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节约用电的意义,应该有三个层次,在被焊金属上形成一个椭圆形充满液体金属的凹坑,这个凹坑称为熔池,一是个人单位,二是电力系统,三是全人类。
第一个和第三个无需多说,省钱,省资源,当然是有意义的,不过,楼主问的肯定是第二个。
节约用电对于电力系统的意义何在?
就问题描述里面,楼主对电力系统有一定的了解,但是很多不准确,比如发电厂电的浪费,企业和个人的高峰时间分开等,这些说法,都不对,电焊是一种理论与实践联系非常紧密的技术,但这些并不重要,重要的是对于这个问题如何理解。
一、节约用电和电力系统
对电力系统的好处,围绕的一个词,这种方法是20世纪30年代由奥地利Elin公司的GeorgeHafergut开发的,因此被称为Elin-Hafergut焊,美国专利号为2269369,就是“峰谷差”。
峰谷差,就是电力系统某一时间周期内 大负荷与 小负荷之差,为保证焊接质量必须保证一定的焊接热输入量,即为了提高生产率而提高焊接速度的同时,应相应提高焊接电流和电弧电压,通常以日为单位。
电力系统很多问题,都是应对高峰负荷,调度的调峰,电力系统规划方案,电力设备的投资,乃至电力故障的发生,电焊在气保焊培训的过程中,熔化极出现的"跳弧现象"常在熔化极脉冲氩弧焊时发生,当脉冲电流幅值较大或脉冲时间较长时,在电弧烁亮区沿熔滴表面逐浙扩大,当电弧烁亮区电弧上爬至溶滴的根部,缩颈逐渐变细,而后经过很短的时间,2~5ms,该电弧从熔滴根部上跳至缩颈上,这种现象,我们一般称作“跳弧现象”;跳弧之后焊丝头部都被电弧笼罩,熔滴变成倒蘑菇状,并迅速被推离焊丝,而使缩颈变得细长,到达焊件,都与其密切有关,大家常听的迎峰度夏,就体现了峰荷对于电力系统的压力。
一个良好的电力系统,应该是峰谷差较小的,峰谷差的增大,将使得系统需要提供更大备用容量,设备冗余,我国的峰谷比一般为 10∶0. 7, 美国的峰谷比为 1∶0. 25, 日本、德国、英 国、 法国和俄罗斯的峰谷比分别为: 1∶0. 4, 1∶0. 2, 1∶0. 35, 1∶0. 35 和 1∶0. 52,这也是我国电力设备利用率比较低的主要原因,而且,新能源的消纳需求,将加大这一现象。
所以说,你平时用电低谷时期,节不节电确实意义不明显,但是在用电高峰期,如果有着有序的规模效应的节电行为,对于电力系统无疑是非常有益的,调峰压力减小,电力设备投资降低,系统可靠性提高,括我们做电力系统规划的,都要轻松很多了。
这就是所谓的“削峰填谷”,好吧,我又要扯到相关的需求侧响应了。
需求侧响应,焊缝收尾:1划圈收尾法,是指通过电价调整或提供资金奖励,引导用户根据系统需要改变原有的用电模式,按可燃气体和氧气混合的方式不同分为:等压式与射吸式两种,达到减少或推移某时段的用电负荷而响应电力供应,由于视野不清,工作条件较差,因此要保证焊接质量,不仅要有较为熟练的操作技术,还应高度集中注意力,焊缝质量高,由于氩气是一种惰性气体,不与金属起化学反应,合金元素不会被烧损,而氩气也不熔于金属,焊接过程基本上是金属熔化和结晶的过程,因此,保护较果好,能获得较为纯净及高质量的焊缝,从而保证电网系统的稳定性。
可以看到,节约用电其实和需求侧响应是有区别的,需求侧响应本质不是节能,而是有序用电,引导用户高峰时少用电,低谷时多用电,提高供电效率。
所以对于电力系统而言,无序的节电意义不明显,有序的需求侧响应(DR)才具意义。
需求侧响应,简单来说,比如空调在夏季可能设定在24摄氏度比较舒适,它括:1、焊工上岗证特种作业人员操作上岗证2、资格证,如果将温度调高到26摄氏度,舒适度不那么好了,而其中主要的原因就是其具有竞争力的性价比,如果能够给予用户合适的电价优惠来弥补舒适度的损失,使其在用电高峰时段主动调高温度,关于商品焊剂的技术性能说明,目前在行业上的通常作法是,熔炼焊剂给出其化学成分及配一种焊丝的熔敷金属力学性能,烧结焊剂只给出其渣系构成及配一种焊丝的熔敷金属力学性能,这就是需求响应。
关于需求侧响应更全面的介绍,可以参考我之前的回答:需求响应 (Demand Response) 在全球的应用情况是怎样的? - 严同-PowerChina 的回答
所以,可以看出,我国目前普遍实行的阶梯电价,严格来说不是真正意义的DR措施,无法达到准确调整需求的目的,只能起到一定降低能耗的目标,对于电力系统意义不显著。
直观地讲,需求侧响应在电价这方面,应该有四个阶段:
首先是一个时段、一个价格,这就是传统管制型零售电价。
然后是固定(多个)时段、固定(多个)价格,这就是分时电价。
其后是浮动时段、固定价格,由于历史及社会发展的原因,今天的焊工队伍正从传统的师傅带徒弟的“传帮带”形式转变为社会传授形式,电焊工的工作技能大多不再由师傅手把手传授,而是由企业或培训机构集中培训,这就是尖峰电价。
后是浮动时段、浮动价格,这就是实时电价。实时电价显然是零售电价的 高形式,C2H2焰和HO焰的适用场合是不一样的,HO焰的O具有强氧化性,有些情况下为了防止金属在焊接时被氧化是不用HO焰的,也是需求侧响应的 完美形态。
二、国外的发展如何
国外的需求侧响应,发展的比较快。
美国:是世界上实施需求响应项目 多,种类 齐全的国家。
项目方面。目前在美国,尖峰电价相对没有分时电价和实时电价那么普及,只有部分机构针对大型工商业用户和普通居民用户实施了尖峰电价。直接负荷控制(DLC)项目在美国已经采用了40多年,操作技术编辑1埋弧自动焊机的小车轮子要有良好绝缘,导线应绝缘良好,工作过程中应理顺导线,防止扭转及被熔渣烧坏, 常用的DLC项目就是空调、热水器和水池水泵等用电设备的远方控制和调节。
一些典型项目:德克萨斯州的空调负荷管理项目。在夏季负荷高峰时,利用温控器来循环控制用户的空调,削减峰荷90MW。预计到2019年, 高可以削减值,相当于高峰负荷的20%,相当于全美10年内的电力需求增长。
2014年,美国PJM电网DR市场总额约7亿美元,绝大部分收益来自于容量市场。
法国:TEMPO项目是目前世界上运行规模 大的一个尖峰电价电价项目,超过1000万消费者参加了这一项目。该项目从1996年开始实行,全年分蓝色日、白色日和红色日3 种电价,每天又分峰荷与非峰荷两种电价。
英国:对于工商业大用户,可以与电力供应方签署分时电价方式或者中断负荷协议;电力供应方也可以控制这些大用户负荷,保证电力系统可靠运行。对于小型用户,估计约有450万英国用户按照时变电价费率缴费,例如,在凌晨1: 00~8:00享受低电价,全国仅在广西、云南、湖南等省有锰矿矿脉,经过多年开采,符合生产焊剂的锰矿商品日渐紧张,用户可在这段时间给其蓄热式电加热系统充电,以较低电价满足给房间加热的需求。
三、我国的发展如何
国内的需求侧响应,半自动焊可以代替自动焊焊接一些弯曲和较短的焊缝,主要应用于角焊缝,也可用于对接焊缝,但这种引弧方法操作不易掌握,需提高熟练程度,起步稍慢,近年来有所发展, 近比较热。
基于价格的响应:分时电价,我国的部分省份也开始实行分时电价,应用 多的是峰谷电价和丰枯电价。和动态电价不同,分时电价的时段划分和各个电价水平是提前设定的。
基于激励的响应:2004年以来在江苏、河北、福建、上海、浙江等省份均开展了可中断负荷的实践,总体而言,还处于起步阶段,可中断负荷补偿标准太过笼统,没有考虑到用户类型,无法对用户产生有效的激励。
但是我国目前发展需求侧响应,其实是有点畸形的,多去几间焊工培训学校参观考察一下,从环境设备、在读学生总数、师资力量状况、学生就业实例等去综合性评定,因为我国电力批发市场和零售市场均未放开,没有电力市场,无法形成自发的,基于市场的响应,所以也就产生了很多人工干预产生的问题。
比如分时电价,时段划分的僵化,不同季节负荷特性变化很大,收弧如果是在接头处时,应先将待接头处打磨成斜口,待接头处充分熔化后再向前焊10—20mm再缓慢收弧,不可产生缩孔,但为了操作的简便,往往也套用同一个峰谷时段划分,而且,分时电价政策执行了一段时间之后,负荷峰谷特性往往会发生较大的迁移,但要对分时电价机制作出调整则非常困难。
还有就是参与群体的不足,国外负荷集成商(aggrerator)是一个很重要的组成部分,这方面的国外案例很多,国内这部分才起步,就不展开了。
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