低碳经济下智能电网环境效益综合分析

摘要：从节能减排与可持续发展两方面分析了智能电网建设的环境效益，通过对电网智能化及非智能化建设投资-环境效益进行分析，表明智能电网在建设初期投入大、优势不明显，但当投资额达到一定的时间与数量后，其产生的环境效益将会越来越明显。

关键词：智能电网  节能减排  可持续发展

0 引言

随着全球经济不断增长，各种资源消耗也越来越多，随之带来的资源严重短缺和环境污染及破坏的压力已呈现在世人面前。同时人类社会意识到必须进行环境保护，以利于资源与环境的可持续性发展及绿色发展。在电力范围内，电网终端使用者对于电力系统安全性、稳定性及电能质量的要求也日益提高，这就要求必须使用优质先进的智能电网运行工作，智能电网可以提供安全可靠的电力系统和清洁优质的生产与输送，还能够对风电、水电、核电及太阳能光伏发电进行并网[1]，对于市场需求能够快速灵活做出反馈，并通过信息交互的形式满足终端用户的各种需求。为了更好的发展智能电网，进一步促进经济、环境的良好循环，许多国都提出了评价本国智能电网环境模型，我国日前对于智能电网效益的评价研究大多着眼于智能电网的技术、经济指标和社会效益评价等方面，而在低碳经济节能减排的大背景下，智能电网产生的不可忽视的环境效益还没有被深入研究。

1 环境损失评估价值标准

目前，针对电力行业环境价值我国没有统一的标准，因此本文通过环境防护费用间接估算智能电网环境效益，环境价值是对环境效益的经济量化、货币化，能够更直观的了解环境效益[2]。如表1所示为电力行业污染物环境价值标准。

表中所标注的SO2环境价值为治理成本间接表示的，本文选取脱硫效率较高的石灰石-石膏法脱硫成本作为二氧化硫的排放价格进行计算[3]。目前我的脱硫治理成本约为6000元/吨，但随着对脱硫效率的要求越来越高，现在火电厂的脱硫成本也随之提高。

目前我国在总量排污收费标准中没有CO2的排污收费，但由于CO2大量排放对人类生存环境造成严重影响，其在煤炭燃烧火力发电的污染排放物中占有较大比例，因此要对其的环境价值进行评估。根据国际上的治理成本，本文将CO2环境价值定为51元/吨。氮氧化物治理方法相对复杂，因此我国将其排放价格定为8000元每吨。

2 智能电网环境效益计算

2.1 节能减排效益计算

为了更好的使大规模清洁能源并网智能电网建设注重智能化节能调度和储能设备的应用。由Vj=∑λajWi公式计算得到智能电网节能减排效益，所得数值分别代入公式E1=PjλajTiICi+δ得到智能电网通过节能减排途径带来的环境效益，如表2所示。

由表可以看出，智能电网通过节能减排可以创造非常可观的环境效益，而且其数值与增量随着智能电网的进一步建设而呈增加趋势。

2.2 可持续发展效益计算

本文主要选取需求响应与降低线损带来的节电能力来讨论可持续发展效益。其中线损的降低依赖于智能电网建设的各个环节[4]，为了降低计算结果重复性，将火电厂发电过程中节电效益、煤炭发电效率提高带来的节煤能力、通过特高压技术、大截面传输降低的电能损失均计入此变量中。

由E1=Pjλajqi计算可得智能电网可持续发展效益，再根据环境价值标准进行经济化折算，可知智能电网建设带来的可持续发展性效益见表3。

2.3 环境效益计算

综合可知电网建设中从 2008 年到 2020 年因清洁能源并网、需求响应和线损降低带来的环境效益如表4所示：

可以看出，进行智能电网建设，通过发电、电网及用户侧的智能化、信息化建设，电网的环境价值发展迅速。

3 智能电网环境效益-投资计算

智能电网具有覆盖面大、分类广、管理分散、地域分布分散等特点，投资结构非常复杂，投资涉及到智能电网的每个环节与各个阶段[5]。因此在智能电网建设期间，其智能化的建设投资要比单纯电网维护及升级改造更多。

表5是根据国家电网公司建设投资规划报告，以2008年初为零点，给出了2008年到2020年电网建设的实际建设投资及规划建设投资，其中智能化投资从2009年开始，以平均值11.1%计算。

对比表4与表5，可得到电网智能化与传统电网投资-环境效益对比数据，其中非传统电网建设经过多年发展已比较成熟，边际投资带来的环境效益增幅逐年递减。而智能电网建设正处于建设期，建设投资与环境价值近似线性增长。

由于智能电网投资大于传统电网维护费用，在建设初期其环境价值的经济化优势并不明显，当智能化投资达到一定数额后，其带来的环境价值优势将会越来越明显。且智能电网的运行与维护成本均远远低于传统电网的运行与维护成本，这也进一步表明智能电网的投资在环境效益方面远远大于传统电网投资收益。

4 结论

从节能减排与可持续发展两方面综合计算了智能电网建设带来的环境效益，然后又分析了智能电网建设与传统电网继续发展带来的环境效益，最后通过对电网智能化及非智能化建设投资-环境效益进行分析。

结果表明，建设初期智能电网的环境效益并不明显，到2015年智能电网的第一阶段完成时将会产生462亿元/年的环境效益，而到2020年智能电网全面建成时，将带来1040亿元/年的环境效益。随着智能电网的进一步建设，所带来的环境效益也将会越来越明显。

根据智能电网建设与传统电网建设的投资-环境效益对比，表明智能电网在建设初期投入大、优势不明显，但当投资额达到一定的时间与数量后，其产生的环境效益将会越来越明显。

参考文献：

[1]中国电力企业联合会.2012年经济形势与电力发展分析预测会[C].2012.2.26.

[2]国务院.节能减排十二五规划[R].国发[2012]40号.

[3]中国电力企业联合会.2012年全国电力工业运行简况[C].2013，01，18.

[4]王智冬等.智能电网的评估指标体系[J].电网技术，2009，33（17）：14-18.

[5]国网北京经济技术研究院.电网发展评估方法与模型研究[R].2010.

作者简介：杨文明（1975-），男，山东人，工程师，研究方向：电力无功补偿。endprint