低碳化设计论文范文

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第一篇：低碳化设计论文范文

电网环节的低碳化发展

摘要:电网是连接发电侧和用电侧的枢纽,是实现发电侧与用电侧低碳效益的重要载体,所以,电网低碳化是实现电力行业低碳道路的重要环节。本文通过论述低碳经济发展对电网的影响,提出了电网环节在低碳经济模式下的应对措施,这对于电力行业的可持续发展有重要的指导作用。

关键词:电网;低碳经济;可持续发展

引言

英国政府在2003年公布的能源白皮书《Our energy future–creating a low carbon economy》中[1],首次提出了低碳经济的发展理念。低碳经济的实质是清洁能源高效利用、追求绿色GDP的问题,核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。我国作为全球CO2排放量最大的国家之一,而电力行业又是碳排放量的主体,因此,面对低碳经济的发展要求,电力行业将成为CO2减排的主力军[2]。

目前,随着工业化和城市化的发展,我国电力需求急剧增加,传统的高耗能模式已经无力承担经济的增长。就电力行业来说,低碳经济下的节能发展主要通过电力来实现,因此,正确研究电力行业面对低碳经济发展路径显得至关重要。所以,本文通过论述低碳经济发展对电网的影响,提出了电网在低碳经济要求下的应对措施,这对于电力行业的可持续发展有重要的指导作用。

1、低碳经济发展对电网的影响

低碳经济的实质是清洁能源高效利用和追求绿色GDP的问题,而电网骨架的建设,为非化石燃料电力资源提供了接入的条件,所以,在低碳经济模式下,分布式电源和可再生电源将得到蓬勃发展。同时,这种发展对电网也将有显著的影响,主要体现在对负荷和电源以及电网结构两方面:

(1)分布式电源和能源一般多分布在负荷中心,其飞速发展将缓解电网传输压力,此外,分布式能源的电压水平不高,可以直接接入配电网发电。

(2)随着可再生能源的并网,电网结构也将迎来新的挑战。可再生能源,尤其风能和潮汐能,多分布在离负荷中心较远的地区,从而需要架设专线来实现电源的联网,显然易加大电网企业的成本。同样,随着可再生能源发电量的增长,其不可预测性也将对电能质量、安全、稳定运行提出新的挑战,主要体现在:1)负荷低谷时,可再生能源发电可能增加,从而保证系统运行的安全性。2)大规模可再生能源发电将接入电网,给电网调峰带来困难。3)风电、大规模光伏电站和小水电站一般位于偏远地区,而当地电网建设滞后,存在输电瓶颈。4)并网运行的可再生能源发电装置大多缺乏电网安全运行性,电站的运行管理水平较低。

2、电网企业在低碳经济模式下的应对措施

“低碳经济”与电网企业密切相关,它是电网企业加强电网建设、发展智能电网、促进优质服务以提高社会认同度的契机。同时也为电网的发展、服务、调度提出了新的挑战。在低碳经济发展模式下,电网企业将面临着机遇和挑战,下面为电网企业在低碳模式下的发展提出了几点建议:

2.1 建设智能电网,加大新能源的接入

智能电网能够对新能源在内的所有资源进行准确预测和优化调度,以及解决新能源接入而带来的电网安全稳定运行和减低线损率等问题。而实现电力“低碳”得增加清洁的可再生能源发电,但常规电网不具备新能源接入的技术条件,所以,智能电网将是走低碳道路的必然选择。同时,电网企业还应加大可再生新能源的开发、利用、接入、储存的应用力度,积极开展分布式能源的供应试点,研究各项接入技术,优先安排绿色能源并网发电。另外,还需进一步发挥电网规划对电源建设的引导效用,实行电源多样化,从而不断提高水能、风能、太阳能、地热等可再生新能源的比重。

2.2 大力推行节能发电调度

具有调度和收购电能职能的电网企业,应该在政策指导下大力推行节能发电调度。第一,对不同的发电企业实行差异化收购电价和电力上网次序以便实现对发电的优化;第二,对不同能耗、排污的发电机组安排差别电量计划,优先调度高效、清洁的发电机组,而限制那些能耗高、污染重的发电机组,从而实现最大限度节能减排。第三,对发电企业单位电量“碳排放”进行合理评估,并建立以“单位电量碳排放”指标为基础的电量收购价格和上网次序。将能鼓励对可再生新能源的投资,以及淘汰现有煤电企业落后的技术和设备等,从而提高生产效率并达到减少“碳排放”的目的。

2.3 强化各级电网的协调发展

按照“统一规划、专业负责、归口管理”原则,建立省公司间内部沟通、协调机制,从而进一步发挥各级电网的协同作用。由于中国电力供需分布不平衡,大型的水电基地多在西南,而电力的主要需求集中在东部和中部等经济发达的地区,因此推进西电东送,以便促进区域间资源的优化配置将成为必然选择。第一,电网企业可通过加强主网架建设,开发西部地区的水能、风能、太阳能等绿色能源,然后输送到负荷密集的经济发达地区。第二,电网企业还应进一步研发先进的柔性交流输电技术和高压直流输电技术等,以便实现清洁的可再生能源的大量输送,以及提高主网的输送能力和可控性。第三,电网公司还将统筹城乡电网的发展,并推进县城电网的改造,以及提高农村电气化水平,从而形成结构合理、性能安全的高效坚强电网。

2.4 提高电力需求侧管理

用户是市场消费的终端,要实现低碳经济的发展之路就必须从能耗的终端做起。而开展电力需求侧工作,要坚持以市场为基础、调控到位,远近结合、标本兼治,统筹兼顾、有保有压,积极探索,完善基础的原则,所以,电网企业必须对客户进行科学用电、节能用电和低碳生活的相关宣传,从而促进客户科学用电和节能减排。同时,为了适应低碳社会的负荷侧管理,电网企业还需要通过技术、经济等手段来积极引导终端用户建立科学合理的用电行为模式,并且还要逐步构建智能用电系统和双向互动的营销技术支持平台,从而为客户提供可靠、优质的用电服务和多元、互动的增值服务,以及实现电网设备利用效率和用户能源使用效率的显著提高。另外,还要优化资源配置,改善和保护环境,从而实现最小成本的电力服务,保证电力企业与经济、社会协调发展。

3、总结

综上观之,低碳经济与电网企业密切相关,它是电网企业加强电网建设和发展智能电网的重要契机。所以,电网企业必须抓住机遇,在响应国家政策的基础上积极采取合理的应对措施,从而实现电网的低碳化发展。

参考文献

[1]魏一鸣,刘兰翠,范英,等.中国能源报告(2008):碳排放研究[M].北京:科学出版社,2008.

[2]白建华,辛颂旭,贾德香.我国风电大规模开发面临的规划和运行问题分析[J]. 电力技术经济,2009,21(2):7-11.

作者：刘 璐 赵新刚 徐顺青 陈潇萍

第二篇：浅谈低碳化电力市场

摘要：电力行业作为我国碳排放占比最大的单一行业，减排效果将直接影响我国“十三五”规划确定的生态环保领域约束性指标的完成进度，中国电力行业实施绿色发展战略，实现低碳化转型意义重大。当前，整个能源系统如何向低碳能源系统过渡的关键是电力系统如何向低碳电力系统过渡。本文从电力行业低碳化发展的意义入手，结合低碳化电力市场建设的国际经验，探讨我国低碳化电力市场的方向。

关键词：电力市场;低碳化;经济

1.引言

当今社会，全球二氧化碳排放量与日俱增，所导致的全球气候变化将直接影响人类的生存。从我国二氧化碳的排放结构上看，由于我国的能源结构以煤为主，以燃煤发电为主要发电方式，而电力行业碳排放量占燃烧化石能源总碳排放量的比例最大。因此，实现我国低碳经济的发展目标，电力行业必须承担其重大减排责任。当前，整个能源系统如何向低碳能源系统过渡的关键是电力系统如何向低碳电力系统过渡[1]。同样，如何设计电力批发市场对于能否促进低碳发电的可持续发展具有重要的作用。本文将介绍电力低碳发展的意义，英国、美国的低碳化电力市场建设的经验以及对我国的启示。

2.电力低碳发展的意义

2.1低碳经济的主要思想

2003 年，英国政府首次提出了低碳经济的概念，在《我们未来的能源——创建低碳经济》的白皮书中，提出要通过政策引导、商业激励和技术进步，来推动整个经济结构的转变，努力建立一种较少排放温室气体的模式。其本质就是想通过技术创新促进低碳产品的开发和应用，使人类逐步向低碳经济时代迈进。

2.2中国电力行业低碳化发展及意义

“十一五”期间，电力行业能源效率有了很大提高，碳排放强度持续下降，电力行业逐步向低碳化发展转型。主要表现在以下几个方面：火电机组结构优化，用电煤耗持续下降;清洁能源多元化发展，绿色电力发展逐年加快;输配电能效增强，线路损失率逐年下降;低碳电力技术研发启动，促进电力行业二氧化碳减排;清洁能源发展机制项目发展顺利，我国已经成为全球最大市场。

我国设计低碳电力市场的意义有以下几点[2]：①有利于清洁能源机组大规模入网，推进我国能源结构的优化调整;②能够引导用户合理安排用电时段，降低高峰用电负荷，稳定火电机组出力，降低发电煤耗;③有利于特高压、柔性输电、经济调度等先进技术的推广及应用，降低输电损失率，提升电网运行的经济性;④有利于实现电力新能源产品的应用，推动低碳经济的发展，实现减排效益。

3.低碳化电力市场建设的国际经验

3.1英国低碳化电力市场建设

英国第3次电力市场改革的目的是提供保障电力系统安全、低碳和价格合适的电力。英国电力市场改革将主要以基于差价合约的上网电价和容量市场为核心，以碳价格、碳排放和资产监管等为重点展开，其中基于差价合约的上网电价在保障电力系统安全和推动电源低碳化方面都有重要作用，而容量市场主要保障电力系统安全运行。英国政府为确保低碳能源和智能电网的发展，提出了包括欧盟排放交易系统、能源义务、气候变化税、政府定价、激励减排等配套市场机制[3]。通过这些机制，使英国电力市场形成了发电、输电、配电和用电在可再生能源使用方面的良性循环，促进了电力行业整体的低碳化发展。

《英国低碳转型计划》中指出，到2020年，通过完善电力结构，每年可减排二氧化碳约50%。规划到2020年，40%的电力为低碳能源，其中30%由可再生能源提供、其他10%来自于核电和清洁煤。在2050年前，英国计划基本消除电力生产中的碳排放。

3.2美国低碳化电力市场建设

与英国不同的是，美國电力市场的建设没有明确提出建设低碳电力市场这个概念，但是它的能源政策都是围绕低碳化制定的。2008年推出“能源新政”，形成了以“绿色”和“节能”为特点的新能源政策。具体来说，主要包含新能源技术的开发和能源战略转型。确保3年内将新能源产能扩大1倍，到2012年，美国的发电量的10%来自可再生能源，到2025年，25%的电能来自可再生能源，并发展核能。建立“碳排放约束和交易机制”，控制大工业企业的二氧化碳排放，2020年将温室气体排放降低到1990年水平，到2050年二氧化碳的排放减少80%。

从这几年的发展来看，美国进行了一系列的实践和探索。首先，提供补贴激励电力市场建设;其次，合理分摊风电并网引起的输电成本;最后，探索区域市场间合作，促进可再生能源在较大范围内消纳。

3.3国外电力市场低碳化建设对我国的启示和借鉴

电力行业是一个技术密集型、资金密集型的领域，需要以政府为主体来加强对电力市场低碳化的投资。要制定和完善激励政策推动智能电网技术研发和推广应用、开展重大低碳示范工程项目试点等工作，针对新能源应用给予政策补贴，弥补电网消纳低碳电源的配套成本。政府应给予电力市场发展更多的税收优惠政策并积极加以落实，推动低碳化电力市场健康发展。

对于中国电力市场改革而言，虽然不能完全照搬英国的电力市场模式，但是可以参考英国电力市场改革的目标，找到适合中国国情的电力体制。关于如何减少电力行业的碳排放进行电力市场化改革。文献[4]认为技术进步、工业 结构、市场结构、政策激励、城市化进程与消费者行为模式是影响电力行业碳减排的重要因素。文献[5]认为碳交易价格也是影响电力行业碳减排的重要因素之一。文献[6]认为在电力市场融入碳减排激励因素，构建低碳电力市场，是促进可再生能源发电技术和激励低碳发电技术推广应用的重要手段，也是控制碳排放的重要举措之一。

4.总结

目前，中国正处于电力市场改革和电力工业低碳转型的关键时期。基于这一特殊的时代背景，探讨了发挥电力市场机制，将低碳电力技术和清洁能源资源优化整合到现有市场体系中的意义。低碳电力系统和低碳电力市场的形成和发展需要重新审视基础设施投资决策、新兴能源并网发电、清洁能源市场准入、电力市场价格形成等环节的原则和标准。从并从英国、美国构建低碳化电力市场的经验分析了我国进行低碳电力市场设计所要解决的基本问题，提出了发展低碳电力市场的相关政策建议。希望能为政策制定者和相关部门提供新的思路，为促进中国电力工业的低碳发展提供一定的借鉴和启示。

参考文献：

[1]曾鸣，徐东等. 低碳电力市场设计与政策分析[J].2011.35(24).

[2]刘振亚.智能电网知识读本[M].北京：中国电力出版社，2010：15.

[3]王秀丽，刘春阳.英国低碳化电力市场改革方案初析[J].电力系统自动化.2014.38(13).

[4]徐钢，田龙虎，刘彤，等.中国电力工业 CO2减排战略分析[J].中国电机工程学报，2011，31(17)：1-8.

[5] Nicholas J C.High penetration wind generation impacts on spot prices in the Australian national electricity market[J].Energy Policy，2011，39(10)：5939-5949.

[6] Sanya C.Historical analysis of US electricity markets：reassessing carbon lock-in[J].Energy Policy，2011，39(2)：720-732.[J].电网技术.2013.37(3).

作者：张瑜

第三篇：汽车低碳化,中国任重道远

当前我国的千人汽车保有量仍然较低，虽然汽车在碳排放总-量中所占的比重不大，但一方面，工业生产领域节能减排的力度在逐年加大，消费领域的碳排放将变得相对突出;另一方面，中国汽车快速普及，保有量的增加将不断给汽车的减排施加压力。

去年9月，环保部列出了乘用车碳排放标准：整备质量在1430-1540公斤(含)的车辆，手动挡车型必须控制在219克/公里之内，自动挡车型必须控制在255克/公里之内。征求意见时，被调查的30多家国内整车制造企业普遍反映这个标准高。

即使按照相关规划，2015年我国乘用车碳排放量控制在161克/公里之内，仍与发达国家存在明显差距。

目前，欧盟、美国、日本已经制定了乘用车新车燃料C02排放限值目标，并且为实现减排目标制定配套的管理调节政策。

英中，欧盟的要求最高，早在2008年12月就规定，新车碳排放量在2012-2015年期间应逐步由2005年的每公里159克降至每公里130克，到2020年将降至每公里95克。协议还规定，2012-2018年问，欧盟境内新车每公里超标排放超过1克的将被罚款5欧元，超过2克和3克将分别被罚款15欧元和25欧元，超过4克以上的将被罚款95欧元。不难看出，欧盟在推动汽车低碳化的过程中，着重利用奖罚政策来引导减排目标实现。

而美国则采取了产业联盟政策路径来考核燃油消耗水平。美国三大汽车公司、四大石油公司等50家企业组成了气候变化战略同盟，目标是在2012年前完成成本控制与技术研发，到2020年实现与世界先进水平持平的排放标准。日本为考核燃油消耗水平采取了“综合管理途径”，从汽车节能、道路基础设施和交通管理改善，引导环保驾驶等方面调解和引导汽车低碳排放进程。

虽然我国已采取措施鼓励小排量和新能源汽车的发展，但与欧、美、日比，现行节能减排政策既未明确碳排放控制进程，也缺少对碳排放的考核政策体系。

在低碳经济大势所趋的当下，汽车节能减排政策需要通盘考虑政府、企业和消费者三方面的力量，综合、细致地引导供给和需求两个层面的低碳化发展，鼓励低碳汽车研发和生产，促成汽车需求结构和使用习惯的低碳化。

政府应综合利用汽车购置、使用环节的多种税收手段和补贴手段，如购置税、车船税、消费税、新能源汽车补贴等，鼓励消费者选择小排量汽车、先进柴油车、新能源汽车。同时，政府应加大采购小排量车和新能源车的比重，引导私人汽车消费趋势。

此外，引导消费者低碳的汽车使用习惯也尤为重要。通过燃油税和停车费等手段的调节以减少汽车使用，特别是在交通拥堵时间和路段的使用以外，还可以将低碳驾驶习惯培训纳入驾照申请管理。

作者：刘维东