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节能减排政策下的年度发电计划研究 摘要 节能减排是我国国民经济和社会发展的一项长远战略方针，是贯彻落实科 学发展观、构建社会主义和谐社会战略思想的重大举措。电力行业落实节能减 排有三大任务：节能发电调度、关停小火电机组和加大脱硫力度。其中，节能 发电调度又是电力行业节能减排的主要环节。在电力行业节能减排的背景下， 参考国内外实施节能发电调度的现状，通过分析我国节能发电调度相关政策， 可以看出安徽省在目前条件下还不适合直接进行节能发电调度。安徽省近年来 电力行业节能减排效果显著，主要得益于小火电的关停，通过代发电政策的实 施，安徽省目前全省能耗水平已较低。 根据对2 0 1 0 年安徽省装机及用电情况的分析，分别采用几种模式进行年度 计划的安排，通过分析比较，在存在关停机组计划电量的情况下，由于关停机 组被替代电量所占比重较大，且均可以被大机组代发，整体煤耗水平较低。在 各类机组极差逐渐增大的情况下，全省公用火电机组煤耗水平略有降低，但降 低幅度较小。但如关停机组计划指标用完，不再安排代发电，则煤耗水平上升 较大。在未实施节能发电调度前，这将对安徽省电力行业节能减排工作造成严 重阻碍。为消除此部分影响，在不影响现有基本安排原则的情况下，可以采用 强制部分高能耗机组必须转让部分发电权和预留部分电量供机组“竞价上网” 的手段促进全省公用机组平均煤耗水平的下降。 为尽快进入节能发电调度，建议进一步明确节能调度的规则和相关标准， 研究解决各种经济补偿机制与建设实现节能发电调度所需相关系统，切实促进 电力行业的节能减排工作。 关键词：节能发电调度发电计划煤耗 r e s e a r c ho fa n n u a lg e n e r a t i o ns c h e d u l i n gf o rr e d u c i n g e n e r g yc o n s u m p t i o na n d p o l l u t a n te m i s s i o n s a b s t r ac t r e d u c i n ge n e r g yc o n s u m p t i o n a n dp o l l u t a n te m i s s i o n si so n eo fc h i n a s n a t i o n a le c o n o m i ca n ds o c i a ld e v e l o p m e n ti nal o n g t e r ms t r a t e g i ca p p r o a c h ，i st h e m a j o rm o v e st of o l l o w i n gas c i e n t i f i ca p p r o a c ho fd e v e l o p m e n ta n db u i l d i n ga h a r m o n i o u ss o c i a l i s ts o c i e t ys t r a t e g i ct h i n k i n g t h et h r e em a j o rt a s k so fp o w e ra r e e n e r g y c o n s e r v a t i o nb a s e dd i s p a t c h ，r e t i r es m a l lt h e r m a lp o w e rg e n e r a t i n gu n i ta n d i n c r e a s i n g t h ed e s u l f u r i z a t i o ne f f o r t s t h ek e yl i n ko fr e d u c i n ge n e r g y c o n s u m p t i o na n dp o l l u t a n t e m i s s i o n so fp o w e ri se n e r g y c o n s e r v a t i o nb a s e d d i s p a t c h u n d e rt h eb a c k g r o u n do fr e d u c i n ge n e r g yc o n s u m p t i o na n dp o l l u t a n t e m i s s i o n s ，t h r o u g hr e f e r e n c i n ge n e r g y - c o n s e r v a t i o n b a s e d d i s p a t c h c u r r e n t s i t u a t i o na th o m ea n da b r o a d ，t h r o u g hs t u d i n gr e l e v a n tp o l i c y , e n e r g y - c o n s e r v a t i o n b a s e dd i s p a t c hi sn o ta p p r o p r i a t ef o ra n h u ip r o v i n c e t h r o u g hr e t i r i n gs m a l lt h e r m a l p o w e rg e n e r a t i n g u n i ta n dt r a n s f e ro fg e n e r a t i n gc a p a c i t y ，r e d u c i n ge n e r g y c o n s u m p t i o na n dp o l l u t a n te m i s s i o n so fp o w e ri n a n h u ip r o v i n c eh a sb r o u g h t n o t i c e a b l ea c h i e v e m e n t s t h r o u g ha n a l y s i n go fi n s t a l l e dp o w e rg e n e r a t i o nc a p a c i t ya n d t h es i t u a t i o no f u s i n g t h ee l e c t r i c ，u s i n gd i f f e r e n c ea n n u a lg e n e r a t i o ns c h e d u l i n g s ，t h r o u g h a n a l y s i s i n go ft h ed i f f e r e n c ea n n u a lg e n e r a t i o ns c h e d u l i n g s ，i ft h e r ea r eg e n e r a t i n g c a p a c i t yc a nb et r a n s f e r e d ，b e c a u s et h e ym u s tt o b et r a n s f e r r e dt oh e a v y 。d u t y g e n e r a t o r , a n dt h eg e n e r a t i n gc a p a c i t y t ob et r a n s f e r r e dh a v i n gah i g hs p e c i f i c g r a v i t yo ft h ea n n u a lg e n e r a t i o ns c h e d u l i n g ，t h ew h o l ec o a lc o n s u m p t i o nr a t ei s l o w e r t h ew h o l ec o a lc o n s u m p t i o n r a t ei n c r e a s i n n gw i t hi n c r e a s i n gt h e d i s c r e p a n c yo fe a c hi n s t a l l e dp o w e r - g e n e r a t i n gc a p a c i t y i ft h e r ea r en og e n e r a t i n g c a p a c i t yc a nb et r a n s f e r r e d ，t h e w h o l ec o a lc o n s u m p t i o nr a t ei n c r e a s e d b e f o r e p u t t i n ge n e r g y c o n s e r v a t i o nb a s e dd i s p a t c hi n t op r a c t i c e ，i ti sv e r yu n f a v o u r a b l ef o r r e d u c i n ge n e r g yc o n s u m p t i o n a n d p o l l u t a n t e m i s s i o n so fp o w e ri na n h u i p r o v i n c e f o re l i m i n a t i n gt h ee f f e c t ，u n d e rt h ec u r r e n tp r i n c i p l e ，e n f o r c i n g s o m e h i g hc o a lc o n s u m p t i o nr a t eg e n e r a t i n gu n i tt o b et r a n s f e r r e da n dr e s e r v i n gs o m e g e n e r a t i n gc a p a c i t yt o b eb i d d e dc a nr e d u c i n gt h ew h o l e c o a lc o n s u m p t i o nr a t e f o rp u t t i n ge n e r g y c o n s e r v a t i o nb a s e dd i s p a t c hi n t op r a c t i c ea sq u i c k l ya s p o s s i b l e ，i s u g g e s t t o e x p l i c i t i n g s o m e r e g u l a t i o n s a n ds t a n d a r d o f e n e r g y c o n s e r v a t i o nb a s e dd i s p a t c h ，s t u d y i n g v a r i o u se c o n o m i cc o m p e n s a t i o n s y s t e m sa n db u i l d i n gs o m es y s t e m sf o re n e r g y c o n s e r v a t i o nb a s e dd i s p a t c h ，t ot r u l y p r o m o t i n gt h er e d u c i n ge n e r g yc o n s u m p t i o na n dp o l l u t a n te m i s s i o n so fp o w e r k e yw o r d s ：e n e r g y c o n s e r v a t i o nb a s e dd i s p a t c h ；g e n e r a t i o ns c h e d u l i n g ；c o a l c o n s u m p t i o n ； 表3 1 表3 2 表3 3 表3 4 表4 1 表4 2 表5 1 表5 2 表5 3 表5 4 表5 5 表5 6 表5 7 表6 1 表6 2 表6 3 表6 4 表6 5 表6 6 表6 7 表6 8 表格清单 2 0 0 6 年度发电计划中除水电外公用机组安排情况1 7 2 0 0 7 年度发电计划中除水电外公用机组安排情况1 9 2 0 0 8 年度发电计划中除水电外公用机组安排情况2 1 2 0 0 9 年度发电计划中除水电外公用机组安排情况2 3 “十一五”期间计划关停小火电情况表2 6 “十一五”期间小火电实际关停情况表2 7 2 0 0 6 年度全社会发电装机情况表2 9 2 0 0 7 年度全社会发电装机情况表：2 9 2 0 0 8 年度全社会发电装机情况表3 0 2 0 0 9 年度全社会发电装机情况预测表3 0 2 0 1 0 年度全社会发电装机情况表3 1 “十一五”期间安徽电网全社会各类机组装机情况表3 1 “十一五”期间安徽电网全社会各类机组装机占比情况表3 2 2 0 1 0 年安徽电网除水电外其余各类公用机组装机情况表3 5 2 0 1 0 年全社会电量测算表3 7 发电计划安排模式一结果3 8 发电计划安排模式二结果3 9 发电计划安排模式三结果4 0 发电计划安排模式四结果4 1 各发电计划模式煤耗水平比较4 1 电量计划指标转让节约标煤量测算情况表4 2 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所 知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰，弓过的研究成果， 也不包含为获得 金曼些厶堂 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同 工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论一虢绷升签字日期哪秽g 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金胆互些态堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权金目垦：上些厶堂可 以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手 段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 融 签字日期坪脚牙曰 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导师签名： 签字日期： 电话： 邮编： 厨饿 吖钆月可日 致谢 感谢吴红斌老师对我论文的悉心指导，从论文选题到论文的写作过程给予 我真诚的鼓励、中肯的建议和指导。吴老师严谨求实和一丝不苟的学风、扎实 勤勉和孜孜不倦的工作态度时刻激励着我努力学习，并将鞭策我在工作中锐意 进取、奋发努力，对吴老师的辛勤指导，呈上我最诚挚的谢意。 在本论文的写作中，我也参照了大量的著作和文章，许多学者的科研成果 及写作思路给我很大启发，在此向这些学者们表示由衷的感谢。 同时，真诚感谢我的领导和同事们，在我课程学习和论文撰写期间，他们 给予我大力支持。感谢我的同学和朋友们，他们给予了我友情和温暖。 最后，感谢我的家人和一直支持、帮助我的亲戚朋友们；感谢我的爱人王 其飞对我精神上的鼓励和生活中的关心。感谢所有关心、帮助和支持我的人。 作者：秦丹丹 2 0 0 9 年1 0 月2 0 日 第一章绪论 节能减排是我国国民经济和社会发展的一项长远战略方针，是贯彻落实科 学发展观、构建社会主义和谐社会战略思想的重大举措。电力行业落实节能减 排有三大任务：节能发电调度、关停小火电机组和加大脱硫力度。其中，节能 发电调度又是电力行业节能减排的主要环节。为指导节能发电调度工作，发展 改革委、环保总局、电监会和能源办联合颁发节能发电调度办法( 试行) ( 以 下简称办法) 和节能发电调度办法实施细则( 试行) ( 以下简称细则) 。 节能发电调度是指在保障电力可靠供应的前提下，按照节能、经济的原则，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。节能发电 调度的基本原则就是以保障电力系统安全稳定运行和连续供电为前提，以节能、 环保为目标，通过对各类可调发电机组按能耗排序，以分省排序、区域内优化、 区域间协调的方式，实施优化调度，并与电力市场建设工作相结合，努力使电 能生产、供应中消耗的能源最少。根据办法，机组因煤耗和环保等水平的差 异，其发电量存在较大的差别，这对电力行业投资、电价政策和企业生产经营 稳定产生深刻影响，需要通过综合措施才能解决。本课题在深入解读办法 和细则的基础上，参考国内外实施节能发电调度的现状，考虑安徽省近年 来年度发电计划安排的情况，针对2 0 1 0 年我省电力系统现状，通过建立不同的 年度发电计划模型，分析了在各种年度计划安排方式下的节能减排效果，研究 了其对电网企业和发电企业经营的影响，提出了对年度发电计划安排模式的有 益建议。 1 1 我国节能发电调度试点省市现状 办法是国务院节能减排政策的重要措施之一，电力行业作为节能减排 的重点行业，其节能成效直接关系到全社会节能工作的成败。为贯彻落实国务 院有关节能减排的要求和部署，积极稳妥的推进节能发电调度相关工作，确保 新办法实施期间正常的电力市场经营秩序，规避节能发电调度有可能带来的经 营风险和社会问题，国家发改委首先选择在江苏、四川、河南、广东、贵州5 省开展试点，并要求各试点省于2 0 0 7 年1 2 月3 1 日前完成试点准备工作，试点 地区的节能发电调度开展情况如下： 1 1 1 江苏省 截至2 0 0 7 年l2 月31 日，江苏电网共有统调电厂8 4 座，装机容量5 2 9 1 9 1 万千瓦。其中6 0 万千瓦及以上机组2 7 台，装机容量1 8 3 7 万千瓦，占总装机容 量的3 4 7 1 ；3 0 万千瓦至6 0 万千瓦机组6 1 台，装机容量2 0 4 2 4 万千瓦，占 3 8 5 9 ；2 0 万千瓦及以下机组1 6 6 台，装机容量1 1 2 3 5 1 万千瓦，占2 1 2 3 。 5 0 0 k v 线路9 6 条，总长度达7 6 1 4 公里，形成了三纵四横的骨干网架，2 2 0 k v 及以下电网实现分区运行。 1 1 2 月份江苏电网电力运行态势良好，其中用电量完2 9 5 2 3 6 9 亿千瓦时， 同比增长1 5 2 1 ，发电量完成2 8 2 5 3 3 亿千瓦时，同比增长1 1 3 8 ，最高用电 负荷4 5 6 2 万千瓦，同比增长1 9 1 7 。 所谓“替代发电 是指发电机组以大代小运行，由高效的大容量发电机组 替代高能耗的小容量机组完成发电量计划，以实现发电资源的优化配置，进而 节省电煤消耗，减少二氧化硫等污染物排放，最终达到节能减排的根本目标。 2 0 0 5 年8 月，江苏国电谏壁发电厂根据自身机组煤耗高低差别较大的实际， 向江苏省电力公司调度通信中心提出了厂内“以大代小”替代发电的想法，该想 法立即得到了江苏省调及其主管单位江苏省电力公司和江苏电力行政主管部门 省经贸委的支持。国电谏壁发电厂当年共有1 0 台发电机组、总装机容量1 6 7 5 万千瓦，在2 0 0 5 年9 月之后的4 个月时间内，在江苏省电力公司调度中心的安 排下，该厂调停了能耗高的2 台5 万千瓦、1 台l o 万千瓦机组，大大提高了其 他7 台机组的负荷率，由此节约发电用煤合计2 8 万吨，增加直接经济效益9 8 0 万元。 2 0 0 6 年1 8 月，江苏省电力公司又安排7 家电厂实施内部高效大机组替代 高能耗小机组发电，合计完成替代电量2 4 3 亿千瓦时，节约标准煤9 2 万吨。 以上是“替代发电”的第一个阶段，即在单个发电企业内部，动员发电企业实施 内部机组运行方式的优化，调停能耗高的小机组，由能耗低的高效大机组替代 其完成发电计划。 2 0 0 6 年8 月9 日，以江苏省经贸委和省电力公司联合颁布关于江苏电网 实施经济调度实现资源优化配置的意见和省电力公司出台实施细则为标志， 江苏的“替代发电”进入第二个发展阶段一完全自愿的市场化替代交易阶段。“替 代发电”由发电企业内部扩大到全省范围内的发电集团企业内部和发电企业之 间，被替代的范围也从最初的1 3 5 万千瓦及以下扩大到2 0 万千瓦机组，替代 交易的方式则有协商和撮合成交两种。2 0 0 6 年共有3 9 家电厂参与替代发电， 其中被替代方有1 5 家，替代方有2 4 家，全省实现替代发电量达6 2 4 8 亿千瓦 时，合计节约标煤约3 0 万吨，减少二氧化硫排放近6 0 0 0 吨。其中，厂内替代 约3 0 1 亿千瓦时，协商成交约1 7 6 亿千瓦时，市场撮合成交约1 4 3 亿千瓦时。 当年，替代大机组平均负荷率由8 2 2 提高到8 5 7 ，被替代小机组平均负荷 率由8 5 9 降低至8 3 5 ，6 0 万千瓦机组平均利用小时提高到5 5 0 0 5 7 0 0 小 时，平均提高2 5 0 小时左右。从这时候开始，江苏的“替代发电”从最初的同一 个厂内部不同机组之间的只需报省电力公司备案的替代发电，发展成为全省统 调机组范围内的签署规范合同的“发电权交易”。 2 2 0 0 7 年初，以江苏省经贸委和南京电监办联合下发的关于2 0 0 7 年江苏电 网实现资源优化配置实施替代发电工作的指导意见为标志，江苏的“替代发电” 进入完善和成型的第三个阶段一以节能减排为导向适度干预的替代交易阶段。 交易规则的修改造成了发电权交易量的急速放大：一是把去年小机组自愿申报 被替代电量改为明确要求2 0 万千瓦及以下机组必须拿出5 0 的发电计划给大 机组替代，若小机组所在企业的自身原因导致交易完不成，该部分的发电计划 自动作废；二是针对去年第四季度3 0 万千瓦机组参与交易并完成的替代发电量 高于能效更高的6 0 万千瓦机组的情况，规定小机组只能与6 0 万千瓦机组协商 实施“替代发电”，3 0 万千瓦机组必须到交易平台上参与报价竞争。三是针对被 替代发电机组报价过低的现象，对高能耗机组的报价作了规定，提出了根据燃 料成本确定其最低报价的指导性意见，建立了“发电燃料成本与煤价联动机制”。 此外，5 月1 日起，又对替代撮合原则作了完善，改“价格优先、效率优先、时 间优先”为“效率优先、价格优先、时间优先”，将效率优先摆到了第一位，即被 替代的小机组先与能效最高的6 0 万千瓦机组进行替代电量交易，交易不成的电 量再由3 0 万千瓦机组竞价。 截至2 0 0 7 年1 2 月底，江苏全省完共成替代发电量2 2 0 亿千瓦时，节约标 煤1 1 0 万吨，减少二氧化硫排放2 万多吨，节能减排效果明显。 2 0 0 8 年1 月9 日10 日，根据办法及工作安排，江苏省开展了连续两 天节能发电调度模拟运行工作，目的在于检验节能发电调度工作相关单位组织 协调机制、检验节能发电调度技术支持系统的适应性、评估分析实施节能发电 调度对我省发电煤耗水平的影响以及评估节能发电调度对江苏电网潮流、稳定 水平、系统电压等安全方面的影响等。 模拟运行结束后，江苏省组织了进行全方位的评估，内容包括：全网发电 煤耗水平、各类机组发电水平、电网安全水平、电网损耗、技术支持系统适应 性、模拟运行中存在的问题及改进措施等。评估结果表明：各参与单位能高度 重视本次模拟运行工作，准备充分，措施到位，模拟达到预期的效果，为正式 开展节能发电调度提供了宝贵经验。 1 1 2 河南省 河南电网位于华中电网最北端，是西电东送、全国联网的重要枢纽。截至 2 0 0 7 年底，全省装机容量4 1 0 1 万千瓦。其中，非统调机组容量5 3 7 万千瓦， 占全省装机容量的1 3 1 2 ；统调机组容量3 5 6 4 万千瓦，占全省装机容量的 8 9 0 8 。 2 0 0 7 年，全省发电量完成1 8 5 4 8 3 亿千瓦时，同比增长1 7 2 ：其中统调 电厂发电量累计完成1 5 5 5 5 5 亿千瓦时，同比增长2 6 5 9 ，机组平均利用小时 达到516 1 小时；非统调电厂发电量累计完成2 9 0 0 2 亿千瓦时，同比减少16 51 。 全省用电量累计完成1 8 0 8 亿千瓦时，同比增长1 8 6 7 ，主要指标均居全国前 五位。 2 0 0 6 年初，河南公司围绕建设资源节约型、环境友好型社会的总体要求， 积极推进电力工业结构调整和节能降耗减排工作，初步尝试节能调度。河南公 司提出凡是列入国家关停计划的小火电机组，并采取了关停措施，仍可享受3 年补偿发电计划，但此部分发电计划要与大机组进行有偿转让。除此之外，河 南公司还提出了发电权交易，即不在政府关停范围之内，小火电发电企业考虑 到自身发电成本，可以发电指标有偿转让给高效率大机组。 进入2 0 0 7 年以来，河南公司采取多项措施继续深化节能发电调度，主要包 括：以差别发电量计划为基础，以市场化手段推进指标补偿交易、发电权交易、 跨区跨省交易和大用户开拓交易，优先安排高效率机组，以保证高效率发电机 组经济稳定运行的发电小时数。 2 0 0 7 年的差别发电量计划比去年更注重突出节能降耗减排的综合社会效 益，主要体现在以下几个方面： 1 ) 充分利用水能、生物质能和风能等资源。对风电厂，沼气电厂、秸秆电 厂，高炉废气综合利用电厂，保证能发即发，并按照国家规定电价足额收购； 适当增加垃圾发电、高炉煤气发电、煤泥发电机组发电小时。 2 ) 继续实施“差别电量计划，尽可能提高能源利用效率。对同类型火电 机组发电小时按基本一致的原则进行安排，6 0 万千瓦和3 5 万千瓦机组4 4 0 0 小时、3 0 万千瓦机组4 3 0 0 小时、2 0 万千瓦机组4 1 0 0 小时、l o 万千瓦机组 4 0 0 0 小时、5 万千瓦机组3 5 0 0 小时、2 5 万千瓦机组3 4 0 0 小时、1 2 万千瓦 及以下机组3 2 0 0 小时；按照“以热定电原则调度，对高能耗机组形成“高 煤价、低发电小时的市场压力，适当提高供热机组发电小时数。 3 ) 鼓励清洁生产。同类型机组中投运脱硫设备的机组提高1 0 0 小时，利用 中水机组提高5 0 小时。 4 ) 引导电源优化布局。由于目前还未实行电源接入价，为引导电源合理布 局，提高少电、负荷中心、受端地区发电机组发电小时，同类型机组接入豫中、 豫东电网的火电机组增加5 0 发电小时，接入豫南电网的火电机组增加15 0 发 电小时。 据了解，河南公司对于指标补偿交易、发电权交易、跨区跨省交易和大用 户开拓交易均以市场化手段完成。由于兼顾了各方利益，2 0 0 7 年河南电力市场 交易十分活跃，每笔交易认购倍数均超过4 倍以上，全年电力行业节约标准煤 1 8 0 万吨，减少污染物排放1 8 万吨，节能降耗减排效果较去年有大幅提高。 按照国家发改委统一部署，河南在正式开展节能发电调度试点工作以前， 需要进行一次节能发电调度模拟运行，全面检验节能发电调度的准备工作。2 0 0 8 年1 月1 0 日零时至1 1 日零时，河南电网开展了节能发电调度模拟运行，全省 4 机组均按照节能发电调度办法进行调度，煤耗低、能耗排序靠前的6 0 万千瓦火 电机组利用率最高达到9 6 3 ，部分煤耗高、能耗排序靠后的火电机组低负荷 运行，全网煤耗水平显著下降，实现了节能发电调度目标。电网和发电厂全天 运行安全稳定，发电模式过渡平稳，节能发电调度模拟试验成功。 1 1 3 四川省 四川省水电资源丰富，实施节能发电调度意义重大。截至2 0 0 7 年1 2 月底， 四川省统调装机容量2 3 3 1 6 万千瓦，其中水电1 3 6 0 4 万千瓦，占5 8 4 。4 月份获悉四川将作为节能发电调度试点单位的消息后，四川省电力公司高度重 视、按照国家电网公司的统一部署和要求，成立了节能发电调度领导小组，加 快实施节能发电调度的各项准备工作，并对实施节能发电调度后电网安全运行、 购电成本、受电市场等多方面进行测算并深入研究。 按照国家发改委统一部署，四川省在实施节能发电调度正式试点前，需要 进行一次节能发电调度模拟运行，全面验证四j 1 i 电网开始实旌节能调度试点的 技术可行性，考验实施节能发电调度的运行管理能力和技术支持平台的可靠性， 验证实施节能调度配套规则的完善性和省级调度系统开展实时节能发电调度及 应急处置的能力。 2 0 0 7 年1 2 月1 9 日零时至2 0 日零时，四川电网按节能发电调度办法运行， 煤耗低、能耗排序靠前的6 0 万千瓦火电机组利用率基本达到1 0 0 ，部分煤耗 高、排序靠后的火电机组全天仅按最低技术出力运行，部分高煤耗机组停运， 全网煤耗水平显著下降，达到了节能发电调度的目标。与此同时，电网和发电 厂全日安全稳定运行，发电模式过渡平稳，节能发电调度模拟试调试验成功。 1 1 4 贵州省 2 0 0 7 年1 1 月，国家发展改革委批准同意了贵州省节能发电调度试点工作 方案。按照相关工作方案，2 0 0 7 年1 2 月3 0 日，贵州省启动了节能发电调度 试点工作。当天，贵州省发电消耗标煤减少约5 9 2 吨，节能效果十分明显；预 计全省全年可减少原煤消耗3 0 万吨，减少二氧化硫排放1 5 万吨。 1 2 国外电力工业节能环保综述 1 2 1 国外节能调度现状 1 ) 传统调度方式( 经济调度) 发达国家通常采用节能调度的方式是将机组划分为可竞争和不可竞争两种 类型，对于不具备商业推广条件的诸如可再生能源发电等，一般会进行一定程 度的保护，从而促进其成长。而对于其他类型的机组，则需要统一根据各自的边 际变动发电成本向市场进行报价，由调度交易机构根据所谓的安全约束经济调 度进行发电安排。 机组发电上网价格通常是由市场竞争决定，它的实际产生过程通常与安全 约束经济调度紧密联系在一起。首先，通过安全约束经济调度根据报价情况确 定各机组的发电安排然后，根据发电出力点的位置和报价情况，采用边际成本 定价方法计算出机组的发电价格。这样可以较好地激励发电商按实际成本情况 进行报价，进而确保调度优化结果的真实合理性。但是，在国外这种机制下，有 些高效率的机组如果成本较高，那么有些效率低但成本更低的机组，反而可能 会优先发电。这与国内机制存在一些差别。美国能源监管委员会还专门就这一 问题进行了研究，以比较建立效率优先的调度机制是否会比现有机制来得更好 一些。 2 ) 电力市场模式下的竞价调度 竞价上网的发电调度方式，目的是通过市场竞争来获得全网购电成本最低。 按照国家颁布的电力市场运营规则，网内容量在某数值以上的所有火电机组将 参与竞价交易，按其上网电价的报价高低来决定获得不同数量的电量。但要达 到这一理想化目的，需要具备诸多方面的条件。首先，网内装机富裕。装机不 足情况下，为满足负荷需求已有机组要尽量满发，无法形成竞争基础；其次， 需要完善的市场规则。市场规则的不完善，会导致市场操纵力滥用，个别市场 参与者控制价格谋取超额利润。2 0 0 0 年的美国加州电力危机就是典型的例子。 2 0 0 6 年3 月我国第一个进入正式运行的区域电力市场一一东北电力市场，在 正式运行开始不到1 个月，就因为所有电厂均报价过高，而不得不挂起暂停，便 充分说明了完善市场规则的难度。 随着社会对环保要求越来越高，电力的市场竞价必然要充分兼顾环保因素。 目前，西方发达国家在电力市场化改革中对环保的考虑，主要集中在保持已有 排放控制力度，以及引入电价较高的环保电源( 主要是风电和天然气发电) 并 扩大其市场占有率上。针对排放控制，这些国家多采取加强本已十分严格的环 境监管体系、提高排放税收额度，以及引入大气排放物( 主要是二氧化碳和氮 氧化物) 的额度交易体系，以疏堵结合的方式降低传统燃煤、燃油电厂的排放。 对于环保电源主要给予免税、补贴和电量强制收购等优惠扶持政策。可以看出， 正是这些电力市场之外的外部措施，使得发电企业不得不将节能、环保上的成 本和效益体现在其发电报价中，最后通过市场竞价中标执行了政府在节能、环 保上的导向。可见，只有在发电报价能有效体现电厂一次能源和环保压力的成 本时，竞价上网的发电调度方式才能有效推动整个电网向节能、环保、经济的 方向发展。 3 ) 碳交易 碳交易( 即温室气体排放权交易) 也就是购买合同或者碳减排购买协议 ( e r p a s ) ，其基本原理是，合同的一方通过支付另一方获得温室气体减排额。 买方可以将购得的减排额用于减缓温室效应从而实现其减排的目标。 6 通常来说，碳交易可以分成两大类：其一是基于配额的交易。买家在“限量 与贸易”体制下购买由管理者制定、分配( 或拍卖) 的减排配额，譬如京都议 定书下的分配数量单位( a a u ) ，或者欧盟排放交易体系( e ue t s ) 下的欧盟 配额( e u a s ) 。其二是基于项目的交易。买主向可证实减低温室气体排放的项 目购买减排额。最典型的此类交易为c d m 以及联合履行机制下分别产生核证 减排量和减排单位( e r u s ) 。 世界银行和国际排放贸易协会( i e t a ) 发布的2 0 0 6 年碳市场发展状况与 趋势分析显示，无论就其市场价值或是成交量来说，截至2 0 0 6 年9 月，e ue t s 都是全球最大的碳市场，其成交额达到1 8 9 亿美元，占全球碳市场总规模的 8 7 ，而同期c d m 的成交额仅为碳市场总规模的1 1 。 实际上，早在京都议定书生效的同年，欧洲气候交易所( e c x ) 就上 市了e ue t s 下的二氧化碳排放权期货。除了e c x 外，芝加哥气候交易所( c c x ) 芝加哥气候期货交易所( c c f x ) 也交易着相似现货和期货合约。此外，法国 的p o w e r n e x tc a r b o n 是主要的欧盟二氧化碳排放配额现货交易市场。 除了排放权买家多集中在欧洲的因素外，适宜的场内交易机制为e ue t s 框架下的温室气体排放权交易创造了良好的条件。事实上，对于历史上大多数 大宗商品而言，标准化的场内交易都是推动该品种成交量上升的重要动力。而 在为排放权市场提供了充足的流动性及定价参考的同时，场内交易也为交易所 本身带来了良好的经济利益。各地希望上市排放权相关品种的举动也正基于对 温室气体排放更为有效的控制以及相关经济利益的考虑。 1 2 2 需求侧管理 随着电力系统改革的逐步深入，国外已经成功的应用了需求侧管理，使得 客户节约的能源增加，电厂建设投资减少，电网运行的经济性、可靠性得到改 善，电价涨幅得到控制，客户电费支出得到降低，能源资源得到节约，环境质 量得到改善，其需求侧管理主要有以下几个特点： 1 ) 政府主导的节能立法 政府把节能与国家的环境保护政策联系在一起，通过颁布各项法律法规来 加强需求侧管理。最近，丹麦政府对供电法标签法进行了大量修改，其 主要目的就是为了鼓励可再生能源和热电联产，保证全国的供电能得到充分协 调，以最有效的形式使用国家能源。新颁布的标签法规定，凡是电器产品 均要贴上耗电量、可靠性等级、节电效果等数据的标签，无论进口或国产的电 器产品都必须符合本国的节能标准，否则禁止进口和销售。 2 ) 对工业用户开展节电审计活动 配有多名节电审计人员，有计划的帮助工业用户进行节电审计。政府规定 用电支出超过生产成本3 的工业用户必须接受节电审计，政府可适当减收c 0 2 排放费。经审计后进行的节能技改和设备更新的用户，如三年内可收回投资的， 政府将给于3 0 的拨款支持，故工业用户非常欢迎节电咨询、审计活动。 3 ) 全面推行峰谷分时电价和可中断负荷合同 e a 能源研究中心( e ae n e r g ya n a l y s e s ) 的研究结果显示：对于电力公司， 采取可中断负荷措施不仅可以减少系统的削减高峰时段电网调峰的压力，推迟 电站的建设并减少电力建设投资；电力用户往往也乐于采取中断负荷措施，因 为该措施并不会对日常生产活动带来较大影响，而且会带来一定的经济利益。 在此研究的基础上，电力公司在用户侧安装了大量的电费计算器( t a c o m ) ， 除了可以完成分时计量计费外，还可以绘制用电负荷曲线。电费计算器可以显 示3 0 个用电信息，设定1 2 种电价。这样，用户就可以直观的通过电费计算器 了解自己的用电情况以及各时段用电情况对成本的影响，电力公司也可以通过 远程读表或手持终端对用户的各种用电数据进行综合分析，及时指导用户提高 用电效率。 1 2 3 分布式发电和新能源发电 1 ) 分布式发电 现在全世界供电系统是以大机组、大电网、高电压为主要特征的集中式单 一供电系统。虽然全世界9 0 的电力负荷都由这种集中单一的大电网供电，但 是当今社会对能源与电力供应的质量与安全可靠性要求越来越高，大电网由于 自身的缺陷已经不能满足这种要求。由于大电网中任何一点的故障所产生的扰 动都会对整个电网造成较大影响，严重时可能引起大面积停电甚至是全网崩溃， 造成灾难性后果，这样的事故在国外时有发生；而且这种大电网又极易受到战 争或恐怖势力的破坏，严重时将危害国家的安全，如科索沃战争和海湾战争等； 另外集中式大电网还不能跟踪电力负荷的变化，而为了短暂的峰荷建造发电厂 其花费是巨大的，经济效益也非常低。根据西方国家的经验：大电网系统和分 布式发电系统相结合是节省投资，降低能耗，提高系统安全性和灵活性的主要 方法。将发电系统以小规模( 数千瓦至5 0 m w 的小型模块式) 、分散式的方式 布置在用户附近，可独立地输出电、热或冷能的系统。这个概念是从1 9 7 8 年美 国公共事业管理政策法公布后先在美国正式推广，然后被其他工业国所接受。 目前分散发电主要是指用液体或气体燃料的内燃机、微型燃气轮机和各种工程 用的燃料电池。因其具有良好的环保性能，分散发电与“小机组”已不是同一概 念。 与常规的集中供电电站相比，分散发电具有以下优势：没有或很少输配电 损耗；无需建设变电站和配电站，可避免或延缓增加输配电成本；适合多种热 电比的变化，系统可根据热或电的需求进行调节，从而增加年设备利用小时； 土建和安装成本低：各电站相互独立，用户可自行控制，不会发生大规模供电 8 事故，供电的可靠性高；可进行遥控和监测区域电力质量和性能；非常适合对 乡村、牧区、山区、发展中区域及商业区和居民区提供电力；大量减少环保压 力。总之，分散发电可满足特殊场合的需求，为能源的综合梯级利用提供了可 能，为可再生能源的利用开辟了新的方向。并可为提高能源利用率、改善安全 性与解决环境污染方面做出突出贡献。 分散发电多种多样，根据燃料不同，可分为化石能源与可再生能源；根据 用户需求不同，有电力单供方式与热电联产方式( c h p ) 或冷热电三联产方式 ( c c h p ) 等；根据循环方式不同、可分为燃气轮机发电方式、蒸汽轮机发电 方式或柴油机发电方式等。 分布式发电具有投资较少、发电方式灵活、环保性能好等优点。采用适当 的方法能够解决分布式发电应用于电力系统时产生的一些问题。分布式发电与 大电网联合，能够充分发挥两者的优势，有效地提高电力系统的安全性、可靠 性和灵活性，为用户提供清洁、优质、廉价的电力能源。 2 ) 新能源发电 ( 1 ) 太阳能发电美国是世界上太阳能发电技术开发较早的国家，太阳能 槽式发电系统已经积累了1 0 多年联网营运的经验，l 1 0 4 k w 塔式和5 2 5 k w 盘式太阳能发电系统正处于示范阶段。法国、西班牙、日本、意大利等国太阳 能发电的应用也有一定发展。太阳能光伏发电最早用于缺电地区，从8 0 年代开 始，联网问题得到很大重视。目前，在世界范围内已建成多个兆瓦级的联网光 伏电站，光伏发电总装机容量约l 1 0 3 m w 。 ( 2 ) 风力发电风力发电经历了从独立系统到并网系统的发展过程，大规 模风力田的建设己成为发达国家风电发展的主要形式。目前，风力田建设投资 已降至1 0 0 0 美元k w ，低于核电投资且建设时间可少于一年，其成本与煤电成 本接近，因而具有很大的竞争潜力。世界上最大的风力田位于美国加利福尼亚 州，年发电约2 2 1 1 0 8 k w h 。全世界风电装机容量已达17 7 0 6 m w 。美国将在俄 勒冈州至华盛顿州沿线建立一个世界最大的风力发电基地，德国计划3 0 年后用 风力发电取代核电，风力发电在德国供电系统中的比重将占到2 5 。 ( 3 ) 地热能发电地热发电的相关技术已经基本成熟，进入了商业化应用 阶段。美国拥有世界上最大的盖塞斯地热发电站，装机容量达2 0 8 0 m w 。菲律 宾的地热发电装机容量也高达1 0 5 0 m w ，占该国电力装机总容量的1 5 。目前 全世界地热发电站约有3 0 0 座，总装机容量接近1 1 0 4 m w ，分布在2 0 多个国 家，其中美国占4 0 。 ( 4 ) 海洋能发电目前，世界各地己建成了许多潮汐电站，其中规模最大 的是法国的郎斯电站，装机容量2 4 0 m w 。规模较大的还有加拿大的安那波利 斯电站、中国的江厦电站和幸福洋电站、原苏联的基斯洛电站等。 ( 5 ) 生物能发电城市垃圾发电是3 0 年代发展起来的新技术，最先利用垃 9 圾发电的是德国和美国。目前，美国垃圾焚烧发电约占总垃圾处理量的4 0 ， 已建立了几百座垃圾电站，其中底特律市拥有世界上最大的日处理垃圾4 0 0 0 t 的垃圾发电厂。日本城市垃圾焚烧发电技术发展更快，垃圾焚烧处理的比例己 接近1 0 0 。 ( 6 ) 燃料电池发电美国每年投资数亿元开发燃料电池，掌握了许多最先 进的技术。日本也大力开展燃料电池及发电技术的研究，仅磷酸型燃