。有的还用于从主业剥离人员的开支、非生产项目建设等，造成很大的成本支出。这是影响生产成本的大户，应坚决取消。加强煤质检验，在采购煤的标准监督方面，要具有一定的专业知识的人员。要加大煤场管理监督力度确保数据真实准确，厂内对燃料采购订货、采制化、核算、储存等各个环节要形成一种积极有效的奖惩制约机制。在进厂的质量检验手段要配备机械化的连续采样装置，杜绝一切形式亏吨亏卡。

4、抓好节能技术改造和管理，对能源消耗实行过程控制

节能是能源产业永恒的主题。就普遍意义来说，国产机组80%以上负荷、20万kW机组煤耗应该是350g/kWh以下;电泵运行厂用电率应该是7.3%;亚临界30万kW 机组煤耗应该是330g/kWh以下;汽泵运行厂用电率在低海拔地区达到4%以下;超临界机组供电煤耗达到310g/kWh以下;企业实际运行时的指标与此差距还是很大的。

火电机组普遍存在着耗煤量高于发达国家同类机组3%以上的问题，利用技术改造汽封结构、配气结构、低负荷运行方式、辅机配置方式、驱动方式等不合理的问题。采用科学管理方法，制定相关能耗标准和考核制度，对生产过程能耗实现过程控制辨证的分析不合格因素，掌握运行质量，及时反馈，做好防范。

降低综合线损技术的四种方法

1、线路经济运行

合理选用导线截面和材质，必要时按经济电流密度法选取；合理走线，减少线路长度；应将三相载流导体正确排列减少近距效应从而减小电抗。

2、改善无功分布，提高功率因素

当线路输送的有功功率不变时，输送的无功功率越多，线损越高；当功率因素提高以后，负荷向系统吸收的无功功率减小，线损就会降低。 （1）、安装无功补偿装置

无功补偿装置使最有效、最常用的提高功率因素、降损节能的装置。

由△P%=（1-cos?1/cos?2）当-cos?1=0.6提高到cos?2=0.92?100% 和数据统计，时，电网中可变损耗减低将近60%；当cos?1=0.8提高到cos?2=0.95时，可降低29%。无功补偿应遵循：全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡的原则。结合补偿要突出重点。

7

222222电力行业节能减排的技术分析报告

集中与分散相结合，以分散补偿为主；降损与调压相结合，以降损补偿为主；输电网与配电网相结合，以配电网补偿为主；供电部门与用户结合，以就地平衡为主。 （2）、合理选用异步电机容量

电力系统负荷中，异步电动机占有很大比重，会吸收系统中的无功，关系如下：

?PQ=Q0??Qe?Q0???P?e??（Qe?Q0）k2 ??Q0??2其中Q0异步电机空载时取用的无功功率；k异步电机受载系数。Qe异步电机额定无功功率；由上式可知电机取用的无功功率有两部分组成Q0和Qe。由于空载无功的存在，电动机有功负荷下降时，无功功率不能成比例的下降，导致电机在轻载时，功率因素显著下降。若k=1，cos?1=0.8；当k=0.5，cos?1=0.69；当k=0.25，cos?1=0.47。因此在选择电机容量时，应该尽量使电机经济出力接近负载功率，避免“大马拉小车”。

3、调整负荷曲线，平衡三相电压

2222供电方式采用三相四线制时，单位长度线路上的功率损耗为?P?IaR?IbR?IcR?Io2R

R——单位长度线路电阻值，中性线截面积通常只有相线一半，故中性点为2R I_——三相电流和中性线电流

三项负荷完全平衡时，Io=0，三相电流=I，单位长度功率损耗为 ?P?3IR

由于配电网用户较为分散，线路较长、三相负荷不平衡、中性线有电流通过，使得电能损耗增加。当各相不平衡时，假设最大一相电流为Imax， 则负荷不平衡度??2Imax?I?100%，则与平衡时功率损耗增量系数K??P1/?P I相对于三相平衡的情况，不平衡度?越大，线损增量也越大。规程规定，三相负荷不平衡度不得大于20%。避免三相不平衡方法除了合理调整负荷外，还要避免发生中性线断线事故。

4、选用合理容量、降损节能变压器

变压器损耗一般占全系统总线损量的30%~60%,故降低变压器损耗是电网损耗的重要内容。变压器的容量越大，它所去用无功功率也越大。提高配电变压器利用率，把不用的变压器从高压侧断开，减少无谓功率损耗；按用电负荷、年用电损耗率最小选择变压器容量。

一台高效节能变压器S9100KVA替换高损耗变压器SJ100KVA，节能达到50%。S9系列变压器，电压为10kV，容量为30—1600kVA。共有19个品种，53个规格。产品性能指标己达到世界八十年代初期的先进水平，是目前以及今后一个时期内我国变压器行业的代表产品，反映了我国变压器的设计和制造水平。S9系列变压器与符合JB1300—73标准的SLl系列变压器相比，空载损耗平均降低44.7%;负载损耗平均降低30.12%;总损耗平均降低32.96%。与SL7系列低损耗变压器相比,空载损耗平均降低7.2%;负载损耗平均降低21.4%;总损耗平均降低19.23%。山东省现有旧系列变压器11.4万台，885万kVA。假设这些旧系列变压器是SLl系列产品，全部换成S9系列变压器后，全年大约可节约电能52400万度。

8

电力行业节能减排的技术分析报告

全国现有旧系列变压器135万台，11500万kVA。假设这些旧系列变压器全部是SLl系列产品，全部换成S9系列变压器后，全年大约可节约电能68ll00万度。如果按一九八O年我国发电水平实际耗煤平均每度448克计算，一年可为国家节省标准煤约305万吨。如果电费平均按0.1元/度计算，一年可节约电费约68110万元。况且现在运行中的变压器大多数是仅相当于国际四、五十年代产品水平的SJ系列产品，S9系列变压器替代SJ系列产品，其节能效果将更加显著。

S9系列产品在技术性能上达到国际同类产品的水平，在结构设计中采用了新工 艺、新材料、新技术。铁芯叠片形式采用全斜450接缝结构，材料为晶粒取向冷轧硅钢片。 相当于国外Z10一0.3硅钢片。芯柱绑扎采用半干性无纬玻璃粘带，以降低空载损耗。线圈材料采用铜导线;线圈分接头按中断点调压方式引出，改善了电磁分布，提高了抗冲击性能。油箱的上部和下部装有定位装置，用以固定身。安装使用时可省去吊芯检查工作。由于采用具有八十年代世界先进水平的卧式分接开关，大大提高了分接开关调节的准确性，降低了油箱高度。与SL7系列产品相比，节约变压器油10%。同时通过提高工艺系数，降低了材料耗，避免S9系列变压器的制造成本上升过高，从而使S9系列变压器具有较好的经济性。

随着新技术、新材料应用工，低能耗变压器不断涌现。比较先进非晶体合金变压器比传统变压器固定损耗降低70%左右，所以电网企业应该综合考虑性能优良的高效节能变压器的选用。

电力需求侧节能管理技术手段浅析

需求侧管理的基本要素是不能牺牲用户的生活品质和生产能力，不增加用户的能源成本，通过科学使用能源的合理技术，来实现有效降低负荷，减少能源消耗，而且这些技术的投入最终是有较好的经济回报的。

1、改变用户用电方式

主要指负荷整形管理技术，包括削峰、填谷和移峰填谷3种。根据电力系统的负荷特性 ，以某种方式将用户的电力需求从电网的高峰负荷期削减 、转移或增加电网负荷低谷期的用电，以达到改变电力需求时序上的分布，减少日或季节性的电网峰荷，提高系统运行的可靠性和经济性，还能减少新增装机容量 、节省 电力建设投资，降低预期的供电成本 。主要 在终端用户中采用蓄冷蓄热技术、能源替代运行技术和改变作业程序、调整轮休制度

2、提高终端用电效率

主要有选用高效用电设备、实行节电运行、采用能源替代、实现余能余热回收和应用高效节电材料、作业合理调度 、改变消费行为等推广高效节能电冰箱、空调器 、电视机、洗衣机 、电脑等家用及办公电器 ，降低待机能耗 ，实施能 效标准和标识 ，规范节能产品市场 引 导企业采用无功补偿 、智能控制技术、变频速和高效变压器、电动机等节电控制技术和产品 ，有利于电网削峰填补、优化电网运行方式、改善用能结构、降低环境污染，提高终端电能利用率。

3、分布式能源

就需求侧管理的技术而言，分布式能源是最主要的技术构成。所谓分布式能源技术就是分布在需求侧的能源梯级利用，以及资源综合利用、可再生能源和储能调节技术。通过在需

9

电力行业节能减排的技术分析报告

求现场根据用户对各种能源配置状况和不同的能源需求，实现温度对口供能，将输送环节的损耗降至最低，从而实现能源利用效能的最优化。热电冷联产就是其中的一种典型方式。

需求侧管理是一种自发的，自下而上的，自觉自愿的，独立自主的，以节能为市场，以科学用能技术为支撑，以服务为手段，以盈利为目的的经营行为。而不是政府或垄断企业干预和管制的一种方式、方法，或者结果。正是因为能源用户通过合理有效地优化能源使用方式，从而可以节约能源费用，并以此作为利益诱惑和驱动因素，盈利使其成为一种能够可持续发展的动力。其实，与需求侧管理相继发展起来的还有“能源服务公司（ESCO）”、“合同能源管理（EMC）”、“分布式能源（DE）”，以及“综合资源规划（IRP）”和“环境排放交易机制”等等一系列新的理念、机制、技术和市场。这些新事务互相关联，互相支持，互相融合，互相促进。他们是放松管制的结果，是能源市场化的直接产物。需求侧管理是一个大潮流中的一部分，是一个大系统的子系统。

楼宇及变配电站建筑节能的相关技术剖析

1、 围护结构节能技术

围护结构节能技术指通过改养建 筑物围护 结构的热工性能，达到夏季隔绝室外热量进人室内，冬季防止室内热量泄出室外，使建筑物室内温度尽可能接近舒适温度，以减少通 过辅助设备 (如采 暖、制 冷设备)达到合理舒适室温的负荷，最终达到节能目的。建筑物的围护结构节能技术分为墙体节能技术、窗户节能技术、屋面节能技术 、遮阳系统 、生态绿化等

2、 电气设备节能

(1)电气布置及接线优化。从电气设备布置而言，尽量将需要散热的设备放在通风良好的场所，以最大限度地减少机械通风，降低建筑物内的能耗 ;将变压器室等产生大量热量的设备房间与需要配置空调的设备房间的隔墙采取隔热措施 （2）电气设备处于最佳经济运行状态。

a) 减少接触电阻。电气连接的接触面都存在接触电阻。消除或减少接触电阻，对于经常

有大电流流过的导线尤为重要。其节电效果较好；

b) 减少涡流损耗。有些用电设备如电焊机的二次端属低电压、大电流电路。为了降低电

损，即电缆的欧姆损耗，使电弧保持稳定，必须把电焊机置于离施焊最近的地方，更不能把电缆线绕成线圈状放在钢板上，否则会造成涡流损失；

c) 投入备用电路。有些用户设有备用电缆和线路，若把这些备用回路也投入运行，可使

配电线路的截面成倍增加而又不需要额外投资。还减少了电路上的电流密度，使事故率大大减少，也不影响备用回路的作用。此原则亦适用单台用电设备的馈线； d) 调整供电线路。合理调整供电线路的负荷，降低供电线路上的电流，会收到明显的节

电效果；

e) 减少空载损耗。下班时断开电源线路，可减少线路上的空载运行损耗，一般可达

3%-5%。若条件允许，采用定时电力自控器，节电效果会更好。

（3) 选用环保节能型设备。a.变压器是主要的耗能设备，降低变压 器的损耗是变电站节能的关键。b.尽量利用 自然采光，特别是人员巡视、设备运输的楼梯间和走廊应尽可能采用 自然来光;所有的

10

电力行业节能减排的技术分析报告

照明光源全部采用发 光二极管。c.选用配置有变频器的风机及空调设备即采用智能化产品，可根据环境状况 自动启动和 自动关闭 ，即仅在设备运行或事故处理的时候才启动 ，以达到节约用 电的目的。d.使用温湿度控制器 ，在环境温度和湿度未满足运行要求时 ，再 自动投人开关柜 的加热器

3、 空调节能技术

空调一直是建筑能耗中的大户，约占整个建筑能耗的35%以上。空调系统的能耗主要有两个方面：一方面是为了供给空气处理设备冷量和热量的冷热源能耗，如压缩式制冷机耗电，吸收式制冷机耗蒸汽或燃气，锅炉耗煤、燃油、燃气或电等；另一方面是为了给房间送风和输送空调循环水，风机和水泵所消耗的电能。空调节能技术可从几个方面进行：降低空调冷负荷，提高冷气输配系统的效率，提高制冷系统的效率，采用蓄冷系统，利用相变储能材料等。

下面主要浅析建筑空调降低设备能耗及运行控制能耗两大方面的节能技术。

冷热源的能耗由建筑物所需要的供冷量和供热量决定，建筑物的空调需冷量和需热量的影响因素为冷热负荷，包括室外气象参数（如室外空气温度、空气湿度、太阳辐射强度等），室内空调设计标准，外墙门窗的传热特性，室内人员、照明、设备的散热、散湿状况以及新风量等方面影响。

减少冷热源的能耗可以通过以下三种形式实现： 第一、降低冷热负荷

减少冷热负荷是商业建筑节能最根本的措施。房间内冷热量的损失通过房间的墙体、门窗等传递出去，减少建筑物的冷热负荷就是要改善建筑的保温隔热性能。 第二、合理降低系统设计负荷

形成大马拉小车的现象，既增加了投资也不节能。 目前我国多数设计人员在设计空调系统时往往采用负荷指标进行估算，并且出于安全的考虑往往取值过大。 第三、控制新风量与降低室内温湿度设计标准

根据其新风引入方式，还可以通过在过渡季节和冬季直接引入室外的温湿度相对较低的新风来带走房间内所产生的各项热湿负荷，无需使用集中制冷系统达到“免费”供冷的节能效果。

暖通空调在建筑节能中最重要的是空调系统的优化，可以通过采取变流量技术和增大送风温差和供回水温差的办法来提高系统能效。 第一、采用变流量技术

变风量空调（VAV）系统可以通过改变送风量的办法来控制不同房间的温湿度。同时，当各房间的负荷小于设计负荷时，变风量系统可以调节输送的风量，从而减小系统的总输送风量。这样，空调设备的容量也可以减小，既可节省设备费的投资，也进一步降低了系统的运行能耗。而风量的减小又节约了处理空气所需的能量。有资料显示，采用变风量系统可节约能源达到30%，并可同时提高环境的舒适性。该系统最适合应用于楼层空间大而且房间多的建筑，尤其是办公楼，更能发挥其操作简单、舒适、节能的效果。据统计，采用变风量（VAV）空调系统，全年空气输送能耗节约1/3，减小设备容量20%-30%。 第二、增大送风温差和供回水温差

若系统中输送冷（热）量的载冷（热）介质的供回水温差采用较大值，则当它与原温差的比值为N时，从流量计算式可知，采用大温差时的流量为原来流量的1/N，而管路损耗即水泵或风机的功耗则减小为原来的1/N2，节能效果显著。故应在满足空调精度、人体舒适度和工艺要求的前提下，尽可能加大温差，但供回水温差一般不宜大于8℃。

11

电力行业节能减排的技术分析报告

4、 照明节能

(1)利用自然采光。尽量利用自然采光，特别是人员巡视、设备运输的楼梯间和走廊应尽可能采用自然采光

(2)选用高效、节能的电光源。光源的节能主要取决于它的发光效率 。照明光源的选择 ，{涂根据使用场所的需求外 .还应根据电光源 的显色指数 、使用寿命 、调光胜能 、点燃特性等综合考虑。原则是根据不同需求情 况积极选用新一代的节能光源 ，如用 电子节能灯替换 白炽灯 ，用高压钠灯 、金 卤灯替换 高压汞灯

(3)采用高效 、光通维持率高的灯具。灯具是对光源发出的光进行再分配的装置。衡量灯具的节能指标是光输出比(LOR)(灯具效率)。选用优质高效、光通维持率高的灯具对照明节能具有重要的意义

(4)采用 先进控制系统和策略 采用先进控 制系统和策 略的节能潜 力基于 2个方而 :a.通常晚 间电网电压高于标准电压 ，至使灯具超功率运行 ，不 仅亮度超标 ，而且缩 短了灯具寿命 。b由于 23:00以后的照明需求 (特别是路灯 照明)急剧减小 ，可以适 当降低亮度水平 (符合照明标准规定和要求的亮度 )，通过对路止f电路进行适当的稳 压调压控制 ，可以节约更多的能源 ，同时延长灯具寿命。

第三节电力行业节能减排的技术研究最新进展

政府大力支持电力节能关键技术开发

1、《国家发改委、电监会加强电力需求侧管理工作的指导意见》

第十一条 各省（区、市）政府应大力推广蓄能，包括蓄冷、蓄热等转移负荷类技术措施。各地区要加快建设和完善电力负荷管理系统。负荷监控能力应达到本地区总用电负荷前70％，引导电力用户主动转移高峰负荷。

第十三条 省（区、市）政府有关部门应制定经济补贴等优惠政茉，研究提出信贷政策建议，扶持节能技术、产品的研究开发和生产。节能技术包括：绿色照明技术、产品和节能型家用电器;高效风机、水泵、电动机、变压器的应用技术；大功率低频电源冶炼技术；交流电动机调速运行技术；建筑节能技术等等。组织高效先进技术的示范工程，鼓励电力用户购买、使用节能技术和产品，替代旧的高能耗工艺。

今年3月26日，财政部、住房和城乡建设部联合下发了《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》及《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》，为有效缓解光电产品国内应用不足的问题，在发展初期采取示范工程的方式，实施**“太阳能屋顶计划”，加快光电在城乡建设领域的推广应用。《办法》宣布实施“太阳能屋顶计划”，对太阳能建筑进行补贴，2009年补助标准原则上定为20元/Wp。

国家性重大光伏发电支持政策——“金太阳”工程7月启动。国家能源局联合印发了《关于实施金太阳示范工程的通知》(以下简称《通知》)，决定综合采取财政补助、科技支持和

12

电力行业节能减排的技术分析报告

市场拉动方式，加快国内光伏发电的产业化和规模化发展，并计划在2-3年内，采取财政补助方式支持不低于500兆瓦的光伏发电示范项目。对并网光伏发电项目，原则上按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的50%给予补助；其中偏远无电地区的独立光伏发电系统按总投资的70%给予补助。

2009年4月21日根据《国家高技术产业发展项目管理暂行办法》（国家发展改革委令第43号）的规定，同意13个电力节能关键技术开发项目列入国家重大产业技术开发专项。

国家高技术研究发展计划（863计划）新材料技术领域“国产碳纤维在电力行业应用关键技术开发”重点项目以电力输运和风力发电领域碳纤维复合材料应用为突破口，重点开发国产碳纤维复合材料导线及杆塔制备关键技术，降低输电线路损耗；开发风力发电用国产碳纤维复合材料大型叶片关键技术，实现大型风机叶片减重。通过国产碳纤维复合材料在电力行业的应用，提高输电效率和风能利用率，推动相关产业的发展。

2009年9月27日，国家电网公司智能电网部在南京组织召开了《智能变电站技术导则》（送审稿）评审会议。国家电网公司智能电网部沈江副主任，安全监察质量部、生产技术部、科技部、国调中心有关负责人，国网电科院胡毅副院长，各网省公司、高校和科研院所、生产厂家专家参加会议。杨奇逊院士担任评审组长，评审组同意《智能变电站技术导则》通过评审。

《智能变电站技术导则》编写框架7月31日通过审查后，国网电科院负责起草《智能变电站技术导则》并征求意见。评审会上国网电科院介绍了标准征求意见的情况。评审组30位专家对送审稿进行了认真的审议。评审组一致认为，《智能变电站技术导则》对智能变电站的技术原则和体系架构，设备层、系统层及辅助设施的技术要求，以及智能变电站的设计、调试验收、运行维护、检测评估等环节的要求作出了规定，能够用于指导新建智能变电站和在运变电站的智能化改造。标准确定了智能设备及系统功能的定义，充分展现了智能变电站技术前瞻、经济合理、环境友好、资源节约等先进性，可以推动并规范智能变电站技术发展。国网电科院将根据评审会提出的意见和建议进行修改后形成报批稿，报主管部门批准。

8月31日从国家能源局获悉，“十二五”能源规划前期重大问题研究工作日前启动，这意味着备受关注的“十二五”能源规划编制工作已提上议事日程。

年初召开的全国能源工作会议提出，今年要启动能源“十二五”规划的前期研究工作，下半年初步完成规划编制工作，并广泛征求意见。会上，国家能源局局长张国宝特别强调：“编制‘十二五’能源规划是一项极其重要的工作。”

“十二五”时期是我国经济和社会发展的重要战略机遇期，也是我国全面建设小康社会的关键期，能源产业面临前所未有的发展机遇和挑战。编制和实施好“十二五”能源规划，实现能源产业可持续发展，对于保障国家能源安全，支撑经济社会健康发展具有重要意义。 据介绍，为提高规划编制工作的公众参与度，调动优秀资源，凝聚社会各界智慧，增强规划的科学性、实用性，国家能源局结合“十二五”规划期间能源产业发展所面临的新形势和新要求，以及影响能源产业发展的重要因素，研究确定了七大研究课题，面向社会公开选聘研究单位。 据了解，七项研究课题涉及能源供需总量和结构、能源发展约束性因素、能源运输通道、新兴能源、煤炭清洁利用、智能电网等多个方面。根据进度，明年5月份前这些研究课题正式完成。

13

电力行业节能减排的技术分析报告

环保新方法、新技术

1、污泥焚烧发电技术

污泥的环保处理是困扰每个城市的难题。污泥焚烧处理在无害化、资源化方面优势明显，然而单独建污泥焚烧厂投资大、运行成本高。深圳等地曾经尝试在垃圾焚烧发电厂进行了直接掺烧污泥，但遇到相关技术难题无法解决。

天津泰达环保有限公司在国内首次成功开发出污泥衍生燃料技术，使本市污泥焚烧发电技术走在全国前列。目前该技术已经完成中试，即将推广应用。

该项技术主要研究人员刘汉桥博士说，污泥的主要成分是糖类、脂肪和蛋白质，这些物质具有很好的黏结性。该技术就是利用这种特性使低成本的秸秆和污泥结为一体，既解决了传统生物质颗粒燃料生产成形过程中遇到的能耗过高、磨损机器严重等难题，又有效地将污泥变废为宝，实现了其无害化处理。

如果该技术在日处理生活垃圾1200吨的泰达环保双港垃圾焚烧发电厂应用，每年可处理3万吨污泥；如果在相继建成的汉沽垃圾焚烧发电厂、大港垃圾焚烧发电厂进行污泥同步焚烧处理，新区每年可消化污泥10万吨左右。

滕州新源公司污泥掺烧发电系统，充分利用电厂烟气余热，采用直接接触干化工艺，实现污泥无害化处置（160℃干化，1500℃焚烧），开创了国内10万千瓦以上机组污泥焚烧处置的先例。该工程采用镶嵌式技术，一次性投资少；全负压封闭运行，实现污泥全过程自动化控制，无二次污染；干化后的污泥直接混入燃煤,送入锅炉燃烧，以废治废，废中取材，实现污泥的资源化利用。实践证明，该工程的建设与运营，既彻底将滕州市污水处理厂产生的污泥全部给予了妥善处置，消除了污泥对大气、土壤的危害，同时为该公司增强综合竞争力，进一步可持续发展提供基础，真正实现了企业环境和经济效益的双赢。

目前，滕州公司独创的城市污泥无害化资源化处置工艺，已通过国家专利局初审。

2、风电技术

近年来，新兴市场的风电发展迅速。在国家政策支持和能源供应紧张的背景下，**的风电特别是风电设备制造业迅速崛起，已经成为全球风电投资最为活跃的场所。国际风电设备巨头竞相进军**市场，Gamesa、Vestas等国外风电设备企业纷纷在**设厂或与我国本土企业合作。

据不完全统计，2009年上半年我国风电设备产量达427万千瓦，同比增长135.7%。中投顾问能源行业首席研究员姜谦认为，上半年我国风电设备业的快速增长，一方面与国家的政策扶持有关，比如4万亿元经济刺激计划和装备业调整振兴规划;另一方面，也与终端需求的回升有关，数据显示，目前国内有1230万千瓦风电项目批复在建。另外，2009年上半年我国风力发电达到126亿千瓦时，占同期全国发电量约百分之一，而目前我国已成为亚洲第一风能利用大国。另外，截至2009年6月底，全国风电并网装机1181万千瓦，同比增长101%。

风力发电机一般有风轮、发电机（包括装置）、调向器（尾翼）、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能。发电机在风轮轴的带动下旋转发电。 风轮是集风装置，它的作用是把流动空气具有的动能转变为风轮旋转的机械能。一般风力发电机的风轮由2个或3个叶片构成。在风力发电机中，已采用的发电机有3种，即直流发电机、同步交流发电机和异步交流发电机。 风力发电机中调向器的功能是使风力发电机的风轮随时都迎着风向，从而能最大限度地获取风能。一般风力发电机几乎全部是利用尾翼来控制风轮的迎风方

14

电力行业节能减排的技术分析报告

向的。尾翼的材料通常采用镀锌薄钢板。 限速安全机构是用来保证风力发电机运行安全的。限速安全机构的设置可以使风力发电机风轮的转速在一定的风速范围内保持基本不变。 塔架是风力发电机的支撑机构，稍大的风力发电机塔架一般采用由角钢或圆钢组成的桁架结构。风力机的输出功率与风速的大小有关。由于自然界的风速是极不稳定的，风力发电机的输出功率也极不稳定。风力发电机发出的电能一般是不能直接用在电器上的，先要储存起来。目前风力发电机用的蓄电池多为铅酸蓄电池。

风机叶片是风力发电技术进步的关键核心。 风力机部件，其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。我国风机叶片行业的发展是伴随着风电产业及风电设备行业的发展而发展起来的。由于起步较晚，我国风机叶片最初主要是依靠进口来满足市场需求的。随着国内企业和科研院所的共同努力，我国风机叶片行业的供给能力迅速提升。

目前，我国风机叶片市场已经形成外资企业、民营企业、研究院所、上市公司等多元化的主体投资形式。外资企业主要有GE、LM、GAMESA、VESTAS等，国内企业以时代新材、中材科技、中航惠腾、中复连众为代表。截至到2008年5月，**境内的风电机组叶片厂商共有31家。其中，已经进入批量生产阶段的公司有10家。2008年，已经批量生产的叶片公司生产能力为460万千瓦。预计2010年，这些叶片公司全部进入批量生产阶段后，综合生产能力将达到900万千瓦。

3、燃料电池发电的技术

燃料电池发电是将燃料的化学能直接转换为电能的过程，其发电效率不受卡诺循环的限制，发电效率可达到50％～70％，被誉为21世纪重要的发电新技术之一。目前，国际上磷酸型燃料电池已进入商业化，其它几种燃料电池预计在2005～2010年容量在200kW及以上的将全面进入商业化。

燃料电池发电是在一定条件下使燃料(主要是H2)和氧化剂(空气中的O2)发生化学反应，将化学能直接转换为电能和热能的过程。与常规电池的不同：只要有燃料和氧化剂供给，就会有持续不断的电力输出。与常规的火力发电不同，它不受卡诺循环的限制，能量转换效率高。与常规发电相比燃料电池具有以下优点：

(1)理论发电效率高，发展潜力大。燃料电池本体的发电效率可达到50％～60％，组成的联合循环发电系统在(10～50)MW规模即可达到70％以上的发电效率。 (2)污染物和温室气体排放量少。与传统的火电机组相比，CO2排出量可减少40％～60％。NOX (< 2mg/kg)和SOX(< 1mg/kg)排放量很少。

(3)小型高效，可提高供电可靠性。燃料电池的发电效率受负荷和容量的影响较小。 (4)低噪声。在距发电设备3英尺(1.044m)处噪声小于60dB(A)。 (5)电力质量高。电流谐波和电压谐波均满足IEEE519标准。

(6)变负荷率高。变负荷率可达到（8％～10％）/min，负荷变化的范围20％～120％。 (7)燃料电池可使用的燃料有氢气、甲醇、煤气、沼气、天然气、轻油、柴油等。 (8)模块化结构，扩容和增容容易，建厂时间短。 (9)占地面积小，占地面积小于1m2/kW。 (10)自动化程度高，可实现无人操作。

电力系统发展燃料电池发电技术是提高化石燃料发电效率的重要途径之一，有效降低火力发电的污染物和温室气体排放量；提高供电的灵活性和可靠性。燃料电池是一种高效、洁净的发电方式，既适合于作分布式电源，又可在将来组成大容量中心发电站，是21世纪重要的发电方式。制约燃料电池走向大规模商业化的主要因素是：高价格和寿命问题。

15

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ohto.html