时间:2023-07-24 16:15:00
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇电力发展史,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
中图分类号:F407文献标识码: A
一、电气工程技术的发展史
电气工程(Electrical Engineering)是现代科技领域核心学科之一,传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。21世纪的电气工程概念已经远远超出这一范畴,如今电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。电气工程的发展程度直接体现了国家的科技进步水平,因此,电气工程的教育和科研在发达国家大学中始终占据重要地位。
1.电磁学理论的建立及通讯技术的发展
大自然中的雷电使人类对电有了最早、最朴素的认识,天然磁石吸铁是人类对磁现象的最早观察,然而,人类对电磁现象的研究始于16世纪的英国,1663年德国科学家盖利克发明了摩擦起电的仪器,1729年英国科学家发现电荷可以通过金属传导等等,这是人类对电的早期实验,之后又出现了一系列具有里程碑意义的发现与发明。
(1)库仑定律。1785年法国物理学家库仑通过扭秤测量静电力和磁力总结出:两个电荷之间的作用力与它们间距离的平方成反比,与它们所带电荷量的乘积成正比,这就是著名的库仑定律。这一发现的历史意义在于它标志着人类对电磁现象的研究从定性阶段进入了定量阶段。
(2)“伏打电池”。1799年意大利物理学家伏特经过反复实验发现把任何潮湿物体放到两个不同金属之间都会产生电流,一年后伏特发明了世界上第一个电池,自此人类对电的研究由静电扩大到了动电,开辟了电学研究的新领域。
(3)奥斯特发现电流的磁效应和安培右手定则。1820年奥斯特偶然发现通电铂丝周围的小磁针发生轻微晃动,之后他经过反复实验证实了这一发现。其后安培进行了更深入的研究,提出了右手定则,发现了电流方向与磁针转动方向之间的关系。安培还通过实验发现了两个通电导体和两个通电线圈之间相互作用的规律,从而奠定了电动力学的基础。
(4)法拉第发现电磁感应。英国科学家法拉第是第一个成功完成磁生电实验的人,并归纳出产生感应电流的五种情况:一是变化着的电流;二是变化着的磁场;三是运动的稳定电流;四是运动的磁场;五是在磁场中运动的电线。法拉第把这一现象叫做“电磁感应”。电磁感应的发现使生产电成为可能,至今,发电机、电动机、变压器都是运用电磁感应原理工作的。
(5)麦克斯韦建立电磁场理论。英国数学家、物理学家麦克斯韦总结了前人的一系列成果,用数学方程式表示电磁场,建立了完整的电磁理论体系,揭示了光、电、磁本质上的统一,并预言了电磁波的存在。1873年他出版的电磁场理论经典著作《电磁学通论》是里程碑式的自然科学理论巨著。
任何科学发明与发现都是许许多多的科学家不懈努力的成果,德国物理学家欧姆、高斯、赫兹,美国物理学家亨利,俄国物理学家楞次等等都为电磁理论的形成作出过贡献,本文不在一一类举。
电磁理论的建立为无线电通信揭示的发展奠定了基础,19世纪通信技术取得了突破性成果,先后发明了有线电报、有线电话和无线通信。
2.电工技术的初期发展
人类社会发展历程中经历了三次工业革命,对人类的进步起到了巨大的作用。第一次工业革命从18世纪中叶到19世纪中叶,以瓦特发明的蒸汽机为标志,以机械化为特征,中心在英国;第二次工业革命从19世纪后半期到20世纪中叶,以工业生产电气化为主要标志,其成果是电力、钢铁、化工“三大技术”与汽车、飞机和无线电通信“三大文明”,其中心在美国和德国;第三次工业革命从20世纪中叶到21世纪初,以社会生产、生活信息化为特点,又叫新技术革命。第二次工业革命就是从电工技术初创和应用开始的。
(1)直流发电机的诞生。1831年英国企业家研制出了史上第一台发电机――蒸汽动力永磁发电机;1832年法国科学家匹克斯发明了世界上第一台直流发动机;1866年西门子发明了自激式励磁直流发电机;1870年格拉姆发明了实用自激直流发电机,结构可靠,电流稳定,输出功率大,被各国广泛采用作为照明灯电源。
(2)远距离输电和电力工业技术体系的初步建立。1875年法国巴黎火车站建成世界上最早的一座火力发电厂。爱迪生不仅发明了灯泡,他还在1882年建立了美国第一家直流发电厂,装有6台直流发电机,通过电缆输送照明用电,不过当时的最大输送距离只有1.6km。之后爱迪生还建立了一座水电站,形成了电力工业体系的雏形。
(3)交流发电机电荷电动机的诞生。1876~1878年俄国人亚布洛切科夫成功试验了单相交流输电技术。1885年,英国工程师菲尔安基设计的第一座交流单相发电站建成。同年,美国人威斯汀豪率领的团队完成了交流发电、供电系统,并创建了交流配电网。1883年,美籍电气工程师特斯拉发明了世界上第一台感应电动机,5年后他又发明了两相异步电动机和交流电传输系统。1888年,俄国工程师德布罗夫斯基和德尔伏发明了三相交流制。1891年,德国安装了世界上第一台三相交流发电机,并建成了第一条三相交流输电线路。自此,三相异步电动机得到了广泛应用,电能逐步取代了蒸汽成为动力源,电力工业得到了迅速发展。
3.电工理论的建立
(1)电路理论的建立。关于电路的早期研究有:1778年伏特提出了电容的概念,给出了导体上储存电荷的计算方法Q=CU;1826年欧姆发表了欧姆定律;1831年法拉第提出了电磁感应定律;1832年亨利提出了磁通量计算公式。
1845年德国物理学家基尔霍夫提出了关于任意电路中电流、电压关系的基本定律:电流定律(任意时刻电路中任何一个节点的各条支路电流的代数和为零);电压定律(任何时刻电路中任意一个闭合回路的各元件电压的代数和为零)。这两个定律发展了欧姆定律,奠定了电路系统分析的基础。
1853年英国物理学家汤姆逊推导出了电路震荡方程,并得出了莱顿瓶发电过程中电流在反复震荡且不断衰减的结论,并计算出震荡频率与R、L、C参数之间的关系,奠定了动态电路分析的基础。1855年,汤姆逊还建立了长距离电缆的等效电路模型。
1893年美籍电气学家施泰因梅茨提出了计算交流电路的方法――“相量法”,其实用、易懂,至今在分析正弦交流电路时依然沿用此法。
其间,赫尔姆霍兹提出的等效发电机原理、基尔霍夫建立的长距离架空线路参数电路模型、亥维赛德找出的求解电路暂态过程运算法、傅立叶用数学方法建立的热传导定律等等都对电工理论的丰富和完善起到了重要作用。
(2)电网络理论的建立。通信技术的兴起推动了电网络理论的发展。1924年,福斯特给出了电感和电容二端网络的电抗定理,建立了由给定频率特性设计电路的电网络理论。
1945年美国科学家伯德总结出了分析线性电路和控制系统的频域分析方法。1953年梅森创建了采用信号流图分析复杂回馈系统的方法,并被广泛应用。20世界50年代美国科学家达默制成了第一批集成电路,从此电路理论中增加了对含源器件的电路分析和综合。20世纪70年代在L.O.Chua等科学家的努力下,器件建模理论逐渐日趋完善。20世纪中期计算机的出现使电网络的计算机辅助分析和设计成为电路理论研究中的基本手段。
4.新技术革命对电气工程技术的推动
20世纪中叶开始的第三次技术革命又称为新技术革命,以核能、宇航和电子计算机这三大技术为主要标志。这个时期的主要理论是信息论、系统论和控制论,这三大理论的创立为通信工程技术和现代科学技术的研究提供了全新的科学方法。
(1)计算机的升级换代对电气工程技术的推动。自19世纪第一台计算机问世以来,经过几十年的发展,计算机给人类社会带来了翻天覆地的变化,人类社会从此走进了信息时代。1952年出世的第一代计算机使用的是真空电子管,不仅体积巨大,而且耗电量惊人。1959年~1963年生产的第二代计算机用晶体管替代了真空电子管,大大提高了运算速度,减少了耗电量,减小了体积,运用在了军事和科研领域。1964年~1970年生产的第三代计算机用集成电路替代了晶体管,不仅极大地提高了运算速度而且降低了成本,计算机开始进入到了普及阶段。1971年至今生产的第四代计算机使用了超大规模集成电路,实现了计算机网络化,计算机普及到了个人。计算机的升级换代推动了控制技术的发展,形成了计算机管理生产系统,提高了生产效率和产品质量。
(2)电子信息技术的发展。电子信息技术是计算机技术和电信技术相结合而形成的技术手段。20世纪通信技术得到了迅猛发展,人类社会生活也由此发生了巨大变革,人类从此进入信息时代。
1920年人们发现电离层对无线电短波有反射作用。1935年人们发现了雷达并广泛应用于军事和民用通信领域。1964年美国发射了第一颗地球同步静止轨道通信卫星,突破了大气层对无线电波的屏蔽,实现了宇宙范围的无线电通信。20世纪70年代计算机网络系统的建立使人们开始通过互联网获取信息。20世纪80年代以后寻呼机和移动电话逐步得到广泛使用,现今信息服务业已成为世界上发展最快的新兴行业之一。
电气工程技术发展史再次印证了这样两个真理:一是任何理论的创立和技术的进步都要靠众多科学家甚至一代代人的不懈努力而实现,特别是在学科相互融合交叉的今天。二是科学技术的每一次重大突破都会导致生产力的跨越式发展和人类社会的巨大进步,科技是第一生产力,创新是社会发展的推动力。
五、电气学科的形成与发展
按我国高等教育学科划分,电气信息学科类属工学门类(门类编号08),其下设五个一级学科:电气工程(一级学科编号0808)、电子科学与技术(0809)、信息与通信工程(0810)、控制科学与工程(0811)和计算机科学与技术(0812)。这五个学科有着相同的学科基础,都是研究电磁现象及其应用的基础学科与技术工程的综合,电能的突出优点在于:它既是易于传输的工业动力,又是非常可靠的信息载体。电子科学与技术、信息与通信工程和计算机科学与技术都是从电类专业派生出来的弱电学科,在19世纪末电工科学技术已形成了电力与电信两大分支。
我国电气工程一级学科下设五个二级学科:电机与电器(二级学科编号080801)、电力系统及其自动化(080802)、高电压与绝缘技术(080803)、电力电子与电力传动(080804)、电工理论与新技术(080805),电气工程包含的专业基础理论有电路原理、模拟电子、数字电子、微机原理与接口技术、单片机原理、自动控制原理、电磁理论、MATLAB仿真等。专业理论有电力系统及其暂态分析、电力电子、电机学、高电压与绝缘、电力拖动、输配电、工厂企业供电、电力市场等。
19世纪末欧美大学先后设立了电气工程(Electrical Engineering)专业,100多年来,其名称虽然没变,但内涵已随着科技的飞速发展有了非常大的变化。过去欧美的电气工程专业是以电力工程为主,现在电子技术和计算机已成为该专业的核心,美国一些著名高校甚至已不开设电力工程研究方向。有些大学把计算机技术从电气工程系分离了出去,单独成立了计算机科学系。
我国的电气工程始于1908年上海南洋公学的电机电工学科,就是上海交大的前身,距今也有100多年的历史了。1917年该校的电机专科设立了电讯门,即我国最早的无线电专业,如今的电子信息及计算机专业群都是由此发展演化而来的。1932年,清华大学设置了电机系。建国后,我国建立了一大批以工科为主的多科性大学,其中大多设立了电机工程系。1977年以后,大部分高校的“电机工程系”陆续更名为“电气工程系”,近几年来,部分高校又把“电气工程系”发展成为“电气工程学院”。我国的电气工程虽然与国外名称相同,但内涵有很大区别,我国大学一般都是强弱电分开,即电气类与电信类分设在不同的学院。
100多年以来,电气工程学科已发展成为覆盖多门类交叉学科、应用领域广阔的完善的学科,形成了强弱电结合、软硬件结合、机电结合的学科特点。
六.国外发达国家电气工程学科的发展呈现以下趋势:
(1)在学科中融入大量信息技术知识。在全球信息化的当今,信息技术以指数速度进步,它曾对电气工程学科的发展起到了巨大的推动作用,还将为电气工程领域的技术创新提供工具与技术支持,对电气学科的发展产生了决定性作用。国外发达国家的著名大学(如耶鲁大学、麻省理工学院等)大都把电气工程、通信工程、计算机工程放在同一学院,以利于在电气工程学科中融入大量的信息技术知识。
(2)与其他学科不断交叉融合,拓展了研究领域,大量的研究都是在跨学科领域开展的。
(3)与企业联系密切,科技成果转换能力强,引领产业技术更新。
七.电气技术的发展趋势
与电气工程学科相关的产业主要有电力工业、电气装备制造业以及几乎所有使用电力的行业,电气技术的发展与应用也主要集中在这些行业。
1.可再生能源技术
1995年全球可再生能源仅占一次能源的18%,预测到2050年可再生能源要占一次能源的22%,21世纪,光伏技术、风电技术、生物质发电技术等得到了快速发展。下面着重介绍人类的未来能源――氢能。科学家们一直致力于研究把氢能作为人类未来的能源,氢能有其他能源无与伦比的优势:
(1)清洁。其反应后的生成物为水和氮化氢,对环境没有污染。
(2)储量丰富。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。
(3)热值高。单位重量的发热量叫热值,氢的热值是汽油的3倍,煤炭的4倍。现在世界上很多国家正在斥巨资研究这一能源,但目前还处在实验室阶段,距工业应用还有一段距离。
2.输电信技术
超导技术在电气工程中的广泛应用已成为发展趋势。
(1)超导储能系统。将电能转换为电磁能,利用超导线圈储存起来。超导储能系统是除电池储能系统之外的又一储能系统,其使用将提高电网的安全性。
(2)超导故障限流器。利用超导体超导与正常状态的转变特性,快速限制电力系统故障短路电流,保障电网安全。
2、随着蓄电池技术的发展,电动车的运用在19世纪的下半叶在欧美得到了较为广泛的运用。
(1)单一垂直垄断型模式:全国发电、输电、配售电业务全部由一家电力公司经营,多为国家所有制企业,由国家对电力公司经营实行管制,法国、意大利、葡萄牙、希腊等国属于这种类型。
(2)多头垄断型模式:这种模式有两种情况,第一种是多家垂直垄断型,由多家电力公司分区经营,各区域电力供应相对独立,发电、输电、配电实行垂直一体化垄断,各区电网是互联的。日本是采用这种模式的典型,全国有10大电力公司,除冲绳电力公司外,其他9大电力公司都已互相联网。第二种是多家发输电垄断经营,配电业务由其它多家公司经营,输电网是互联的。目前美国加州的电力工业采用这种模式。
(3)单一垄断与多头结合型模式:输电业务由单一电力公司经营,并垂直经营发电和配电业务,发电和配电领域也允许其它企业进入,但由于电力公司垄断输电的优势,为保证公平竞争,国家对电力公司实行管制,目前德国、美国的电力企业属于这种管理模式。
(4)市场开放竞争模式:在发电、配售电领域实行完全竞争,输电由一家公司经营,并实行政府监管。这种模式多为近10年各国电力工业改革后形成,以英国、澳大利亚、阿根廷、智利、挪威、新西兰、新加坡、荷兰等国为代表。
纵观世界各国电力体制改革及电力市场建立的模式,全球电力行业改革的基本趋势是打破垄断,形成竞争机制的趋势已成必然。但电力工业要求发、输、供同时完成和为公众服务的特征,打破垄断的方法不是简单的开放,也不是"放任自由"的市场。各国电力市场改革归纳起来有两个鲜明的特征:第一,将垄断限制在最小范围内,即只保留真正意义上的垄断环节。其基本作法是:对具有明显公共性质的全国性(区域性)电力网,实行政府监管下的独家经营,将电力行业的其它环节(发电和售电)放开竞争。第二,为达到竞争的目的,采取大规模的行业重组与资产出售政策。行业重组将电力企业按生产过程分为发电、输电、供电三个环节,在可以按竞争运行的环节,将国有电力公司分拆成若干个并允许新的公司加入,形成竞争机制。电力行业重组应使股东价值、服务质量和价格水平达到最优平衡,实现三方总价值的最大化。
2国外电力改革特点
电力工业作为公用事业有其特殊性,因此,即使在市场经济制度比较完善的国家,其电力工业的组织形式和运行机制也以区别于一般竞争行业的特殊性而长期存在。推动和使得这种改革取得成功的因素主要有两个方面的原因:一是外部压力,即社会对电力工业提高效率的要求,因为垄断经营容易使企业管理与市场压力脱节,造成高成本和低效率,结果导致电价升高,社会对电力工业提高效率的要求是推动改革的外部条件。二是改革和物质条件,即电网安全技术的发展,使电力在发、输、配、售分开并开展竞争的条件下,仍然能够保持生产与供应的稳定和安全。
国外电力改革的过程一般是由政府提出改革的要求,并成立一个权威机构进行改革的方案设计,同时起草有关政策法规,然后对传统的一体化的电力公司进行分解,并成立机构对竞争进行监管。
始于80年代初的全球性电力改革结果各不相同。在认真研究世界范围内的电力改革实践后,可得出一个结论:电力行业重组没有现成的模式可以照搬,一个国家的产业模式取决于该国电力行业特色以及政治、经济和社会因素等等。全世界没有一个完美的电力行业改革模式,电力行业改革要实事求是,应从实际情况出发。
随着电力电子技术的发展,各种电子装置对电源功率的要求越来越高,对电流的要求也越来越大,但受构成电源模块的半导体功率器件,磁性材料等自身性能的影响,单个开关电源模块的输出参数(如电压、电流、功率)往往不能满足要求。若采用多个电源模块并联供电,如图1所示,就不但可以提供所需电流,而且还可以形成N+m冗余结构,提高了系统的稳定性,可谓一举两得。
但是,在电源模块并联运行时,由于各个模块参数的分散性,使其输出的电流不可能完全一样,导致有些模块负荷过重,有些模块过轻。这将使系统的稳定性降低,会给我们的生产和生活带来严重的后果,而且电源模块自身的寿命也会大大缩短。国外有资料表明,电子元器件在工作环境温度超过50℃时的寿命是在常温(25℃)时的1/6。因此,使各并联电源模块的输出电流平均分配,是提高并联电源系统稳定性的一个必须解决的问题。
本文从均流电路的拓扑结构出发,介绍几种传统的并联均流方案,对于其他均流方案(比如按热应力自动均流法),暂不做讨论。对于文中提到的每一种均流方法,都做了详细的介绍,并结合简单电路图,讲述其工作原理及优缺点[1][2][3][4]。在文章的最后部分,对并联均流的发展做了简单的展望。
2 N+m冗余结构的好处
采用N+m冗余结构运行,可以提高系统稳定性。
N+m冗余结构,是指N+m个电源模块一起给系统供电。这里N表示正常工作时电源模块的个数,m表示冗余模块个数。m值越大,系统工作可靠性越高,但是系统成本也会相应增加。
在正常的工作情况下,由N个模块供电。当其中某个或者某些模块发生故障时,它们就退出供电,而由m个模块中的一个或全部顶替,从而保证整个系统工作的持续性及稳定性。
以某个输出电流为100A的系统为例来说明冗余结构运行的好处,这里只讨论1+1,2+1,3+1三种工作方式,如图2所示。各电源模块的工作情况由Kn的闭合情况决定。
如果采用1+1冗余结构,即采用两个输出电流为100A的电源模块并联供电。正常情况下只有一个模块工作,当它发生故障,退出工作时,另一个模块开始工作,系?仍然能正常运行。
如果采用2+1冗余结构,即采用3个输出电流为50A的电源模块并联供电。正常情况下只有两个模块工作,当其中之一发生故障,退出工作时,另一个模块开始工作,系统仍然能正常运行。
如果采用3+1冗余结构,即采用4个输出电流为33A的电源模块并联供电,正常情况下只有3个模块工作,当其中之一发生故障,退出工作时,另一个模块开始工作,系统仍然能正常运行。
比较上面三种工作方式,采用2+1这种方式最好,这是因为,1+1方式中有一半的功率被闲置,而3+1方式中使用元器件太多,成本过高,经济性不好。
3 几种传统的并联均流方案
3.1 下垂法
下垂法全称外特性下垂法,也叫做斜率控制法。在并联电源模块系统中,各个电源模块是独立工作的。每个模块根据其外特性以及电压参数值来确定输出电流。在下垂法中,主要是利用电流反馈信号来调节各模块的输出阻抗,也就是调节Vo=f(Io)的斜率,从而调节输出电流。其工作原理图如图3所示。
Ri为任一并联模块输出电流Io的采样电阻,经电流放大产生电流反馈电压信号Vi,Vf为输出电压反馈,Vr为Vi与Vf的和,Vg为控制基准电压(5V),Ve为误差电压。当某一模块输出电流Io偏大时,电压与电流反馈合成信号Vr=Vi+Vf增大,与Vg进行比较后,使Ve减小,Ve反馈回电源模块的控制部分,使该模块的输出电压Vo下降,则Io减小,即Vo=f(Io)外特性下调。每个模块各自调整自己的输出电流,就可以实现各模块的并联均流。
这种方法的优点是简单,不需要外加专门的均流装置,属于开环控制。缺点是调整精度不高,每个模块必须进行个别调整,如果并联的模块功率不同的话,容易出现模块间电流不平衡的现象。
3.2 主从电源法
主从电源法是将并联的多个电源模块中的一个作为主模块,其他模块跟随主模块工作。具体工作过程是:主模块的工作电流与输出反馈信号进行比较,将差值信号反馈回各电源模块(包括主模块和从模块)的控制电路,从而调节各模块的输出电流大小。
如图4所示,设模块1为主模块,其输出电流的采样电压为V1,其他模块输出电流的采样电压为Vn。当某一模块输出电流偏大时,相应的Vn增大,与V1比较,得到的Ven减小,反馈给该模块的控制电路中,减小其输出电流,从而实现均流。
主从模块法的优点是不须外加专门的控制电路。其缺点是,各个模块间需要有通信联系,连线比较复杂;其最大缺点是,一旦主模块出现故障,则整个电源系统将崩溃,所以,不能用于冗余结构中。
3.3 自动均流法和最大电流法
自动均流法也叫单线法,其工作原理是,将各电源模块都通过一个电流传感器及一个采样电阻接到一条均流母线上。
如图5所示,当输出达到均流时,输出电流I1为零。反之,则电阻R上由于有电流I1流过,在其两端产生一个电压Uab,这个电压经过放大器A输出电压Uc,它与基准电压Ur比较后的ΔU,反馈回电源模块的控制部分,从而调节输出电流,最终实现均流。
自动均流法的优点是,电路简单,容易实现。缺点是,如果有一个模块与均流总线短路,则系统就无法均流,而且单个模块限流也可能引起系统不稳定。
若将图5中的电阻用一个二极管代替,二极管正端接a,负端接b。这样,N个并联的电源模块中,只有输出电流最大的那个模块的电流才能使与它连接的二极管导通,从而均流总线电压就等于该模块的输出电压,其他模块则以均流总线上的电压为基准,来调节各自的输出电流,从而实现均流。
如果单纯以二极管来代替采样电阻,则由于二极管本身有正向压降存在,所以,主模块的均流精度会降低,而从模块不受影响。这里可以用图6所示的缓冲器来代替,从而提高均流精度。
采用这种均流方式,参与均流的N个电源模块,以输出电流最大的为基准,这个最大电流模块是随机的,这种均流方法也叫做“民主均流法”。由于最大均流单元工作于主控状态,别的单元工作于被控状态,所以,也把这种方法叫做“自动主从均流法”。
美国Unitrode公司开发的UC3907系列集成均流控制芯片就是采用这种工作方式。
UC3907芯片使多个并联在一起的电源模块分别承担总负载电流的一部分,并且所承担的负载电流大小相等。通过监测每个模块的电流,电流均衡母线确定哪个并联模块的输出电流最高,并把它定为主模块,再根据主模块的电流调节其他模块的输出电流,从而实现均流。
3.4 外部控制器法
外部控制器法就是在各并联电源模块之外,加一个专门进行并联均流控制的外部模块,如图7所示。
每个模块的输出电流采样,转化为电压信号,与给定的电压Vcc进行比较,所得差值输入到各电源模块的控制部分,这样就可以实现各模块输出电流的并联均流。
这种工作方式,需要外加专门控制器,加大了投资,而且控制器与个电源模块要进行多路连接,连线较复杂,但是均流效果非常好,各模块输出电流基本相等。
配电自动化是利用现代电子、计算机通信及网络技术,将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成,构成完整的自动化系统,实现配电网及其设备正常运行以及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化。从而改进供电质量,与用户建立更密切更负责的关系,以合理的价格满足用户要求的多样性,力求供电经济性最好,企业管理更为有效。配电自动化包含以下几个方面:
馈线自动化。馈线自动化完成馈电线路的监测、控制、故障诊断、故障隔离和网络重构。其主要功能有:运行状态监测、远方控制和就地自主控制、故障区隔离、负荷转移及恢复供电、无功补偿和调压等。
变电站自动化系统。变电站综合自动化系统是利用微机技术,将变电站的控制测量、传输处理、继电保护、故障录波、远动功能融为一体的多机共享系统。变电站综合自动化系统所能完成的主要功能包括:数据采集、继电保护、参数监测、运行控制、事件记录、事故报警等。功能的综合是区别于常规变电站的最大特点,它以计算机技术为基础,以数据通讯为手段,以信息共享为目标,以便更好地实施无人值班。
配电管理系统。是指用现代计算机、信息处理及通信等技术和相关设备对配电网的运行进行监视、管理和控制。它是配电自动化系统的神经巾枢,整个配电自动化系统的监视、控制和管理中心。需求侧管理。通过一系列经济政策和技术措施,由供需双方共同参与的供用电管理。包含负荷管理、用电管理及需方发电管理等。需求侧管理的几个内容涉及电力供需双方,甚至与电力管理体制有关,必须通过立法和制订相应的规则,并最终由电力市场来调节。
配电通信系统。是配电自动化系统的一个重要环节,由于配电网终端节点数量巨大,给通信方案的选择带来困难,配电系统可有有线、无线、光纤、载波等多种通信方式。对于通信方式的选择应根据用户的具体情况选择一种性能价格比最高的方式。下面简要分析各种通信方式的利弊:①有线方式有电话线和专线2种。电话线方式设备投资较低,可靠性和实时性也较低,由于电话线架设非常方便,广泛适用于实时性要求不高的配电终端。专线方式可靠性和实时性都很好,适合实时性要求较高的配电终端设备,缺点是需要架设专用通信线。②无线方式有普通电台和高速智能数传电台2种。普通电台已广泛应用于负荷控制系统中,优点是投资少,缺点是可靠性较低,控制较严。高速智能数传电台通信速率高,频点可复用,支持x.25协议,有路由选择功能和主动上报功能,适合配电自动化系统应用,缺点是价格较高。③光纤通信方式有光端机方式和光接口板方式2种。光纤通信的主要优点是通信容量大、抗干扰能力强、损耗小,缺点是价格较高。光端机方式适合容量大的站点,成本也较高。光接口板的方式将光电转换器直接置入配电终端内,并可以利用编码复用方式多个配电终端设备公用一对光纤,有效地降低了成本。
2配电自动化现状
目前配电自动化大体有以下几种方式:在10kV辐射线路或树状线路采用重合器、分段器的方式。由于该种方式不需配置通道和主站系统,依靠重合器和分段器自身的功能进行故障隔离和恢复供电,因而具备容易实施、节省投资等优点;在10kV环形电缆配电网络中采用重合器,配合环网柜实现配电自动化:在10kV环形电缆配电网络中采用环网柜加装FTU,并设置配电网自动化系统,环网柜可以是户外、户内两种方式;由于国内大多数城市内是沿城市街道敷设的架空绝缘导线构成10kV配电网络。针对这种配电网络,目前采用的配电自动化方式是首先进行网络优化改造,形成多个环网或“手拉手”线路,使每一用户有2个供电源等等。
3配电系统自动化发展趋势
1)功能分层分布。配网自动化与通信系统是密切卡相关的,为了贯彻功能下放、分级分层、提高事故响应速度的原则,配网自动化系统一般分为3层:主站、子站、馈线。目前在3层之间通信一般采用光纤以太网、光纤环网、双绞线、电力线载波和无线等多种方式。其中电力线载波是一种很理想的通信方式,最初的电力线载波是为传输高频保护信号和话音信号设计的,其是基于线路两端阻波器的点对点的通信。由于配电网节点众多,这种点对点的通信方式不能满足配电自动化的要求,因此配电载波不冉使用阻波器;第二代的载波技术基于扩频原理,能够在很低的信噪比情况下工作,具有很强的通信能力;最新一代的载波技术基于数字信号处理芯片(DPS),由于PDS具有强大的实时解码功能,所以这种载波技术具有非常理想的通信能力,在以后的理论研究与试验中会表明该技术是一项完全可行的、具有发展前途的新技术。
2)配电网系统保护。配电环节的保护集中在馈线的保护上,配电网不存在稳定问题,一般认为馈线故障的切除并不严格要求是快速的,但是,随着经济的发展,电力用厂用电的依赖性越来越强,供电可靠性和供电电能质量成为配电网的工作重点。配电网馈线保护的主要作用包括馈线故障切除、故障隔离和恢复供电,配电自动化包括馈线自动化和配电管理系统。馈线自动化的核心是通信,以通信为基础可以实现配电网全局性的数据采集与控制,从而实现配电SCADA、配电高级应用(PAS),同时以地理信息系统(GIS)为平台实现配电网的设备管理等。
3)电能质量。随着基于大功率电力电了开关设备的普及应用,它所带来的各种电能质量问题已引起各闺电力工作者的高度重视提高电能质量的新技术已成为今年来电力系统领域中新的研究热点。随着数字信号处理器(DSP)为基础的实时数字信号处理技术的迅速发展,并得到广泛的应用,采用模拟量控制的电能质量控制装置正被数字最代替。它具有以下优点:可以程序控制、改变控制方法或算法而不必改变控制电路、提高系统稳定性、可靠性和灵活性、系统不受温度影响、可重复性好、易调试和批量生产、易实现并联运行和职能控制。随着DSP性能的不断改善,用DSP来做实时信号处理已成为当今和未来的技术发展热点。
系统进入混沌区的迹象
1.PSTN的式微。贝尔发明电话一百多年来,以交换技术为核心的PSTN固网电话一直是电信产业的核心。20世纪80年代移动技术崛起,PSTN在电信市场中的地位不再唯我独尊,全球各地的市场纷纷出现固网的话务量或普及率被移动网路替代的现象。互联网兴起后,90年代末期部分PSTN的用户接入电路(最后一里)被ADSL化,而PSTN的核心网路也因IP骨干网路的大量建置,开始边缘化。不过,真正致命的打击则是随着用户回路IP化所导致的VOIP的普及,特别是免费Skype等的快速成长,使PSTN的营收严重“蒸发”。今天已可看到如英国电信等国际大业者,开始执行从2006年起让PSTN逐步除役的计划。失掉了PSTN这根旧支柱后,未来的电信产业谁主浮沉?
2.移动语音服务的饱和。移动网路原本是最有机会接替PSTN地位的,但移动服务从一开始发展就过于着重传统的语音服务,以致于普及率渐趋饱和时,制约于价格竞争,全球各地纷纷出现ARPU下降与增(话务)量却不增(营)收的困境。要想维持移动营收的继续成长,只有两条出路:1)创造成功的增值服务产品,以增加ARPU;2)对外寻求尚有成长空间的他国移动市场,拥有其部分股权或参与经营,使总营收增长。但这两条路都有相当的挑战性。
3.无线技术的颠覆性潜能。WiMax技术来势汹汹,一旦与其配套的用户端AP开始商用化,由于它能以很低的成本提供充分的带宽,对目前固网ADSL的接入服务以及移动的3G宽带服务,都成为一种具有高度威胁的颠覆性技术。这类新无线技术的出现,将会迫使ADSL必须向光纤升级,而3G也会被迫加速它的建置时程。否则,螳螂捕蝉、黄雀在后,技术的演进非常可能使既有的庞大电信王国,一夜之间被颠覆耗散。
4.宽带内容服务蓄势待发。宽带IP技术逐步渗入固网与移动的核心网路,再加上用户端接入电路与终端设备的宽带化,影讯(video)即将成为固网与移动服务在技术上的预设(default)规格。这时电信事业经营者的基本挑战是:能否善用“先带宽、后内容”的大形势,开出一条从用户书房到客厅的捷径,为自己创造一个可收费的宽带内容市场?在这条“捷径”上所遭遇的短兵相接对手是:目前正在积极进行数位化工作的有线电视网路业者。
5.城乡数位落差的扩大。开放竞争的电信市场,通常都会把资源与注意力集中在都会地区,于是“成本高、消费低、动力小”的乡村地区,相对的建设落差日益扩大,导致城乡发展严重倾斜。这时的问题是如何不使情况演变成积重难返,甚至影响社会的稳定。
系统解构与成核的自组织作用力
复杂系统理论告诉我们,当整体环境发生剧变,老系统(PSTN为核心)必将解体进入混沌状态,然后经由跨临界分岔(新系统的成核机制)形成新的有序结构。这种“解构-成核”过程是由内在的自组织作用力(不受人类意志影响的无形之手的力量)与决策者有形之手(政策或策略参数)交互作用下而完成。以下说明代表无形之手的几股力量。
1.技术与市场因子。使既有市场解构的基本动力是功能更强、成本更低、品质更好,不断推陈出新的电信新技术。在新技术的基础上,具有创业精神的企业家,就会去发掘如哈佛大学教授克里斯丁森所称的“破坏性创新的机会”,亦即:有无未被服务的市场、有无不满足的顾客、有无好过头的产品等──Skype以免费的VOIP打入网络族,一两年的时间内在全球创造几千万用户群,就是一个典型的例子。
2.产业生态系统演化。复杂、系统、宏观的质变是以微观单元的质变为基础的。在电信系统中,所谓的微观单元主要是指用户行为模式的转变。例如从使用PSTN转为在个人电脑上打电话;或如车载电脑的使用者通过同一显示介面,接打电话、收发e-mail、查看股市行情并下单、查询交通路况、收看电视新闻或热门连续剧。这类微观行为模式的改变,都将带动宏观价值链的重整,甚至导致产业结构的再造。目前已经看得出来的宏观趋势是:1)电信网络必须走上多元融合,才能提供消费者所需的全方位服务(包括数位广播);2)全球单一业务业者纷纷通过并购等手段,使自己转化为更具有适应力的全服务业者;3)传统垂直化(固网、移动分立)的监管架构必须转型朝水平化发展,否则将成为产业继续发展的主要障碍。
3.系统深层追求总体稳定与平衡的内驱力。电信服务只是整个社会生态系统的一环。电信服务如果出现严重的城乡失衡现象,以致危及社会生态系统的稳定,那么任何复杂系统都具有的内在自我修正机制,就会起而反制,来寻求城乡二元化矛盾的统一。当然所谓的统一不必是实体面(physical)的完全一致,但必须是服务功能面的相当。
跨临界分岔的关键性控制因子
复杂系统在无形之手影响下的演化方向具有群龙无首的不稳定性与不可测性;但政策参数的有形之手如果能有效导引系统内在的自组织力量,使它们能一致(alignment)朝向符合政策目标的方向发展,那么产业转型与价值链再造等都可以“因事之理,不劳而成”的方式完成。电信产业要有效走出混沌并开创新局,电信监管当局要扮演关键性的角色。当前全球电信监管机关共同面对的是如何设定以下几项政策参数的问题。
电力市场营销作为电网企业的重要业务内容,不仅关系到电网企业本身发展,而且对其他行业和各类用户有巨大影响。它不仅与建设节约型社会密切有关,而且与建立和谐社会密不可分。因此必须转变观念,加强电力营销理论方法学习,提高营销技术水平,强化电力营销管理,开创电力营销工作新局面。
一、电力营销目标市场的特点
1、具有整体性
电力交换要通过电网,电网覆盖的区域就是电力市场的整体范围。电网是统一的,在同一区域内可能有不同需求的客户,电力销售部门一般只能将同一区域看作一个市场,进行整体销售服务,因此,不同的电力目标市场也由电网连接成一个整体。
2、具有差异性
虽然各个电力目标市场在产品的类型,客户的分类等许多方面具有相同的性质,但在其他方面又有十分明显的差异,主要表现在以下几个方面:
第一,计划安排。不同的客户对电力供应的方式具有不同的要求。有的需要发电商直供,有的则需要供电商间接供应。大量的用户需要长期保持供电关系,少量的用户只需要临时用电。
第二,需求量。不同规模的消费者对电力的要求不同。大型企业的电力消费可以达到几亿甚至几十亿千瓦时。小的用户,如居民用电只有几十千瓦时。
第三,需求时间。不同性质的用户对电力需求时间有不同的需求。化工行业要求二十四小时不间断供电。商业企业则只要求白天和晚间必须保证供电,夜间负荷要求很低。
第四,消费方式。电能的热转化消费、动力转化消费和照明消费都属于消费方式不同的目标市场。这种差异的存在是区别不同地区、不同规模电力企业的不同目标市场的依据,是研究电力目标市场的总体特征、变化规律和发展趋势。所以,对电力目标市场进行划分和研究是十分必要的。
3、具有相对稳定性和不可放弃性
电力目标市场是动态的市场,不是一经选定就一成不变的市场。这种动态是相对于一般稳定的电力市场而言。电力目标市场的发展变化是逐步实现的,而不是频繁或骤然的突变。各个电力目标市场在一定的时间和范围内都是处于相对稳定的状态。与此同时,在选择电力目标市场时应考虑国家、社会等多方面因素,对于供电企业专营区的电力目标市场必须全部满足,不能对盈利少或难度大的市场就完全放弃。
4、与国民经济具有密切相关性
电力目标市场不是一个独立的市场,作为有待开发的电力市场,它明显地表现出对宏观经济环境的依赖性。这是因为电力商品的最大消费需求是工业负荷,其次是商业、服务业、农业和居民生活。无论工业、农业、商业或服务业都是国民经济的重要组成部分,国家宏观经济政策的调整,直接表现在对这些产业的调整。任何一个产业的调整都是电力目标市场变化的一个因子,这些因子的聚合必然作用于目标市场的开发策略、目标设定等一系列活动。
二、电力市场营销的策略
1、电力市场营销策略的指导思想
1)树立全体员工的营销观念。供电企业有着自身的特殊性,其输变配售过程是同时进行的,需要多个部门协调运作才能完成这一业务过程,任何一个环节都不能出现差错,具有全员参与性,因此供电企业必须树立一种全体员工共同参与协作的生产与销售理念,即全体员工营销观念。
2)建立和完善电力市场营销体系。建立和完善电力市场营销体系是供电企业电力营销的关键。供电企业开发市场应该立足于短期利益和长远利益的一个平衡,建立一个比较完善的营销体系,它应该包括:①观念方面:以市场为导向、以客户的需求为中心,增强竞争意识、优质服务、品牌价值观念等;②信息方面:市场信息收集子系统、信息处理子系统、市场报告子系统、市场决策子系统等;③人才方面:营销人员的招聘、培训、考核等;④客户管理方面:客户关系管理(CRM),客户服务系统,业务咨询、投诉处理等。
3)开拓潜在市场,培育新的用电增长点。这是供电企业永久不变的主题,也是供电企业开拓电力市场的源泉。目前虽然我国普遍存在电力供应小于需求的矛盾,但这只是低用电水平下的不平衡。从长远看,电力产品最终会像其他商品一样走向买方市场,供电企业不能有“等”的思想,为实现企业效益的最大化必须积极培育和扩展电力市场,及时调整电力市场结构,积极培育新的用电增长点。
4)建立科学的激励约束机制。现代企业成功的关键在于最大限度地调动人的工作主动性和创造性,供电企业在未来的市场开拓和培育方面还有很长的路要走,如何将售电量和职工工作业绩相联系,如何用好人才、网罗人才以及极大地提高员工的工作积极性和创造性,是高层管理者要深入思考的问题。可以说,建立科学的激励约束机制以激发人的能动性是供电企业在未来的市场竞争中处于优势地位的保障。
2、电力产品策略
1)电能产品质量策略。在目前电能与替代能源的竞争日趋激烈,以及电能产品供大于求的情况下,供电企业要采取的产品质量决策是:提高电能产品质量,以提高企业收益和市场占有率。
2)实施电能产品差异化策略。为了迎合广大用电客户的不同需要,以吸引更多的用电客户,开拓用电市场,供电企业要不断增加电能产品组合的深度。对于一些特殊企业,如特殊冶炼、高新技术等企业,其对电能的供电可靠性、供电频率、供电电压等技术指标有特殊要求,应该为其供应高质量的电能产品。
3)实施电能产品的品牌策略。目前供电企业主要面临下列两类竞争:在与其他替代能源竞争时,电能产品本身有其特殊之处,可以实施电能产品的品牌策略;在电力行业内竞争时,电能产品在核心产品层次上来讲,是一种同质品,而由于不同供应企业在质量、服务、形象等方面仍然存在不同差异。所以在有形产品和附加产品层次上,电能产品又可以看成异质品,故供电企业可以实施品牌策略。
3、电力价格策略
目前我国电力价格仍然属于国家管制,国家制定电价遵循以下原则:成本为主,合理利润,合理利用资源,公平负担,等价交换,促进客户合理用电。当前我国的电价水平与一些用户的承受能力相比还相对较高,并且电网日负荷峰谷差较大。新晨:
因此,供电企业可以在充分做好市场调查和电力销售成本盈亏分析的基础上,根据产品定价原则,采取一些价格策略:
1)减少用电管理中间层;
2)继续清理整顿不合理收费;
3)实施优惠折让电价,对于某些特殊用电企业,如高能耗企业,供电企业在能够足额补偿配电成本的前提下,可根据具体情况作必要的让价;
4)推行峰谷分时电价政策;
5)推行可中断电价策略;
6)供电企业还可以实行差别定价策略。
4、电力优质服务策略
增强供电企业的优质服务对促进地方经济发展和社会进步有着积极作用,其主要表现在:1)电力优质服务是开拓电力市场,扩大电力销售的重要手段;2)电力优质服务是提高供电企业经济效益的重要手段;3)电力优质服务是提高职工素质的重要手段;4)电力优质服务是树立供电企业的良好形象,提高企业信誊及知名度的重要途径。而增强供电企业的优质服务需要提高营销人员素质、服务管理水平和营销人员的积极主动性入手。
结语:电力市场营销是建立在经济科学、行为科学、现代管理理论基础上的综合性应用科学。由于电力营销活动过程具有其独有的特点,在新形势下建立一套以市场为导向的营销体系,以市场营销为支撑的企业发展体系,加深营销深度,进一步渗透目标市场,增加营销宽度,提高供电服务水平和服务深度,增强电力产品的市场竞争能力,直接关系电力企业的发展和人民生活水平高低。因此,必须对电力市场营销加以重视。
参考文献
中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:
建国以来, 我国电力工业以编制和实施5年计划为基本框架的中长期规划体制已有50 多年的历史, 这期间一系列中长期规划的编制和实施, 对不同历史时期电力工业的快速、健康和协调发展发挥了不同程度的作用。同时也应看到, 我国电力工业发展还存在着一些阶段性或深层次的问题, 如电力主管部门重电力项目管理、轻电力发展规划管理, 而对电力发展规划管理存在重编制、轻实施、缺评估的问题。电力发展规划管理存在的上述突出问题亟待解决, 新的国家能源局如何加强电力发展规划管理工作, 值得深入探讨。
一、我国电力存在的问题
1、电力供需矛盾难以根本缓解
按照统计分析、每个国家的人均GDP (国民生产总值) 与人均的能耗有十分密切的相关关系。我国要在二十一世纪中叶达到中等发达国家水平,人均用电水平的增长是不可避免的。人口增长和现代化进程使我国对电力需求不断增加。按照规划,2050 年我国发电装机应超过15 亿千瓦,比现有的装机净增13 亿千瓦以上。按常规的发展摸式几乎不可能达到这个目标。除非寻求新的发展途径。
2、有限资源的制约日趋严重
我国去年已成为石油进口国,不能指望靠石油发电。水电可发容量不足3.7 亿千瓦,在相当长的时期内煤炭仍是主要的一次能源。但燃煤生产的环境污染的治理是一个极为困难的问题。此外,煤炭基地资源短缺是我国发展火电的又一重要制约因素。
3、治理环境的任务艰巨
更为严峻的问题是环境保护。我国是煤炭生产和消费大国,电力的构成中约有80%是煤炭。一座240 千瓦的火电站,如不加以控制,每小时排放的SO2 达7~12 吨,灰达70~80 吨,渣为150 吨,各类废水100 吨。数字相当客观。中国许多城市的酸雨已成为关注的焦点。中国大气SO2 的平均浓度为0.03ppm,比日本高3 倍,个别地区达到15ppm。酸雨引起森林和农作物破坏、水变质、土壤退化,已成为十分严重的问题。
4、对电网可靠性和电能质量要求不断提高
20 世纪电力系统发展的特征常以“大机组、大电网、高电压”来描述。近二十年的世界各国的经验表明,在二十一世纪,这个趋势不会再继续下去。研究表明,机组的单机容量和交流输电电压等级的发展已出现饱和趋势,单机容量120MW 和电压等级800KV 已达到由电网可靠性决定的极限。尽管现代电网的设计运行技术近年取得了长足发展,但仍不能完全避免电网的瓦解事故发生。近几年内,世界上的大电网事故仍有发生,有时还造成了灾难性的后果。1996 年发生的美国西部大停电、马来西亚全国大停电就是例子。另一方面,随着生活现代化的进程,对电力供应的可靠性要求日益提高。因此,输电和配电系统的可靠性已成为规划、设计、运行应考虑的首要因素。
二、我国电力发展的趋势
目前, 我国电力装机容量居世界第三, 年发电量居世界第二, 但我国的人均电力占有量只居世界第80 位. 我国的国民经济高速增长, 预计在21 世纪中叶达到中等发达国家的水平, 故人均用电水平的增加是不可避免的. 人口的不断增长和现代化进程使我国对电力需求不断增加. 按照人均1 kW 的目标, 2050 年我国发电装机容量需达1 500 GW 左右, 比现在净增1 300GW, 按常规的发展模式几乎不可能达到这个目标, 因此需要寻求新的发展途径. 到21 世纪, 可再生能源和新型发电技术将成为电力发展的主要潮流, 以弥补一次能源的不断减少, 同时, 能源的高效利用技术、环保兼容的能源技术将广泛利用, 发展新型的输配电技术及电能质量控制技术也是必然趋势。
1、火电方面
我国的能源资源特点决定了火电要继续发展. 我国的石油和天然气储量有限, 探明程度低, 资源宝贵, 作为重要的工业原料不能用于发电, 故以煤为主的能源结构在相当长的时期内难以改变, 但由于我国的煤炭资源分布不均而造成了长期的北煤南运, 西煤东调的局面. 随着我国火电的不断增长, 所需煤炭亦不断增加, 这就给全国的运输系统带来很大的压力. 到21 世纪, 将实行输煤与输电并举, 大力发展坑口电厂, 减轻运输压力及负荷中心地区的环境污染, 并以电力输出为主, 带动其他产业的发展, 促进当地经济的繁荣, 在火电技术上, 火电机组向着大容量、低煤耗、低污染的方向发展. 随着我国电网容量的不断增大, 对600MW、1 000 MW 的大机组需求将日益增多.采用超临界技术势在必行. 锅炉设计煤种应考虑劣质煤, 并降低煤耗, 以缓解电力高速发展带来的煤炭供应紧张, 同时也要进一步降低发电成本. 大量的煤烟是我国空气污染的主要污染源, 为了更好地减少火电厂对大气所造成的污染, 洁净煤技术( clean coal Technology) 是惟一的选择, 并将会得到长足的发展.2000- 2010 年期间, 国家规划每年新增火电机组15 GW 以上. 到2010 年, 火电装机容量将达350~ 400 GW, 仍占全国装机容量的65%左右. 随着现代化技术的发展, 火电仍会继续增加,但所占比重会逐渐降低.
2、水电方面
我国具有丰富的水能资源, 开发水电可作为缓解能源紧张, 优化能源结构, 解决缺电及实现电力可持续发展的基本战略, 同时世界上电力发展水平较高的国家都是优先发展水电, 所以, 21 世纪我国的水电开发将出现新的曙光. 预计到2000 年底, 我国的水电装机容量将达80 GW, 而到2010 年, 水电装机容量应达150~ 160 GW 的水平, 使我国水电占全国装机容量的比重达到30% [ 5] . 届时我国将大力开发西部的水能资源, 建设西南、西北水电基地, 实现西电东送, 达到东西优势互补, 缩小我国东西部的经济差距, 其中西南部的红水部、澜沧江、乌江等水电基地向华南、华中送电; 中南的长江三峡, 金沙江水电基地向华东、华中送电; 西北的黄河上游和北干流水电基地向西北、华北送电. 此外, 从电网发展需要在东部的天荒坪、羊湖、张河湾等地将建设一批抽水蓄能电站. 可见, 到21 世纪我国的水电开发工程规模大, 技术难度高, 而且水电机组要向高水头、大容量、多机型的方向发展.
3、核电方面
2000- 2010 年期间, 随着核电技术的不断发展、核电设备的国产化, 我国的核电将步入一个高速发展的时期, 成为电力供应的适当补充; 到2020 年, 核电将初具规模, 并与火电、水电共同成为我国发电构成中重要的组成部分. 据悉, 我国秦山核电二期工程预计在2003 年建成投产; 广东岭澳2 × 100 MW 压水堆核电站和辽宁2 ×1 000 MW 压水堆核电站, 以及秦山三期2 × 600 MW 重水堆核电站将在2010 年前后建成投产. 预计到2010 年, 我国的核电装机容量将达20 GW, 其中, 整个大亚湾核电站的发电能力将为3 600 MW. 到2020 年, 高速发展的核电将占全国总发电能力的5%.
未来10 年,我国能源流规模和距离将显著扩大,发电能源矩成倍增长,特高压技术的成熟和推广应用为发电能源矩的结构调整提供了技术可行、经济合理的选择。加快发展输电、提高电力输送在能源输送中的比重,将有利于缓解煤电运紧张、提高电力供应的稳定性和经济性、改善中东部地区环境质量、促进可再生能源的大规模开发利用,其综合效益十分可观。按照这种发展方式,符合能源发展“安全、经济、清洁、高效”的原则,代表了未来我国能源输送格局优化发展的正确方向。
参考文献:
[1] 黄艳. 21世纪初我国电力发展趋势及分析[J]. 海南大学学报(自然科学版), 2000,(04) .
[2] 江哲生. 我国电力发展的未来[J]. 发电设备, 2006,(01) .
本世纪前20年是我国建设全面小康社会的时期,经济总量将以年均7%以上的速度递增,对能源特别是对电力的需求会更加旺盛。由于我国人均能源资源占有量很低,能源结构以煤炭为主,能源和环境资源不足将是我国经济发展中两个长期的制约因素。在经济,能源和环境协调发展的过程中,电力工业必然要走高效、洁净和廉价的发展道路。然而,我国电力工业在获得巨大发展空间的同时,也面临着十分严峻的挑战:一方面,电力工业的发展愈来愈受到资源和环保的制约,另一方面电网负荷率的下降,致使系统发供电成本逐步上升,企业经济效益下降。
目前中国正处在经济高速增长的时期,CDP的年增长率持续保持在8%以上,2003年CDP己达14000亿美元,但人均CDPR为1000美元,中国仍然是一个发展中国家,经济的持续增长是必然的趋势,国民经济的增长必然伴随着对能源电力需求的增长,2003年底全国电力总装机己达3.91亿KW,年电量为19000亿Kwh旭由于经济的快速增长,仍然出现了部分地区电力供应不足,拉闸限电频繁。由此可以预计的电力增长前景为:2004年将突破4亿KW,2010年达到6亿kW,2020年将达到9.5亿KW以上,这是一个可观的增速。
随着我国经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高,对能源的需求越来越大,特别是现代化程度的提高,使得国民经济以及关系国计民生的各个方面都离不开电这一能源。我们也注意到,全国电力供需形势发生了微妙的变化,有十几个省市自治区出现程度不同的电力短缺现象。曾经消失多年的缺电警报在许多地区又重新拉响,并且还有逐渐蔓延的趋势。这极可能意味着电力供求的拐点已经出现,有关专家更是预言:“十五”后三年电力短缺已成定局。因此如何解决高速的经济增长和对能源需求的矛盾,是值得我们探索的一个迫在眉睫的问题。
2市场经济条件下我国电力发展对策
从我国实际情况看,由于各地区电力系统运行的差异,以及当地社会,经济状况的差异,使得建立电力市场的规则不尽相同。从电力市场中不同成员需要的技术支持系统的功能上来看,主要有以下几类:用于电力市场交易管理机构或调度中心的电力市场运营技术支持系统,用于发电企业报价决策的支持系统;用于输(配)电企业的输电方案决策支持系统,用于供电企业的市场综合技术支持系统,用电售电企业的购电决策支持系统等。
电力市场作为一门新型的理论,其始终处于不断探索与发展中,即使在发达国家电力市场也处于发展完善之中。由于我国电网自动化水平与世界先进国家相比有一定的差距。为了全面推进电力资源的管理工作,我们认为需要重点解决一些影响发展的问题。初步考虑有以下几个方面:
(1)重新确立各参与主题的地位和作用
一是政府:在市场经济条件下,政府在电力发展中始终处于战略主导地位,需要政府不断完善各行各业的用电法规环境、政策环境和监督管理环境,运用多种调控手段,克服电力资源的不合理使用的宏观障碍,最大限度地实现全社会的资源优化配置和环境保护,使政府、电力企业和用户等参与者同时受益。
二是电网公司:与终端用户密切接触的电网公司不可回避地将成为电力资源的使用主体。在政府的领导下,电网公司应积极协助政府制定电力资源应用的激励政策和法规,在实现政府节能增效规划目标的同时,不断提高供电服务质量和降低系统建设和运行的成本,
三是发电企业:发电企业是电力资源的产生源头,需要相应的电力资源调控政策。
四是设备制造企业:在电力资源发展过程中,设备制造业处于技术装备保障主体的战略地位。其任务是在不断满足市场对廉价高质量节能产品需求的同时,及时生产满足市场需求的节能节电产品。
五是能源服务公司,在电力发展中,其处于节能实施中介的地位,在国家法规和政策的范围内,调动资金和技术的力量帮助各类用户进行节能改造,在帮助企业取得节能改造效益的同时,实现自身利益的最大化。
六是电力终端用户:在电力发展中,电力终端用户处于节电调荷主体和受益者的地位,电力终端用户具有遵守国家用能法规的义务,并应主动的利用已有的节能增效的激励政策、技术和服务等资源来进行节电调荷,优化用能方式,降低用能成本,提升企业自身的市场竞争力。
(2)重点研究解决市场经济条件下的激励与利益分配机制问题
在全面贯彻落实各项责任制的前提下,解决体制与机制问题。当前要解决的问题是:如何制定合理的分时电价,如何理顺电网公司实施投资回收机制,如何落实企业推进节能受益机制等。
(3)统一部署,整体规划,分步实施
要尽快对未来十年甚至是二十年电力发展进行整体规划,确定我国发展电力的各阶段任务,投资安排和相应的政策措施,以有效推进电力发展,使电力发展成为全面建设小康社会的一个重要方面。
(4)环境保护
由于我国目前正处在由计划经济向市场经济过渡时期,旧的管理体制还没有完全被取缔,加上法制不健全,市场经济管理体制也有待进一步完善。在这样的市场环境下,本来就僧多粥少的施工行业除面临完全的买方市场外,还必须承担不正当竞争行为所带来的严重冲击,形势相当严峻。市场经济要求施工企业在国家定额的指导下,依据自身技术和管理情况建立内部定额,提高投标报价的技巧和水平,并积极推进工程索赔的开展,最终实现在国家宏观调控下由市场确定工程价格的管理体制。
尽管目前不规范的市场经济体制对施工企业参加竞争很不利,但从企业长远的发展方向来看,施工企业走向市场已经是历史的必然。因此,如何在市场中求生存、求发展,在竞争中取胜就成了电力施工企业必须认真考虑的问题。
1分配制度和人事制度的改革
a)电力施工企业在市场经济环境下,应学习集体企业、个体企业那些先进的、行之有效的人事分配制度。人事分配制度改革就是把现代管理思想和一些集体企业、个体企业的分配办法揉合在一起,使企业的分配制度有大转变,形成企业独特风格的员工分配制度。
b)对于企业的高中层管理人员,施工企业要从其发展需要出发,制定合理的人力资源计划,既培养一批复合型人才,又招聘一些高素质人才为企业服务,并建立良好的竞争机制和流动机制,为各级人员创造机会,稳定骨干队伍。
c)积极开展员工的技术培训,提高员工素质。施工技术管理人员素质的高低直接关系到施工企业的产品质量和经济效益。
d)企业在提高员工技术业务素质的同时,还应注意提高他们的政治思想素质,重点是加强职业道德教育,使他们安心本职工作并具有良好的职业道德和敬业精神。
2增强忧患意识,大力开拓市场
随着有形建筑市场的建立,凡属800万元以上工程项目都必须到有形建筑市场进行公开招标,这对施工企业将产生深刻的影响。另外,国家在几年内不批电源点项目意味着全国63家电力施工企业,将有一半被社会淘汰,市场就是这么残酷。电力施工企业之间将真正地在竞争中比成本、比质量、比安全以及市场的开拓能力。因此施工企业要树立强烈的忧患意识,进一步提高企业管理水平,加强企业内部管理,包括企业员工管理制度、分配制度的改革以及成本控制,同时要大力提高市场开拓能力。
3重视价格资料积累,提高投标报价水平
对施工企业来讲,工程造价资料的搜集、分析与处理对投标报价有举足轻重的作用,因为大多数工程在招标阶段还无法提供详细的工程量清单,投标单位只能根据工程的建设规模、建设地点、结构特征,借用以往类似工程的造价资料进行投标报价。为此,如何保证工程造价资料的真实性、合理性就显得格外重要,工程造价资料虽不具有法定性,但要真正实现它的使用价值,就必须讲质量。资料积累工作不仅仅是原始资料的搜集,还必须经过加工、整理。为保证资料的真实性,资料的搜集就不能仅停留在设计概算和施工图预算上,还必须立足于企业以往工程的投标价、合同价、企业内部经济考核指标、竣工决算等资料;为保证其合理性,就必须将竣工决算价与投标价、合同价、企业内部经济考核指标、预算价进行分析对比,去粗取精,去伪存真,使造价资料能真实反映企业的施工能力和管理水平,最终形成具有竞争力的企业内部定额和单价。
4增加成本控制力度
施工企业要结合财务年度、月度预算制度,采取有效措施,加大成本控制力度。财务部门通过分析各种费用支出情况,提出各种费用的使用计划数,努力降低管理费用。用盘活资金来降低财务费用。在加强人工费发放监督力度的基础上,建立人工费发放超支部分列入利润分成预提制度。加强班组定额划块管理,合理优化施工方案,合理配置生产要素,提高施工班组的工作效率。
5依靠科技进步,提高科技和质量水平
企业要全面认识和落实科学技术是第一生产力的思想,宣传和学习《关于依靠科技进步推动产业结构优化升级的决定》,迅速在企业内部倡导和鼓励全体员工学科学、用科学,钻研技术的良好风气;设立科技风险、奖励基金,制订科技奖励实施细则,调动广大技术工程人员和员工开展科技攻关的积极性。结合施工企业的实际情况,逐步从计划经济下的生产型向市场经济下的经营开发型转变,从劳务型施工企业向施工管理型企业转变。努力提高工程管理人员、班组长的工程管理水平,把企业建设成为具备一流的工程管理水平、一流的施工技术、一流的机械装备、一流的工程质量和一流的售后服务的管理型企业。
建立完善的质量保证体系是施工企业发展的必经之路。目前,国内大部分施工企业都获得了IS09002质量保证体系的认证。认证是一个起点,关键是质量保证体系的有效运作,质量体系的定期审核和检查是促进工程管理的有效方法。更加重要的是全面提高施工管理人员和施工人员的质量保证意识,保证施工质量,减少返工并杜绝质量事故,这样就可以缩短工期,提高劳动生产率。认真分析质量事故原因,总结经验教训,强化员工的质量名牌意识、精品意识及工程达标意识。