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城市微气象与空调负荷的交互影响,将进一步影响到整个电力系统。可用下图描述:
图3城市微气象与电力系统的交互影响
由于自2006年起,电力数据大部分成为保密数据。我们以北京2005年的数据为例测算,北京2005年:三种效应综合作用导致的电力空调用电量占总电力空调用电量的46.78%;日最高比例为85.42%;三种效应导致的能耗占总电耗的15%。如果城市热岛效应的强度可以减弱1摄氏度,那么空调能耗可以下降12.8%。
应用上述交互影响规律,可以显著提升短期负荷预测准确率;也可以通过改善城市微气象,特别是通过缓解城市热岛效应来降低城市中的空调能耗。仍然以北京数据为例测算,电动汽车相同行驶里程,平均热排放量只有燃油汽车的19.8%,若北京汽车全部被电动汽车替代,减少的热排放为建筑物中空调热排放的1.69倍,可降低热岛效应强度0.94摄氏度。根据前述研究,降低0.94摄氏度热岛强度,可以减少建筑物中夏季空调能耗的12.03%,这个能耗相当于电动汽车行驶所需要消耗的电能的1/3,夏季每天可以减少1400万度电消耗,每天间接减少的二氧化碳排放超过1万吨。
3结语
微气象与电力系统的交互影响规律,除了应用于负荷预测、城市降低空调能耗、电力系统防灾减灾,还可以在电力设备的全寿命周期管理中发挥重要作用。电力设备的健康程度和寿命,在较大程度上受微气象的影响,目前这方面的研究空白点还非常多,尚未形成系统的理论体系。
作者介绍
黎灿兵,湖南大学教授,博导,IEEE高级会员,教育部新世纪优秀人才。2006年获清华大学电气工程专业博士学位,曾在意大利、德国、香港、美国多所大学和研究机构接受培训或从事访问研究。主要从事电网规划、调度、节能技术和微电网研究。
曹一家,湖南大学副校长,教授,博导。曾获得国家杰出青年基金、国家973计划、国家自然科学基金创新群体项目、教育部重大科技项目、国家电网公司重大创新科技计划等重大重点项目资助。多次获国家级、省部级奖励。主要研究电力系统安全与控制,大电网智能优化调度,分布式智能系统理论、电力信息集成与网络化控制。
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