俗語(yǔ)云：“牽牛要牽牛鼻子”，“綱舉才能目張”，即解決問(wèn)題要抓主要矛盾。在電力工業(yè)節(jié)能減排這一重大戰(zhàn)略上，同樣如此。

國(guó)家電監(jiān)會(huì)的信息顯示：2008年我國(guó)原煤產(chǎn)量26.22億噸，其中電煤消耗占57%；二氧化硫排放2541.9億噸，其中電力排放占52%；電力的煙塵排放量占全國(guó)排放量的20%，產(chǎn)出的灰渣占全國(guó)的70%。可見(jiàn)，電力工業(yè)是實(shí)現(xiàn)我國(guó)“十二五”節(jié)能減排規(guī)劃目標(biāo)的重點(diǎn)領(lǐng)域。

截至2010年底，我國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量96219萬(wàn)千瓦，其中火電裝機(jī)容量70663萬(wàn)千瓦，占全部裝機(jī)容量的73.44%。2011年，我國(guó)全口徑發(fā)電量47217億千瓦時(shí)，其中火電發(fā)電量38975億千瓦時(shí)，占全部發(fā)電量的82.54%，且在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，這種以煤炭發(fā)電為主的局面難以改變。

由于近十年來(lái)，政府對(duì)我國(guó)輸電網(wǎng)絡(luò)的大力投資，使得我國(guó)輸電網(wǎng)絡(luò)已相當(dāng)堅(jiān)強(qiáng)，輸電能耗已降至2011年的6.31%。但在需求側(cè)，特別是在公共場(chǎng)所、辦公樓、商業(yè)樓宇等，由于缺乏管理和技術(shù)，存在大量的電能浪費(fèi)現(xiàn)象。廣大的家庭用電浪費(fèi)在實(shí)行“階梯式差別電價(jià)”后，已收到了一定的節(jié)制效果，但因缺乏有效的技術(shù)手段，節(jié)能效果還不理想，有巨大的節(jié)能潛力可挖。因此，我國(guó)電力工業(yè)的節(jié)能減排，重點(diǎn)應(yīng)抓發(fā)電側(cè)的節(jié)能減排和需求側(cè)的節(jié)能。

發(fā)電側(cè)節(jié)能

根據(jù)能量守恒定理，發(fā)電側(cè)一次能源發(fā)電所消耗的能量應(yīng)該等于所轉(zhuǎn)換的電能和在轉(zhuǎn)換過(guò)程中所損失的能量。從全網(wǎng)角度來(lái)說(shuō)，這提出了三大節(jié)能問(wèn)題：一是如何減少發(fā)電過(guò)程中的機(jī)械損耗、能量損失，提高能源利用率；二是需要研究在全網(wǎng)發(fā)電的過(guò)程中，如何根據(jù)全網(wǎng)的一次能源種類、機(jī)組的類型進(jìn)行科學(xué)優(yōu)化調(diào)度，以降低單位電功率能耗水平；三是需要研究在能源的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，如何提高發(fā)電余熱、廢水和廢棄物的利用。這三個(gè)問(wèn)題中，第二個(gè)問(wèn)題所產(chǎn)生的節(jié)能減排效益大，最易見(jiàn)效果，因此，發(fā)電側(cè)的節(jié)能減排應(yīng)以第二大問(wèn)題為重點(diǎn)進(jìn)行研究。

在全網(wǎng)發(fā)電優(yōu)化調(diào)度中，當(dāng)前全世界實(shí)行電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)制的國(guó)家基本都采用“競(jìng)價(jià)上網(wǎng)，低價(jià)先調(diào)”的模式，這種模式具有控制變量直觀，市場(chǎng)規(guī)則簡(jiǎn)便的優(yōu)勢(shì)，但卻存在虛報(bào)電價(jià)、價(jià)格與價(jià)值偏離問(wèn)題，貨幣形式的公平掩蓋了資源配置的低效。

我國(guó)大部分省市現(xiàn)實(shí)行的是發(fā)電計(jì)劃調(diào)度，由政府確定發(fā)電指標(biāo)，電力公司按等微增率準(zhǔn)則進(jìn)行發(fā)電統(tǒng)一調(diào)度。這種模式已不能適應(yīng)發(fā)電企業(yè)主體多元化的現(xiàn)實(shí)，調(diào)度不公已受到眾多發(fā)電企業(yè)的指責(zé)。

為解決這一問(wèn)題，國(guó)務(wù)院于2007年下發(fā)53號(hào)文《發(fā)電節(jié)能調(diào)度辦法（試行）》，已在江蘇等5省試點(diǎn)。該辦法提出在水電機(jī)組和新能源機(jī)組優(yōu)先上網(wǎng)的條件下，火電機(jī)組按煤耗排序上網(wǎng)。這在能源的配置上與等微增率準(zhǔn)則一致，但因缺乏核心技術(shù)支持，該辦法受到發(fā)電企業(yè)虛報(bào)煤耗、難以引入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的制約，因此舉步維艱。

2002年，四川二灘水電廠與火電廠開(kāi)始試行超基數(shù)發(fā)電權(quán)轉(zhuǎn)讓交易，后有不少區(qū)域網(wǎng)、省網(wǎng)參與，雖然收到了一定的節(jié)能效果，但卻抑制了發(fā)電企業(yè)“以大機(jī)組取代小機(jī)組”技改的積極性，且難以適應(yīng)電力市場(chǎng)改革的深化。

全世界現(xiàn)行采用的低價(jià)先調(diào)，全網(wǎng)按最后一臺(tái)機(jī)組上網(wǎng)報(bào)價(jià)（邊際電價(jià)）作為全網(wǎng)結(jié)算電價(jià)模式及其他絕大多數(shù)發(fā)電交易調(diào)度模式，其發(fā)電分段報(bào)價(jià)規(guī)定必須是單調(diào)遞增的，即隨著電力需求的增加，發(fā)電機(jī)組的分時(shí)段報(bào)價(jià)必須是逐段遞增的。而發(fā)電機(jī)組隨著發(fā)電出力的增大，其單位能耗量卻是單調(diào)遞減，這就存在價(jià)格與價(jià)值偏離，不能真實(shí)反映發(fā)電成本的核心問(wèn)題。

由此，造成了發(fā)電企業(yè)虛假報(bào)價(jià)，大型發(fā)電企業(yè)依據(jù)市場(chǎng)力控制上網(wǎng)電價(jià)等問(wèn)題。

我所領(lǐng)導(dǎo)的湖南大學(xué)電力市場(chǎng)課題組與湖南省電力公司、華中電網(wǎng)公司緊密結(jié)合，經(jīng)過(guò)近二十年的艱苦研究，提出了發(fā)電機(jī)報(bào)價(jià)交易的全新交易模式。

該模式解決了機(jī)組報(bào)價(jià)分時(shí)段價(jià)格遞增與分時(shí)段能耗遞減問(wèn)題，提出將交易中心與調(diào)度中心分別構(gòu)筑成金融系統(tǒng)與物理系統(tǒng)。其中，交易中心負(fù)責(zé)各機(jī)組發(fā)電報(bào)價(jià)交易，調(diào)度中心負(fù)責(zé)按能耗（或可變成本）調(diào)度機(jī)組發(fā)電。所研究的理論與方法，已獲中國(guó)發(fā)明專利“基于電網(wǎng)節(jié)能和減少SO2排放的發(fā)電機(jī)組集中控制方法（ZL20071009000.5）”、美國(guó)發(fā)明專利“ConcentratingcontrolmethodofgeneratingsetsforgridenergysavingandreductionofSO2discharge（US8,065,041B2）”。

這種創(chuàng)新的交易調(diào)度模式，控制了發(fā)電企業(yè)的虛報(bào)能耗和虛報(bào)上網(wǎng)電價(jià)，使報(bào)價(jià)歸向真實(shí)發(fā)電成本。所提理論與方法滿足科斯第一、第二定理，迫使發(fā)電企業(yè)只能按真實(shí)成本報(bào)價(jià)上網(wǎng)發(fā)電，從而大大提高節(jié)能減排效率。這樣，既保證了全網(wǎng)統(tǒng)一的安全穩(wěn)定調(diào)度，又實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)按能耗排序上網(wǎng)，還促使全網(wǎng)所有機(jī)組全電量參加競(jìng)價(jià)交易，減輕了政府管控的壓力。這種帕累托改進(jìn)，產(chǎn)生的發(fā)電節(jié)能減排效益巨大。

需求側(cè)節(jié)能

當(dāng)前，我國(guó)政府加大了對(duì)需求側(cè)節(jié)能的推進(jìn)，如政府對(duì)節(jié)能企業(yè)進(jìn)行補(bǔ)助、實(shí)行能耗合同管理等，但實(shí)際收效甚微。不少企業(yè)也在做樓宇能耗管理或智能家居，但大多是掛牌。有的只有軟件，有監(jiān)測(cè)，不能監(jiān)控；有的從國(guó)外引進(jìn)幾個(gè)硬件，卻沒(méi)有可用的監(jiān)控系統(tǒng)，更談不上統(tǒng)一規(guī)約的集中通訊平臺(tái)，缺乏真正的核心技術(shù)。

因此，實(shí)現(xiàn)需求側(cè)的大幅度節(jié)能關(guān)鍵問(wèn)題有三個(gè)：一是能通用于公共場(chǎng)所、樓宇、家居的綠色智能建筑體系架構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)約。二是綠色智能建筑的節(jié)能核心技術(shù)，這包括太陽(yáng)能、風(fēng)能等自備分布式電源的接入和并網(wǎng)技術(shù)；電氣設(shè)備的控制交互技術(shù)；能量管理優(yōu)化方案；通用的通訊平臺(tái)和監(jiān)控系統(tǒng)。三是自主成套知識(shí)產(chǎn)權(quán)，產(chǎn)品價(jià)格低，使用方便，具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和需求吸引力。

湖南大學(xué)智能電網(wǎng)項(xiàng)目組與湖南湖大華龍電氣與信息技術(shù)有限公司緊密合作，經(jīng)過(guò)五年多的深入研發(fā)，完成了綠色智能建筑的架構(gòu)體系設(shè)計(jì)；研發(fā)了綠色智能建筑實(shí)時(shí)在線監(jiān)控與管理平臺(tái)。這其中包括集在線、無(wú)線等通訊功能為一體，兼具IPv4、IPv6通訊規(guī)約的通訊平臺(tái)，能效管理優(yōu)化方案，實(shí)時(shí)在線監(jiān)控系統(tǒng)，20多種執(zhí)行監(jiān)控指令的硬件。該平臺(tái)已獲實(shí)用新型專利、軟件著作權(quán)5項(xiàng)，正在申報(bào)國(guó)內(nèi)外發(fā)明專利。

電力工業(yè)的節(jié)能減排任重而道遠(yuǎn)，我們只有抓住關(guān)鍵問(wèn)題，研發(fā)自主核心技術(shù)，才能使節(jié)能減排落到實(shí)處。為此，我和我的團(tuán)隊(duì)將為之不懈努力。