低碳經(jīng)濟下智能電網(wǎng)環(huán)境效益綜合分析

摘要：從節(jié)能減排與可持續(xù)發(fā)展兩方面分析了智能電網(wǎng)建設(shè)的環(huán)境效益，通過對電網(wǎng)智能化及非智能化建設(shè)投資-環(huán)境效益進行分析，表明智能電網(wǎng)在建設(shè)初期投入大、優(yōu)勢不明顯，但當投資額達到一定的時間與數(shù)量后，其產(chǎn)生的環(huán)境效益將會越來越明顯。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng) ?節(jié)能減排 ?可持續(xù)發(fā)展

0 引言

隨著全球經(jīng)濟不斷增長，各種資源消耗也越來越多，隨之帶來的資源嚴重短缺和環(huán)境污染及破壞的壓力已呈現(xiàn)在世人面前。同時人類社會意識到必須進行環(huán)境保護，以利于資源與環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展及綠色發(fā)展。在電力范圍內(nèi)，電網(wǎng)終端使用者對于電力系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性及電能質(zhì)量的要求也日益提高，這就要求必須使用優(yōu)質(zhì)先進的智能電網(wǎng)運行工作，智能電網(wǎng)可以提供安全可靠的電力系統(tǒng)和清潔優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)與輸送，還能夠?qū)︼L電、水電、核電及太陽能光伏發(fā)電進行并網(wǎng)[1]，對于市場需求能夠快速靈活做出反饋，并通過信息交互的形式滿足終端用戶的各種需求。為了更好的發(fā)展智能電網(wǎng)，進一步促進經(jīng)濟、環(huán)境的良好循環(huán)，許多國都提出了評價本國智能電網(wǎng)環(huán)境模型，我國日前對于智能電網(wǎng)效益的評價研究大多著眼于智能電網(wǎng)的技術(shù)、經(jīng)濟指標和社會效益評價等方面，而在低碳經(jīng)濟節(jié)能減排的大背景下，智能電網(wǎng)產(chǎn)生的不可忽視的環(huán)境效益還沒有被深入研究。

1 環(huán)境損失評估價值標準

目前，針對電力行業(yè)環(huán)境價值我國沒有統(tǒng)一的標準，因此本文通過環(huán)境防護費用間接估算智能電網(wǎng)環(huán)境效益，環(huán)境價值是對環(huán)境效益的經(jīng)濟量化、貨幣化，能夠更直觀的了解環(huán)境效益[2]。如表1所示為電力行業(yè)污染物環(huán)境價值標準。

表中所標注的SO2環(huán)境價值為治理成本間接表示的，本文選取脫硫效率較高的石灰石-石膏法脫硫成本作為二氧化硫的排放價格進行計算[3]。目前我的脫硫治理成本約為6000元/噸，但隨著對脫硫效率的要求越來越高，現(xiàn)在火電廠的脫硫成本也隨之提高。

目前我國在總量排污收費標準中沒有CO2的排污收費，但由于CO2大量排放對人類生存環(huán)境造成嚴重影響，其在煤炭燃燒火力發(fā)電的污染排放物中占有較大比例，因此要對其的環(huán)境價值進行評估。根據(jù)國際上的治理成本，本文將CO2環(huán)境價值定為51元/噸。氮氧化物治理方法相對復雜，因此我國將其排放價格定為8000元每噸。

2 智能電網(wǎng)環(huán)境效益計算

2.1 節(jié)能減排效益計算

為了更好的使大規(guī)模清潔能源并網(wǎng)智能電網(wǎng)建設(shè)注重智能化節(jié)能調(diào)度和儲能設(shè)備的應(yīng)用。由Vj=∑λajWi公式計算得到智能電網(wǎng)節(jié)能減排效益，所得數(shù)值分別代入公式E1=PjλajTiICi+δ得到智能電網(wǎng)通過節(jié)能減排途徑帶來的環(huán)境效益，如表2所示。

由表可以看出，智能電網(wǎng)通過節(jié)能減排可以創(chuàng)造非?？捎^的環(huán)境效益，而且其數(shù)值與增量隨著智能電網(wǎng)的進一步建設(shè)而呈增加趨勢。

2.2 可持續(xù)發(fā)展效益計算

本文主要選取需求響應(yīng)與降低線損帶來的節(jié)電能力來討論可持續(xù)發(fā)展效益。其中線損的降低依賴于智能電網(wǎng)建設(shè)的各個環(huán)節(jié)[4]，為了降低計算結(jié)果重復性，將火電廠發(fā)電過程中節(jié)電效益、煤炭發(fā)電效率提高帶來的節(jié)煤能力、通過特高壓技術(shù)、大截面?zhèn)鬏斀档偷碾娔軗p失均計入此變量中。

由E1=Pjλajqi計算可得智能電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展效益，再根據(jù)環(huán)境價值標準進行經(jīng)濟化折算，可知智能電網(wǎng)建設(shè)帶來的可持續(xù)發(fā)展性效益見表3。

2.3 環(huán)境效益計算

綜合可知電網(wǎng)建設(shè)中從 2008 年到 2020 年因清潔能源并網(wǎng)、需求響應(yīng)和線損降低帶來的環(huán)境效益如表4所示：

可以看出，進行智能電網(wǎng)建設(shè)，通過發(fā)電、電網(wǎng)及用戶側(cè)的智能化、信息化建設(shè)，電網(wǎng)的環(huán)境價值發(fā)展迅速。

3 智能電網(wǎng)環(huán)境效益-投資計算

智能電網(wǎng)具有覆蓋面大、分類廣、管理分散、地域分布分散等特點，投資結(jié)構(gòu)非常復雜，投資涉及到智能電網(wǎng)的每個環(huán)節(jié)與各個階段[5]。因此在智能電網(wǎng)建設(shè)期間，其智能化的建設(shè)投資要比單純電網(wǎng)維護及升級改造更多。

表5是根據(jù)國家電網(wǎng)公司建設(shè)投資規(guī)劃報告，以2008年初為零點，給出了2008年到2020年電網(wǎng)建設(shè)的實際建設(shè)投資及規(guī)劃建設(shè)投資，其中智能化投資從2009年開始，以平均值11.1%計算。

對比表4與表5，可得到電網(wǎng)智能化與傳統(tǒng)電網(wǎng)投資-環(huán)境效益對比數(shù)據(jù)，其中非傳統(tǒng)電網(wǎng)建設(shè)經(jīng)過多年發(fā)展已比較成熟，邊際投資帶來的環(huán)境效益增幅逐年遞減。而智能電網(wǎng)建設(shè)正處于建設(shè)期，建設(shè)投資與環(huán)境價值近似線性增長。

由于智能電網(wǎng)投資大于傳統(tǒng)電網(wǎng)維護費用，在建設(shè)初期其環(huán)境價值的經(jīng)濟化優(yōu)勢并不明顯，當智能化投資達到一定數(shù)額后，其帶來的環(huán)境價值優(yōu)勢將會越來越明顯。且智能電網(wǎng)的運行與維護成本均遠遠低于傳統(tǒng)電網(wǎng)的運行與維護成本，這也進一步表明智能電網(wǎng)的投資在環(huán)境效益方面遠遠大于傳統(tǒng)電網(wǎng)投資收益。

4 結(jié)論

從節(jié)能減排與可持續(xù)發(fā)展兩方面綜合計算了智能電網(wǎng)建設(shè)帶來的環(huán)境效益，然后又分析了智能電網(wǎng)建設(shè)與傳統(tǒng)電網(wǎng)繼續(xù)發(fā)展帶來的環(huán)境效益，最后通過對電網(wǎng)智能化及非智能化建設(shè)投資-環(huán)境效益進行分析。

結(jié)果表明，建設(shè)初期智能電網(wǎng)的環(huán)境效益并不明顯，到2015年智能電網(wǎng)的第一階段完成時將會產(chǎn)生462億元/年的環(huán)境效益，而到2020年智能電網(wǎng)全面建成時，將帶來1040億元/年的環(huán)境效益。隨著智能電網(wǎng)的進一步建設(shè)，所帶來的環(huán)境效益也將會越來越明顯。

根據(jù)智能電網(wǎng)建設(shè)與傳統(tǒng)電網(wǎng)建設(shè)的投資-環(huán)境效益對比，表明智能電網(wǎng)在建設(shè)初期投入大、優(yōu)勢不明顯，但當投資額達到一定的時間與數(shù)量后，其產(chǎn)生的環(huán)境效益將會越來越明顯。

參考文獻：

[1]中國電力企業(yè)聯(lián)合會.2012年經(jīng)濟形勢與電力發(fā)展分析預(yù)測會[C].2012.2.26.

[2]國務(wù)院.節(jié)能減排十二五規(guī)劃[R].國發(fā)[2012]40號.

[3]中國電力企業(yè)聯(lián)合會.2012年全國電力工業(yè)運行簡況[C].2013，01，18.

[4]王智冬等.智能電網(wǎng)的評估指標體系[J].電網(wǎng)技術(shù)，2009，33（17）：14-18.

[5]國網(wǎng)北京經(jīng)濟技術(shù)研究院.電網(wǎng)發(fā)展評估方法與模型研究[R].2010.

作者簡介：楊文明（1975-），男，山東人，工程師，研究方向：電力無功補償。endprint