CN108596355A - 一种电能替代规划管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电能替代规划管理方法。所述方法在梳理、总结以往电能替代工作业绩、成功经验以及我国能源供应与消费现状、电能替代技术发展实际情况、经济性和政策支持条件情况的基础上，结合各省市从建筑、工业、交通、农业、家居五个领域依不同口径开展电能替代的理论潜力、技术可行潜力、环保可行潜力、经济可行潜力调研分析，并逐级汇总的结论而得到。本发明所提供的电能替代规划管理方法有助于科学合理地开展电能替代规划，进行电能替代潜力分析，提出电能替代规划原则、目标和重点任务并为相关利益方投资提供参考。
Description
技术领域
本发明提供一种电能替代规划管理方法，具体涉及电能替代潜力测算方法、国家及省级两个层面电能替代规划方法，是科学研究中长期能源和电力发展规划的基础，属于能源规划分析领域。
背景技术
为适应和引导能源发展潮流，电力工业正迅速向绿色低碳发展方式转变，以电力为中心的能源发展趋势愈加明显。当前，我国电煤比重与电气化水平偏低，大量的散烧煤与燃油消费造成全国多个省市出现严重污染；同时能耗高、污染重、附加值低、产业链短严重制约了我国经济竞争力的提升。实施电能替代意义重大。
故，提供一种有助于科学合理地开展电能替代规划，进行电能替代潜力分析，提出电能替代规划原则、目标和重点任务并为相关利益方投资提供参考的方法迫在眉睫。
发明内容
“以电代煤”就是把工业窑炉、工业锅炉、居民取暖厨炊等用煤改为用电，大幅减少直燃煤。“以电代油”就是大力发展电动汽车、电气化轨道交通和港口岸电等，减少石油依赖。“电从远方来，来的是清洁电”就是通过特高压电网，把我国西部、北部清洁电力大规模输送到东中部地区，把周边国家的电力大规模输入我国，提高电力供应保障能力，减少大气污染。随着清洁能源开发利用成本的降低，终端能源大部分都可以用电能替代。化石能源就地转化为电能并进行集中排污治理，能显著减少城市污染物排放，环保效果明显。
本发明要解决的技术问题之一在于针对实施电能替代提供一种有助于科学合理地开展电能替代规划，进行电能替代潜力分析，提出电能替代规划原则、目标和重点任务并为相关利益方投资提供参考的电能替代规划管理方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电能替代规划管理方法。
下面进一步对所述电能替代规划管理方法进行相关说明：
所述电能替代规划管理方法在梳理、总结以往电能替代工作业绩、成功经验以及我国能源供应与消费现状、电能替代技术发展实际情况、经济性和政策支持条件情况的基础上，结合各省市从建筑、工业、交通、农业、家居五个领域依不同口径开展电能替代的理论潜力、技术可行潜力、环保可行潜力、经济可行潜力调研分析，并逐级汇总的结论而得到，具体包括如下步骤：
S1：一线营销员工进行详细的入户调研，获取用户煤炭消费、生产工艺、产品产量、能耗等多维信息，参考国家能源局和统计局公布数，基于数理统计，数据清洗、外推、插值和组合方法校核，补充散烧煤等未列入国家统计范围数据，汇总形成分地区细分行业煤炭消费基础数据；
S2：基于热当量法和经济社会发展用能需求预测，综合考虑电能替代技术发展、经济性和政策支持条件，结合各省市公司对建筑、工业、交通、农业、家居五个领域的市场调查结论，测算电能替代的理论潜力、技术可行潜力、环保可行潜力和经济可行潜力；并通过先进生产工艺、先进产品产量和单位电耗预测，结合典型电能替代用户调研，对测算所得的电能替代的理论潜力、技术可行潜力、环保可行潜力、经济可行潜力进行校核；
S3：根据我国大气污染防治要求、电能替代指导意见和电力企业需求等内外部条件，以电能替代的理论潜力、技术可行潜力、环保可行潜力和经济可行潜力为约束，以投资收益和减排的外部效益等综合效益最大化为目标，以分地区分技术领域电能替代规模为决策变量，构建电能替代规划模型，并提出国家层面和省级层面两层分技术领域电能替代目标；
S4：根据电能替代规划目标，结合当地实际设备价格和工程结算情况，进行静态投资估算和汇总分析，在此基础上形成电能替代投资需求与成效分析；并在成效分析时，建立基于大气污染防治和可再生能源消纳的能源消费预测体系，测算短期、中期、长期分地区煤炭消费量及煤改电对碳排放达峰的贡献度；
S5：基于各级政府政策支持能力，以减排效果最大化为目标，优化电能替代政策需求框架和重点，以实现电能替代目标为导向，综合各层面内外各方面资源优势，提出促进电能替代的重点应对措施。
进一步地说，所述电能替代包括以电代煤、以电代油和以电代气及其他。
更进一步地说：
1、理论潜力
所述理论潜力为不考虑技术可行性和经济可行性，计及燃煤/燃油效率，将所有以用能为目的的化石能源消费按热当量法折算出的替代电量；
所述理论潜力依据的口径包括：
散烧煤、集中供暖煤、除电煤和工业窑炉中的焦炭以外的动力煤的全部直接替代；
工业窑炉中的焦炭和化工原料煤考虑下游用户减少等因素引起的间接替代；
公用电厂和自备电厂电煤的替代电量为考虑未来发电效率分别提高5％和30％后的增发电量；
其他耗煤按各类煤炭消费比重分别折算到散烧煤、集中供暖煤、动力煤和化工原料煤中，并计算相应的替代电量；
其他化石能源替代参照以电代煤方法测算。
所述理论潜力的计算公式如下所示：
2、技术可行潜力
所述技术可行潜力为不考虑经济可行性，按近年来电能替代技术发展趋势、替代电量增长态势和主要电能替代设备生产制造能力等因素综合推测，计及能源利用效率，将电能替代技术可行的化石能源消费按热当量法折算出的替代电量；
所述技术可行潜力依据的口径包括：
东、中、西部的散烧煤直接替代100％～50％，集中供暖煤直接替代60％～30％，除电煤和工业窑炉中的焦炭以外的动力煤直接替代50％～30％；
自备电厂电煤的替代电量为考虑发电效率提高30％后的增发电量；
其他耗煤按各类煤炭消费比重分别折算到散烧煤、集中供暖煤、动力煤和化工原料煤中，并计算相应的替代电量；
其他化石能源替代参照以电代煤方法测算。
所述技术可行潜力的计算公式如下所示：
3、环保可行潜力
所述环保可行潜力为考虑不同地区的用能结构和特点，通过制定更加严格的强制环保政策标准，并对项目建设和运行给予一定经济补贴等措施，以补贴总额约束下的煤炭替代量最大为目标，计及燃煤效率和替代技术可行性，按热当量法折算出的替代电量；
所述环保可行潜力所依据的口径包括：
东、中、西部的散烧煤直接替代80％～30％，集中供暖煤直接替代30％～15％，除电煤和工业窑炉中的焦炭以外的动力煤直接替代40％～15％；
自备电厂电煤的替代电量为考虑发电效率提高30％后的增发电量；
其他耗煤按各类煤炭消费比重分别折算到散烧煤、集中供暖煤、动力煤和化工原料煤中，并计算相应的替代电量；
其他化石能源替代参照以电代煤方法测算。
所述环保可行潜力的计算公式如下所示：
4、经济可行潜力
所述经济可行潜力为计及燃煤效率，将技术上可行、在现行价格和补贴政策下具有经济性的煤炭消费按热当量法折算出的替代电量；
所述经济可行潜力所依据的口径包括：
具有替代经济性的散烧煤；
具有替代经济性的集中供暖煤；
具有替代经济性的工业锅炉用煤；
具有替代经济性的自备电厂电煤；
其他耗煤按各类煤炭消费比重分别折算到散烧煤、集中供暖煤、动力煤和化工原料煤中，并计算相应的替代电量；
其他化石能源替代参照以电代煤方法测算。
所述经济可行潜力的计算公式如下所示：
采用本发明提供的电能替代规划管理方法带来的有益效果为：
①基于热当量法和经济社会发展用能需求预测方法，提出电能替代理论潜力、技术可行潜力、经济可行潜力、环保可行潜力的定义、测算方法和校核方法，解决了电能替代潜力评估方法缺失问题。
②以电能替代潜力为约束，以投资收益和减排的外部效益等综合效益最大为目标，提出了多区域电能替代规划模型，解决了电能替代分技术领域分地区规划方法缺失问题。
③建立基于大气污染防治和可再生能源消纳的能源消费预测体系，测算短期、中期、长期分地区煤炭消费量及煤改电对碳排放达峰的贡献度，解决了煤改电对碳排放达峰和温室气体减排贡献度定量评估方法缺失问题。
④基于各级政府政策支持能力，以减排效果最大为目标，提出电能替代政策需求框架构建方法，提高了电能替代政策措施建议的可行性。
⑤借鉴意义强、指导意义强。该方法论对政府和电力企业全面掌握能源电力发展环境具有重要参考价值。研究成果为国家及省级层面部署电能替代工作提供了决策参考，有利于提高各方投资效益、推动建立以电为中心、可再生能源协同应用的新型能源消费方式，从根本上解决化石能源污染和温室气体排放问题。
附图说明
图1所示为本发明提供的电能替代规划管理方法的整体实施流程图。
具体实施方式
下文将结合具体实施例详细描述本发明方法的具体实施方式及效果。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。
如图1所示，所述电能替代规划管理方法在梳理、总结以往电能替代工作业绩、成功经验以及我国能源供应与消费现状、电能替代技术发展实际情况、经济性和政策支持条件情况的基础上，结合各省市从建筑、工业、交通、农业、家居五个领域依不同口径开展电能替代的理论潜力、技术可行潜力、环保可行潜力、经济可行潜力调研分析，并逐级汇总的结论而得到。其中，所述电能替代包括以电代煤、以电代油和以电代气及其他。具体包括如下步骤：
S1：一线营销员工进行详细的入户调研，获取用户煤炭消费、生产工艺、产品产量、能耗等多维信息，参考国家能源局和统计局公布数，基于数理统计，数据清洗、外推、插值和组合方法校核，补充散烧煤等未列入国家统计范围数据，汇总形成分地区细分行业煤炭消费基础数据；
具体地说，包括：
1、广泛收集各类统计数据，形成详实全面的数据库，对数据进行清洗、分析处理、校核。
2、根据宏观形势，对重点行业现状及前景进行分析预测。
3、预测不同情景下的一次能源消费量及不同类型的煤炭消费量。
S2：基于热当量法和经济社会发展用能需求预测，综合考虑电能替代技术发展、经济性和政策支持条件，结合各省市公司对建筑、工业、交通、农业、家居五个领域的市场调查结论，测算电能替代的理论潜力、技术可行潜力、环保可行潜力和经济可行潜力；并通过先进生产工艺、先进产品产量和单位电耗预测，结合典型电能替代用户调研，对测算所得的电能替代的理论潜力、技术可行潜力、环保可行潜力、经济可行潜力进行校核；
具体地说，包括：
分地区，分行业、分技术类别的“以电代煤”潜力分析。根据煤炭消费现状和各行业用能发展趋势，以满足用户用能需求为目标，将所有以用能为目的的煤炭消费进行电能替代。
1、电能替代理论潜力分析。根据煤炭和石油等化石能源消费现状及各行业用能发展趋势，以满足用户用能需求为目标，不考虑技术可行性和经济可行性，计及燃煤/燃油效率，将所有以用能为目的的化石能源消费按热当量法折算出的替代电量。
所述理论潜力依据的口径包括：
散烧煤、集中供暖煤、除电煤和工业窑炉中的焦炭以外的动力煤的全部直接替代；
工业窑炉中的焦炭和化工原料煤考虑下游用户减少等因素引起的间接替代；
公用电厂和自备电厂电煤的替代电量为考虑未来发电效率分别提高5％和30％后的增发电量；
其他耗煤按各类煤炭消费比重分别折算到散烧煤、集中供暖煤、动力煤和化工原料煤中，并计算相应的替代电量；
其他化石能源替代参照以电代煤方法测算。
所述理论潜力的计算公式如下所示：
2、电能替代技术可行潜力分析。技术可行潜力是按近年来电能替代技术发展趋势、替代电量增长态势和主要电能替代设备生产制造能力等因素综合推测，计及能源利用效率，不考虑经济可行性，将电能替代技术可行的化石能源消费按热当量法折算出的替代电量。
所述技术可行潜力依据的口径包括：
东、中、西部的散烧煤直接替代100％～50％，集中供暖煤直接替代60％～30％，除电煤和工业窑炉中的焦炭以外的动力煤直接替代50％～30％；
自备电厂电煤的替代电量为考虑发电效率提高30％后的增发电量；
其他耗煤按各类煤炭消费比重分别折算到散烧煤、集中供暖煤、动力煤和化工原料煤中，并计算相应的替代电量；
其他化石能源替代参照以电代煤方法测算。
所述技术可行潜力的计算公式如下所示：
3、环保可行潜力分析。环保可行潜力是按考虑不同地区的用能结构和特点，通过制定更加严格的强制环保政策标准，并对项目建设和运行给予一定经济补贴等措施，以补贴总额约束下的煤炭替代量最大为目标，计及燃煤效率和替代技术可行性，按热当量法折算出的替代电量。
所述环保可行潜力所依据的口径包括：
东、中、西部的散烧煤直接替代80％～30％，集中供暖煤直接替代30％～15％，除电煤和工业窑炉中的焦炭以外的动力煤直接替代40％～15％；
自备电厂电煤的替代电量为考虑发电效率提高30％后的增发电量；
其他耗煤按各类煤炭消费比重分别折算到散烧煤、集中供暖煤、动力煤和化工原料煤中，并计算相应的替代电量；
其他化石能源替代参照以电代煤方法测算。
所述环保可行潜力的计算公式如下所示：
4、经济可行潜力分析。经济可行潜力是计及燃煤效率，将技术上可行、在现行价格和补贴政策下具有经济性的煤炭消费按热当量法折算出的替代电量。电能与煤炭在经济上不具可比性，经济性主要指满足相同用能需求时，电能替代的年均费用(包括固定成本和可变成本) 不大于天然气替代。
所述经济可行潜力所依据的口径包括：
具有替代经济性的散烧煤；
具有替代经济性的集中供暖煤；
具有替代经济性的工业锅炉用煤；
具有替代经济性的自备电厂电煤；
其他耗煤按各类煤炭消费比重分别折算到散烧煤、集中供暖煤、动力煤和化工原料煤中，并计算相应的替代电量；
其他化石能源替代参照以电代煤方法测算。
所述经济可行潜力的计算公式如下所示：
潜力汇总，估算分地区、分领域、分技术的电能替代潜力。
S3：根据我国大气污染防治要求、电能替代指导意见和电力企业需求等内外部条件，以电能替代的理论潜力、技术可行潜力、环保可行潜力和经济可行潜力为约束，以投资收益和减排的外部效益等综合效益最大化为目标，以分地区分技术领域电能替代规模为决策变量，构建电能替代规划模型，并提出国家层面和省级层面两层分技术领域电能替代目标；
S4：根据电能替代规划目标，结合当地实际设备价格和工程结算情况，进行静态投资估算和汇总分析，在此基础上形成电能替代投资需求与成效分析；并在成效分析时，建立基于大气污染防治和可再生能源消纳的能源消费预测体系，测算短期、中期、长期分地区煤炭消费量及煤改电对碳排放达峰的贡献度；
S5：基于各级政府政策支持能力，以减排效果最大化为目标，优化电能替代政策需求框架和重点，以实现电能替代目标为导向，综合各层面内外各方面资源优势，提出促进电能替代的重点应对措施。
本文虽然已经给出了本发明的一些实施例，但是本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电能替代规划管理方法，其特征在于，所述方法在梳理、总结以往电能替代工作业绩、成功经验以及我国能源供应与消费现状、电能替代技术发展实际情况、经济性和政策支持条件情况的基础上，结合各省市从建筑、工业、交通、农业、家居五个领域依不同口径开展电能替代的理论潜力、技术可行潜力、环保可行潜力、经济可行潜力调研分析，并逐级汇总的结论而得到，具体包括如下步骤：
S1：一线营销员工进行详细的入户调研，获取用户煤炭消费、生产工艺、产品产量、能耗等多维信息，参考国家能源局和统计局公布数，基于数理统计，数据清洗、外推、插值和组合方法校核，补充散烧煤等未列入国家统计范围数据，汇总形成分地区细分行业煤炭消费基础数据；
S2：基于热当量法和经济社会发展用能需求预测，综合考虑电能替代技术发展、经济性和政策支持条件，结合各省市公司对建筑、工业、交通、农业、家居五个领域的市场调查结论，测算电能替代的理论潜力、技术可行潜力、环保可行潜力和经济可行潜力；并通过先进生产工艺、先进产品产量和单位电耗预测，结合典型电能替代用户调研，对测算所得的电能替代的理论潜力、技术可行潜力、环保可行潜力、经济可行潜力进行校核；
S3：根据我国大气污染防治要求、电能替代指导意见和电力企业需求等内外部条件，以电能替代的理论潜力、技术可行潜力、环保可行潜力和经济可行潜力为约束，以投资收益和减排的外部效益等综合效益最大化为目标，以分地区分技术领域电能替代规模为决策变量，构建电能替代规划模型，并提出国家层面和省级层面两层分技术领域电能替代目标；
S4：根据电能替代规划目标，结合当地实际设备价格和工程结算情况，进行静态投资估算和汇总分析，在此基础上形成电能替代投资需求与成效分析；并在成效分析时，建立基于大气污染防治和可再生能源消纳的能源消费预测体系，测算短期、中期、长期分地区煤炭消费量及煤改电对碳排放达峰的贡献度；
S5：基于各级政府政策支持能力，以减排效果最大化为目标，优化电能替代政策需求框架和重点，以实现电能替代目标为导向，综合各层面内外各方面资源优势，提出促进电能替代的重点应对措施。
2.根据权利要求1所述的电能替代规划管理方法，其特征在于，所述电能替代包括以电代煤、以电代油和以电代气及其他。
3.根据权利要求1所述的电能替代规划管理方法，其特征在于，
所述理论潜力为不考虑技术可行性和经济可行性，计及燃煤/燃油效率，将所有以用能为目的的化石能源消费按热当量法折算出的替代电量；
所述理论潜力依据的口径包括：
散烧煤、集中供暖煤、除电煤和工业窑炉中的焦炭以外的动力煤的全部直接替代；
工业窑炉中的焦炭和化工原料煤考虑下游用户减少等因素引起的间接替代；
公用电厂和自备电厂电煤的替代电量为考虑未来发电效率分别提高5％和30％后的增发电量；
其他耗煤按各类煤炭消费比重分别折算到散烧煤、集中供暖煤、动力煤和化工原料煤中，并计算相应的替代电量；
其他化石能源替代参照以电代煤方法测算。
4.根据权利要求3所述的电能替代规划管理方法，其特征在于，所述理论潜力的计算公式如下所示：
5.根据权利要求1所述的电能替代规划管理方法，其特征在于，
所述技术可行潜力为不考虑经济可行性，按近年来电能替代技术发展趋势、替代电量增长态势和主要电能替代设备生产制造能力等因素综合推测，计及能源利用效率，将电能替代技术可行的化石能源消费按热当量法折算出的替代电量；
所述技术可行潜力依据的口径包括：
东、中、西部的散烧煤直接替代100％～50％，集中供暖煤直接替代60％～30％，除电煤和工业窑炉中的焦炭以外的动力煤直接替代50％～30％；
自备电厂电煤的替代电量为考虑发电效率提高30％后的增发电量；
其他耗煤按各类煤炭消费比重分别折算到散烧煤、集中供暖煤、动力煤和化工原料煤中，并计算相应的替代电量；
其他化石能源替代参照以电代煤方法测算。
6.根据权利要求5所述的电能替代规划管理方法，其特征在于，所述技术可行潜力的计算公式如下所示：
7.根据权利要求1所述的电能替代规划管理方法，其特征在于，
所述环保可行潜力为考虑不同地区的用能结构和特点，通过制定更加严格的强制环保政策标准，并对项目建设和运行给予一定经济补贴等措施，以补贴总额约束下的煤炭替代量最大为目标，计及燃煤效率和替代技术可行性，按热当量法折算出的替代电量；
所述环保可行潜力所依据的口径包括：
东、中、西部的散烧煤直接替代80％～30％，集中供暖煤直接替代30％～15％，除电煤和工业窑炉中的焦炭以外的动力煤直接替代40％～15％；
自备电厂电煤的替代电量为考虑发电效率提高30％后的增发电量；
其他耗煤按各类煤炭消费比重分别折算到散烧煤、集中供暖煤、动力煤和化工原料煤中，并计算相应的替代电量；
其他化石能源替代参照以电代煤方法测算。
8.根据权利要求7所述的电能替代规划管理方法，其特征在于，所述环保可行潜力的计算公式如下所示：
9.根据权利要求1所述的电能替代规划管理方法，其特征在于，
所述经济可行潜力为计及燃煤效率，将技术上可行、在现行价格和补贴政策下具有经济性的煤炭消费按热当量法折算出的替代电量；
所述经济可行潜力所依据的口径包括：
具有替代经济性的散烧煤；
具有替代经济性的集中供暖煤；
具有替代经济性的工业锅炉用煤；
具有替代经济性的自备电厂电煤；
其他耗煤按各类煤炭消费比重分别折算到散烧煤、集中供暖煤、动力煤和化工原料煤中，并计算相应的替代电量；
其他化石能源替代参照以电代煤方法测算。
10.根据权利要求9所述的电能替代规划管理方法，其特征在于，所述经济可行潜力的计算公式如下所示：
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