摘要：本文结合相关案例对基于新能源产业向导的电力系统能源效率评估以及影响因素进行讨论，了解其中的内容，并对相关的影响因素加以探讨和描述。
关键词：新能源产业向导；电力系统；能源效率评估；影响因素
所谓能源效率，主要是指某个企业、地区或国家实际消耗能源量与有效能源利用量的比值，在经济发展的过程中，能源效率与国家经济发展具有非常密切的关系，随着社会的发展，人们对于电力能源的需求也在不断提升，对电力系统中的能源效率进行有效的提升，能够对社会的发展产生一定的推动作用。因此，在以新能源为产业向导的背景下，对电力系统的能源效率进行评估并对其中的影响因素进行分析，其意义是非常重大的。
一、电力系统能源效率的综合评估
本文针对某地区中的电力系统能源效率进行综合的评估，该地区针对电力系统的总装机情况进行了相应的规划，规划至2015年至2020年，在2015年的发电量为151亿kW/h，其中包括9亿kW/h的水电发电量，通过风电厂的实际测试数据可以测得容量系数为0.22，该地区中的火电机组与600MW机组度电成本相等，函数公式为c（ ）=0.0169 +0.27601+0.011462/ ，其中 为机组等效出力标幺值。
结合专家意见并使用极差法构造对矩阵进行判断，对matlab加以利用，能够获得最大值7.001，可见与一致性检验相符。得到各权重向量为W=[0.3042 0.0338 0.0653 0.304 0.1573 0.0338 0.1014]。根据指标归一以及权重向量指标能够求得2015年及2020年，该地电力系统的CEE（电力系统的综合能源效率）为0.3805和0.5071。
由此可见，第一，就专家给出的评估意见而言，当前对CEE造成影响的主要因素就是火电度电成本以及风光装机比例，而SO2和CO2的排放量则是较为次要的因素；第二，在规划的这5年以来，该电力系统在火电度电成本方面表现出了小幅度的下降，而风光装机比例方面的增加比较明显，而火电度电在SO2及CO2的排放量方面均有所减少，所以说，该地区的电力系统获得了较为明显的能源效率提升[1]。
二、电力系统能源效率影响因素分析
针对该电力系统在2015年的电力运行信息进行分析，通过归一化对火电度电进行处理以后取最小值0.30元/（kW/h），而最大值为0.32元/（kW/h）。主要对风光装机比例、火电度电成本、CO2的排放量以及线损率对系统CEE的影响进行分析。
（一）火电度电成本
当保持各指标值不变的情况下，火电度电的成本不同，CEE的变化也存在很大的不同，具体如图1所示。
图1
由此可见，火电度电成本呈现增加的状态时，系统的CEE会随之呈线性下降的状态。当火电度电的成本上升10%以后，该地区的CEE会下降0.031左右，当前阶段，该电力系统火电度电成本为0.304元/（kW/h），在已有技术的基础上，通过改造机组，能够将成本降至0.302元/（kW/h），则该电力系统的CEE会上升到0.030；如果对当前世界前沿的火力发电技术加以应用，则可以将火电度电成本降至0.3元/（kW/h），而这时该电力系统CEE能够获得0.056的上升空间。
（二）CO2排放量
对减排措施加以应用，能够使火电度电排放的CO2得到有效控制，如果各指标不发生改变，不同排放量的情况下，CEE会呈现以下变化，如图2。
图2
从图中可以发现，当CO2排放量下降时，CEE会呈现线性上升的状态，在排放量下降10%时，CEE会上升0.015，因此，CEE受到CO2排放量的影响比线损率要明显，但影响要小于火电度电成本的影响。
目前案例电力系统的CO2排放量约为558g/（kW/h），从技术水平方面来看，能够通过节能减排措施以及改造机组的方法对CO2排放量加以控制，使其降至520g/（kW/h），这时电力系统的CEE会获得0.052的上升空间，如果对尖端的火力发电技术加以应用，能够使排放量降至500g/（kW/h），此时该电力系统的CEE会获得0.079的上升空间[2]。
（三）线损率
如果指标不发生改变，那么线损率不同的情况下，CEE便变化如图3。
图2
由图可见，当线损率呈现下降趋势时，CEE会保持线性上升的趋势，当线损率降至10%时，CEE会上升0.008，由此可以发现，与火电度电成本相比，CEE受到线损率的影响较小。而该电力系统的电网线损率目前为6.8%，如果通过改造电网使其线损率降至5%，则CEE能够获得0.017的上升空间，如果将该系统的线损率按照世界最低值进行改造，降至3.6%，那么系统CEE则会获得0.031的上升空间[3]。
（四）风光装机比例
当风光装机比例发生变化时，那么火电度电的成本、SO2和CO2的排放量以及利用火电机组的小时数都会发生改变，如果负荷率及线损率不发生改变时，电力系统的CEE会随着风光装机比例的变化而变化。如图4。
根据图中曲线可以看出，案例电力系统的CEE随着风光装机比例的上升，先是呈现上升的趋势，随后呈现下落趋势，当风光装机比例
到达38%以后CEE呈现最大数值，在风光装机比例低于38%时，系统CEE呈现上升的状态，风光装机比例上升10%，系统CEE会上升0.021；当风光装机比例超过38%以后，CEE会转为下降趋势，造成这种现象的主要原因是由于该地区属于电源区，且地区当中的新能源比较丰富，但对大量新能源进行消纳的能力有所欠缺，如果电网支撑不足，则增加风光电源，会使电力系统的CEE呈下降状态[4]。
图4
由图4可得，使用传统的评估方法，针对环境效率以及能源经济加以考虑，电力系统的能源速率（EE），在风光装机比例上升时，会随之逐渐上升，而系统的CEE会先上升后下降，主要是因为在增加风光装机比例时，火电机组的运行会与最佳点偏离，会在一定程度上加大度电的污染排放量，同时还会导致度电成本的增加，因此系统风光装机比例存在最优值，能够使系统的CEE获得最大的提升。
结语
综上所述，如果使用以环境效率及能源经济作为考虑对象的评估方法，新能源的装机比例上升会带动电力系统能源效率的上升，而如果以新能源作为产业导向进行综合的能源效率评估，对传统能源以及能源技术等效率指标进行有机的结合，能够获得风光装机的最优比例，可以使CEE最大化。
参考文献
[1]林俐,周鹏,邹兰青等.基于新能源产业导向的电力系统能源效率评估及影响因素分析[J].电力建设,2017,38(1):123-130.
[2]周鹏.计及新能源的地区电力系统能源效率评估及影响因素分析[D].华北电力大学(北京),2017.
[3]曾博,杨雍琦,段金辉等.新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望[J].电力系统自动化,2015,4(17):10-18.
[4]赵俊博,张葛祥,黄彦全等.含新能源电力系统状态估计研究现状和展望[J].电力自动化设备,2014,34(5):7-20,34.
论文作者:蔡正达,张华,肖钦予
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/28
标签：电力系统论文; 火电论文; 能源论文; 排放量论文; 装机论文; 效率论文; 比例论文; 《电力设备》2017年第33期论文;