最近多地區出現限電令,包括我這裡,而這時候網上鋪天蓋地的多種說法出現,說什麼因為沒有買土澳焦煤,導致沒有煤發電;也有說是因為進口蒙古焦煤大幅下滑,導致沒有煤發電,其實這些都不對的,具體到後面我會解釋清楚。
其實我作為一名電氣高級工程師,覺得還是要發表一下自己的看法。
如果大家讀懂了我這篇文章,自然就會知道為啥要限電,限電對我們普通人有什麼影響,對於各大廠礦有什麼影響,從而必定會支持限電的決策。
01限電的損失很嚴重嗎?
我先說個簡單的原理就是(發電量=用電量),之前我已經發過一篇文章,電是如何到我們家裡的,想了解的可以去看看。
從經濟效益上來說,這個是最好的結果,因為目前還沒有大電能儲存技術,有的人說不是有存能電站嗎?儲能電站簡單點來說就是一堆電池連在一起,你想想,能存多少的電能?現實點來說,目前最大的儲能電站也就夠一個中型小區用幾分鐘的電。
問大家個問題,發電量與用電量不平衡,最嚴重會損失多少錢?幾千萬?開玩笑,按億起步。
首先電網上掛有很多發電廠,而另一頭是大量的工廠、居民用戶等。平時是平衡的,但是突然一個工廠出事故,跳閘了,這時候會怎麼樣?
一個工廠的負荷是很大的,可以說有時候一個廠用電頂得上一個5線城市的居民用電,這時候發電量大於用電量,電壓立即飛速上漲,就會導致發電廠發生故障也跟著跳了,於是整個電網的電廠都黑了,所有的負荷也黑了。
對於我們普通人來說沒什麼感覺,最多也就是漆黑一片,過兩下子就好了,但是對於大廠來說呢?題外話,如果是70年代到80年代出生的小夥伴們就深有體會了,小時候如果一停電,整個大院或者村裡的小夥伴們就到籃球賽上看月亮,點蠟燭打鬧嬉戲,真的很好玩。
對於大廠來說,一個冶煉廠一旦停電,一鍋礦就會硬在爐子裡,損失百萬起步;一個廠的電解槽損失按億來算;對於高精尖產業來說,更是毀滅性的打擊!對於電廠來說呢?重新啟動發電費用也是按幾百萬起步!這些費用加起來必定是按億元來起步。
說白了,如果電網垮掉了,那麼損失必定很慘重,有些企業頂不住可能一下子就倒閉了,所以一定要保電網安全穩定的運行。
這時候發出限電的要求,就是因為用電量和發電量短期內無法平衡,為了保護電網,所以要求限制一點點的用電量來和發電廠平衡。
那有人就說,用電多,那我們趕緊多發點電不就完了?還真不行,為啥?
02電不是你想發就發的!
在了解這個事情之前我們要先明白髮電結構,一般來說我們發電廠就幾種,煤電廠、水電廠、核電廠、風電廠、光伏發電廠。
我先說光伏發電廠,說到光伏發電廠,還出現過一次無心插柳柳成蔭,而成為經典內循環的典故。
大家都知道光伏電站需要建立在日照時間長的高原,於是某公司就在一個高原的半荒漠化土地建立光伏電站。
為了避免空氣中砂石對光伏板造成傷害,就撒了很多牧草種子,結果卻出乎意料,1年多時間,牧草直接長高到遮擋了光伏板,想像一下,之前光禿禿的土地,現在綠油油一片!為啥?
原來光伏板不僅做了植被的風屏障,加上定期清洗光伏板,清洗後的水滲到了光伏板下面,由於光伏板遮擋,蒸發作用減弱,土地涵養水能力增加,所以1年多時間,牧草直接長高到遮擋了光伏板,而且冬天時候異常乾燥,成為誘發火災的源頭。
負責人傻眼了,感覺自己"草率了"。咋整?如果人工除草,成本為不過,於是靈機一動!請羊來幫忙,於是乎,高科技發電項目變成了傳統的放牧業,很多工作人員吐槽"想不到自己讀這麼多書,最後工作居然是放羊!"
工程師紅利變成"牧民",確實大材小用,於是領導和當地農民商量"老鄉,你們放羊,收益你們的,也可以幫忙除草,工資一起算。"
結果自然就是一拍即合!
於是光伏+養殖+扶貧+環境改善,良性循環產業鏈成型!,絕對是一個"無心插柳柳成蔭"的好案例。
回到之前說的,光伏發電,因為光伏發電有特殊性,所以並不能持續提供穩定的電源,白天還行,沒了太陽就不靈了,風電也不用說了,一樣。
水電呢?水電也是靠天吃飯的,我認識大部分水電站的站長,一天到晚就盼啥?
盼颱風來,這樣就會下雨,才會有來水量,所以他們一聽見颱風來了就起勁,畢竟水就是銀子啊。但是就比如今年,沒什麼颱風,估計連額定發電量都沒完成,整天唉聲嘆氣,都說估計今年年終獎要泡湯了。
所有的電源中,最穩定的就是核電和火電,目前火電佔發電比重約85%左右,核電份額很小,畢竟核電站不是那麼容易建的。
火電發電要受啥影響?自然是煤了,現在大型超臨界火電廠發電,一般都是按3000多大卡的煤設計的爐,約310克煤可以發一度電。
首先,土澳的煤由於成分和燃值都非常優秀,所以一般都是適合拿來冶煉用。這裡普及個小知識,很多發電機的爐子和冶煉的爐子都是根據自己的煤源成分設計的,只有這樣才能將煤的利用率發揮到最大,而且爐子的壽命也最久,說到底就是經濟效益最高,所以並不是說只要是煤就可以拿去發電或者冶煉的。
其次,很多網上人士也給出了結論,就是土澳的煤佔我們全國總用煤比例非常低,所以對於發電來說,真沒啥影響。
一般我們為了使發電廠處於最優的經濟運行狀態,就要保持發電機組的利用率,讓發電機保持80%左右的功率,並且留有一定的旋轉備用量等,而且並不是每臺機組都發,還要保持一些機組定期檢修等等,所以發電廠一般都要排好發電計劃,按這個計劃保持一定時期的發電量,最後根據發電計劃保持一周左右的煤庫存量。
總之,就是發電量是早早就按計劃排列好的,當然也預備了一些備用容量,但是假如用電量突破了這個備用量,就要注意了,因為第一段已經說過了,不平衡的時候會有非常大的損失。
那接下來我們來看看用電量是什麼組成的。
03用電量由什麼組成的?為啥會突變?
我們來了解一下用電結構,一般分四類,第一產業就是農林牧漁就不說了,一般用電量最大的就是第二產業,也就是我們熟知的工業負荷一般佔67%左右,第三產業和城鄉居民用電分別是14%和16%很少,大家看下圖就明白了。
所以現在大家知道了吧,限的就是第二產業,而其他的肯定沒啥影響。
好了,下面我就來分析下為啥會限電,上文已經說過了,發電量是計劃好的,那是如何做計劃的呢,這個就涉及到用電量預測了,一般都是根據往年的用電量,加上各種統計,然後根據經驗算出來的,預測都有很多種方法,我自己就寫過用BP神經網絡算法去預測用電量的論文。
但是大家要知道,預測歸預測,畢竟很多因素會導致預測不準的,正如今年的氣溫是斷崖式降溫,這就會導致很多人開取暖器,而取暖器是非常耗電的,所以城鄉居民用電量激增。
其次就是準備到聖誕節了,我看過一篇報導,全世界大部分的聖誕節禮物、飾品都是我們義烏來生產的,加上今年疫情的影響,估計全世界的量都到我們這裡生產了。
這還只是聖誕節的產品,在疫情影響下,全世界的製造業很多都停擺了,基本也就只有我們在生產,而現在製造業基本都在南方,所以南方第二產業用電量也極速上升。
本來蛋糕就這麼大,由於天氣原因居民用電量突然飆升,加上各種工廠開足馬力生產,這些導致了用電量大幅上升,以至於就算備用容量也無法滿足要求,所以才需要限電。
有興趣的可以買這本書去看看,也講了不少原理,適合普通人閱讀。
04總結
有些人說電廠趕緊多開幾臺機組不就行了?
這真是開玩笑,光是啟動一臺超臨界機組,350MW的,啟動用油就要35噸,加上熱機,補水,調試各種參數,最少都要好幾天,而且如此天氣要調煤過來,物流肯定有滯後,所以限電也說了,也就限一段時間,這段時間就是趕緊讓電廠組織生產,儘快開起來。
其實說這麼多就是要表明一點,限電並不是受什麼土澳煤的影響,但是有些人為了博眼球,蹭熱度,然後就開始亂說一氣。對於電力行業來說,我們的很多技術都已經走在了世界的前列,所以沒啥可以擔心的,限電也只是暫時的,過段時間就完全解決了,大家無需擔心。
今天說了比較多,希望大家能慢慢看完。
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以上,互勉!
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