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日本电力企业众多技术促进节能

发布时间:2014-10-14  

    10月7日,是国庆长假的最后一天,也是诺贝尔物理学奖揭晓的日子。诺贝尔物理学奖评审委员会在这天宣布,将2014年诺贝尔物理学奖授予日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二,以表彰他们发明蓝色发光二极管(LED),为社会带来新型节能光源。

  自然资源匮乏,加上上世纪四大公害病给日本带来的切肤之痛,使得节能意识在日本较早地被唤醒。福岛事件后,日本在电力短缺中求存,更是勒紧裤腰带过日子。除了LED这种革命性技术外,近年来,日本在节能领域还进行不少创新。研究机构、企业及日本民众对节能环保都有强烈的意愿。电力企业作为社会一分子也承担着促进节能的重任。经过多年努力,日本已经成为环保大国,能源效率、发电效率和输配电效率在世界上名列前茅。这是如何做到的?电力企业在其中做了哪些努力?

  多手段帮助用户节能

  引导和帮助用户节能,是电力企业的重要工作。而社会用电结构对电力企业的节能工作有着重要影响。以东京电力公司为例,上世纪70年代以来,日本工业的发展重心从高耗能的原材料产业转向机械装配等低耗能产业,居民消费领域的电力需求稳定增长。据统计,东京电力供电区域内工业用电与商业及居民用电比重各占50%。因此,东京电力将节能工作重点放在帮助和引导商业和居民用户节能上。

  东京电力公司一方面为用户提供节能服务,一方面积极引导用户,实现错峰用电。

  在节能服务方面,东京电力公司利用专业的能源服务公司为用户提供包括节能诊断、解决方案、维护设备及运营管理等全套服务。

  对于引导错峰用电,东京电力公司利用技术以及电价机制引导用户合理用电。该公司建立了家居能效系统,通过分析客户用电情况和习惯引导用户行为。还与工业用户签订用电计划调整合同(针对通过工厂生产调整、暑期变化等而调整的负荷水平实施电费打折),根据负荷预测提前3小时通知用户调整生产流程,这对高峰期用电有较好的调节作用;对于居民用户,东京电力通过阶梯电价政策引导用户合理用电,如在夏季用电高峰期引导居民在夜间或者早上非高峰期使用电器,这有效实现了电力负荷的“移峰填谷”。

  日本是能源效率最高的国家之一,这与注重技术研发不无关系。

  据悉,日本计划投入3000亿日元开发和推广智能电表,并为2700万用户更换智能电表。通过智能电表、通讯网络与服务器建立智能用电系统,实现用户家庭用电结构的智能优化调控和平衡。

  东京电力等公司旗下设有技术开发研究所,对智能家居、建筑节能、电动汽车等开展了研究。如在智能家居方面,东京电力公司研究将电动汽车接入智能家居控制系统,根据系统供电负荷情况以及预设方案进行充电或放电。此外,还用上了地源热泵、太阳能发电等技术,并通过储能和监控设备对室内环境温度进行调节,电器用电情况及环境状态也将被纳入统一监控,以此实现家居用能的集中调节及优化。

  综合管理降低线损

  日本不仅是世界上能源效率最高的国家之一,也是世界上发电效率最高的国家之一。提升效率的秘诀在于提高发电系统的参数(高温、高压),效率提升的重心在于对原料路线的优化和调整,如利用LNG联合循环发电、煤炭气化联合循环发电、煤炭气化燃料电池联合发电等。在日本,抽水蓄能电厂的平均发电效率达 80%,超临界机1000兆瓦机组发电效率达46%。

  与此同时,日本还是世界上输配电效率最高的国家之一。线损率从上世纪60年代的10%以上降低至 2006年的8.5%,这主要归功于500千伏超高压输电线路和1000千伏特高压输电线路的开发和应用。此外,东京电力特别强调电网节能调度运行,通过经济调度运行方式的改变降低网损。如在日本每年两次的7天公众长假期间,用电负荷明显降低的情况下,调度人员将及时调整电网运行方式,停运部分变压器以此降低电网运行损耗。

  东京电力还制定了设备节能技术标准,明确提出技术要求和生产工艺要求,通过市场化竞争推广应用,再根据产品应用情况不断修改和完善技术标准。 1994年至2000年,东京电力公司大力推广应用非晶合金变压器,通过研究传导技术推广稀土铝合金导体技术,减少线路弧垂,提高导线输送能力,该公司还进行超导技术研究。

  目前,东京电力公司线损控制在5%以下,在国际上处于领先水平。

  节能从自己做起

  光说不练假把式,要倡导社会节能,需从自己做起。

  日本各大电力公司都在企业文化中植入节能理念,提出诸如“与社会携手共进、创造丰富多彩的美好社会”等口号,使员工养成节能意识和习惯。与此同时,通过节能培训增强员工节能意识。东京电力公司对员工有一套完善的节能培训体系,并拥有自己的培训中心,中心里设有对外开放的体验式蓄冰、蓄冷空调系统和模拟系统,通过实物与模拟对比实现可视化体验。关西电力公司则将节能教育扩展到员工子女身上,邀请孩子们参加节能活动,还成立e-kids俱乐部,让孩子了解自然、了解能源。

  日本的电力公司还从机制、硬件入手提高节能水平。东京电力在内部进行了设备节能改造,广泛应用了热泵、蓄冰蓄冷空调、新能源发电、电池储能、分布式能源站等技术,还专门研制了适用于业务需要的电动汽车。关西电力公司从2006年开始实施“能源监管机制”,通过掌握各事业所中的电气使用情况来制定、实施节能对策。该公司测量了每个事业所的电力使用量,分析评价后制定相应的改善方案及策略,并把这个过程中积累的知识和经验用于为客户提供方案,帮助用户有效使用能源。
来源:中国节能服务网