ACCESS计划--解决分散性农村电气化的方略
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AESS计划--解决分散性农村电气化的方略
翻译 省电力公司总经理工作部队建设 王 羽中
法国电力公司通过实施AESS(通电)计划，开发出了一种旨在确定大面积地区甚至是整个国家电气化政策的全球性方略。该方略涵盖了机构、组织、社会、技术、电价、财务等方面。它的最终目的是为农村地区提供多种服务（供电、供水、电信等）。这种方法尤其适用于那些电力系统仅限于城市地区的发展中国家。
一、 介绍
在工业化国家中，由于电力系统的高度发展，很少有村落远离于电网之外。但在世界上的其他国家，情况就完全不同了。几乎有一半的人口在等待电力，尤其是农村地区。为实施农村电气化，必须在电网扩张和采用独立系统实现分散性农村电气化之间做出选择。由于庞大的资金需求，电网覆盖只能在长远的时间段内实现。独立的分散形系统却可以帮助人们在几十年内达到目的，为农村人口通电的替代方案。可再生能源在分散性解决方案中往往发挥了十分重要的作用，并且具备环保效益。
法国电力公司通过实施AESS计划，开发出了一种旨在确定大面积地区甚至是整个国家电气化政策的全球性方略。该方略涵盖了机构、组织、社会、技术、电价、财务等方面。它的最终目的是为农村地区提供多种服务（供电、供水、电信等）。这种方法尤其适用于那些电力系统仅限于城市地区的发展中国家。
此方略的核心是启动可持续电气化的期望，换言之即确保长远地、在经济条件可行的条件下使用电气化系统。这必将包括经济、环保和社会等方面因素。
实施规模较大的项目必须考虑确定为微电网和独立系统所用的一系列系统和构件。法电针对人口密集地区设计出了低成本配电网技术；针对远离电网的村落和零散的房屋，也设计出一系列标准化的独立发电系统。它们包括与当地小电网或独立系统相连的光电能、风能、柴油和小水电站。
在马里、马达加斯加、摩洛哥、巴西、南非、塞内加尔、老挝、菲律宾和中国等国正在实施或制定的电气化规划（由法国电力公司投资并运行）必将在未来几年对此方略正确性的确证做出重大贡献。
二、 AESS计划
此规划的目的是确定在发展中国家可行的农村电气化方略。法国电力公司在其可持续发展”的承诺中已明确要“促进发展中国家的人民早日通电...”此承诺可以通过在这些国家实施分散性农村电气化计划得以实现。
为确保长远地、在经济条件可行的条件下使用电气化系统，法电建议成立分散服务公司，作为法电和其他合作伙伴（国外和国内）的附属公司。这些分散服务公司的运作以适合大众为基础，出售适合用户类型的电力服务。因此特别的关注之处是确立与农村低收入人口相适配的电价结构。电力服务销售收入必须能保证运行、维护和系统更新的需求。这并不排除能使用补贴或软贷款作为初始投资，但分散服务公司一旦成立，就必须是独立自治的。
另外，这些公司必须依赖多种形式的能源（太阳能、风能、水力、生物能、天然气、柴油等）和适合各地区的多种服务（照明、视听、冰箱、供水、电信、发动机等）开发业务。除了家庭需求外，还必须特别注意作为这些地区经济发展基础的经济活动的能源需求。
为了保证这些分散服务公司的生存能力和可持续能力，必须使其规模最小化。在完成以前为使构想更成熟而确立的一些试点项目之后，AESS现在倾向于开发1万户到2万户规模的电气化计划。
三、规划农村电气化
为了给一个国家制定电气化政策，首先必须对其所欲达到的电气化目标持长远观念（15-20年），进而将实现此目标的措施——总体计划长久地落入实处。
为了避免造成两种电气化模式（分散形和集中形）的武断分离，制定规划时应采用全球化方略，牢记下列目标十分重要：
1、为相关地区确定电气化目标
它包括在集中性电气化方法（电网）和分散性方法（集体或个别）之间作出选择。这意味着提出最优的电网扩张计划，明确当电网扩张太过昂贵时，哪一种分散形方法为最低造价选择。
2、依据有关参数，考虑社会经济、环境预算和政治等方面因素，为该地区村庄的电气化提出时间表
为了实现这些目标，进而确立了一种方法。这种方法融入名为LAPER的计算机工具中——一种致力于发展中国家农村电气化规划的工具。后者与图文信息体统（GIS）共同工作。用户（电气化管理部门、金融机构、电力公司等等）因而可以优化电气化模式的选择，评估所需投资和他们的赢利能力，完成工作计划。计划时应考虑财务、经济、政治和技术等各方面因素。
电气化目标可以使用图文信息系统明确标识。在国家行政区划图上标识每个村庄，使用颜色代码标识采用的供电模式。
总体计划从自身而言，必须能够明确完成某项必须工作的最佳日期。为了计划每一年或者每个五年计划的电气化工作，决策者可以按照多种因素综合分析（经济和政治因素等）的方法将所有村庄分门别类。
整个过程分阶段提供将实现电气化的村庄的名单、采用的电气化方法（电网、分散性多用户系统、分散性单用户系统）、每个阶段的投资数额、需要建设的设施等。GIS可以显示这些年度或五年计划。
四、加强研究开发提供创造性的低成本方案
1、网络服务
其他欧洲国家所采用的三相电网十分强大，但是过于浮华，因而对发展中国家的农村电气化而言过于昂贵。EDF强力推荐两相电网构想，比三相电网便宜至少30%。
将这种构想与北美式电网比较显示，在成本相等甚至更低的情况下，两相电网的保护系统更为简单，更易于运行和维护，因而提高了可靠性。另外，在此系统中，瞬间的单相故障——目前最为常见的故障，通常影响很多用户，但只需用几秒钟的时间简单地将电源切断，或者可以在用户还没有觉察的情况下，只需通过一个旁路断路器即可排除。过低电压时段造成的电网中断因而大大减少。电压降低和损耗比北美式电网低两至三倍。
由于保护设备很强的敏感性和更低的电流故障，设备和人员的安全性更好。相邻网络的中断，如电信网等，也随着杂散的减少而减少。
2、分散性服务，确定系统的范围
为了实施规模庞大的项目，必须考虑为微电网和独立系统确定一系列标准化系统和构件。针对人口集聚的地区，我们设计了低成本配电网技术；针对远离电网、散居的住户，我们设计了一系列标准化的独立发电系统。它包括使用与当地微电网相连的柴油或小水电站，或者光电和风能系统。
此系列适合多用户系统（多户系列）和单用户系统。前者为人口密集的农村地区而设计。这些系统包括一个微型电站、微型配电网和用户房产中有关设施的安装。这种构想对预备电气化的情况尤其具有吸引力。今后如果国家主电网发展到此，发电设施可以转移至更为偏远的村庄，微电网可以通过变压器与国家主电网相连。
对研究讨论期限内国家电网还未计划抵达的村庄，就产生一个在村级集中形多用户系统和单个用户系统之间做出选择的问题。这个问题可以通过对两种方案的成本数据净现值进行比较分析的方法解决。但是它必须要考虑社会学和文化因素。根据当地状况，决定选择小电站和微电网系统或者单用户系统形的单用户系统。
影响决策的还有其他考虑，譬如供电的时间段等。最简易的机组使用小柴油机，因而微电网对用户间的电能分布显得至关重要。柴油机通常每天运行的时段有限，譬如从晚上7点到12点。某个村庄的生产用电需求可能也是选择微电网方案的一个因素。
在不同系统中做出选择是复杂的事情，但EDF开发的借助图文信息系统的软件工具——ELVIRA可以帮助。使用此工具可以综合考虑技术、经济、地形和政治等因素。
运用混合微电站可以设想获得更长的持续供电时间。白天光电场或者小型风电设备生产出电能，然后储存于电池中。一天的大部分时间或甚至全天电网都可以供电。柴油机组只有当再生能源提供的电能不足时才作为调峰容量供电。
从投资而言，混合柴油-光电能发电机组成本比单纯柴油小发电机组更高。但是在相对较长的时间段内的净现值成本会成为它们的优势。因为它们有大约15至20年的寿命期限。柴油小机组的寿命却十分短暂（最多几千小时，也就是说使用两三年）。当计算一个较长时段，譬如25至30年的净现值，且贴现率低于10%时，倾向于选择再生能源。如果净现值计算的时段较短（几年），贴现率较高（15%或20%），那么必然选择柴油机组方案。
当人口分布过于分散时，单用户系统成为自然而然的选择。由于所涉及的电能量通常很小，这些系统可能规模较小、成本较低，特别是当这些系统得以大规模制造的时候，由于这些系统日发电量很少，必须注意使用耗电量极低的电器，如节能灯等。
目前所从事的研究的目的之一是确定一系列尽可能标准化的系统，以减少成本,提高可靠性，满足最大人群的一致需求。这需要对生活在发展中国家农村地区的潜在用户的需求进行深入研究。
五、设备和研究规范
这些独立系统的开发需要在研究设备功能性和测试技术规范的同时，对偏远地点用户的需求进行事先分析。经过研究，目前已经设计出一套包括构件、系统技术规范和农村电气化所需的再生能源生产的机构环境。
为提高可能将用于农村电气化项目的再生能源系统的质量和可靠性，我们还努力编写了一系列的技术规范。这项工作持续了近20个月，法国的一家工业公司——ADEME公司和法国电力公司光电发电、农村电气化、风电小机组、微电网电力电子等领域的30多位专家参与其中。这些技术规范被纳入了国际电工学会《公共技术规范》。
六、适用电价体系
农村电气化项目的成功与否取决于提供与需求相匹配的服务、电价以及未来用户的财力。电价结构必须与低收入用户支付这些服务的能力相适应，要能够回收综合运行、更新成本、满足债务需求、给予项目管理机构合理的资本金回报。在收缴电费时，对由用户不缴电费造成的可能损失要给予特别关注。
七、结论
这套由法国电力公司开发的农村电气化方略提议编制总体计划，适合各地区的电力系统。为与电网供电解决方案相比较，使用再生能源的独立系统必须和传统的一样专业化和工业化。要在发展中国家实施农村人口的电气化方略，必须首先满足他们的需求、适合他们的购买力，但决不可为手工式方略。所以与发达国家相比，很有必要大大缩小系统规模，但要保证过硬的质量和人员的安全。
为了保证向用户提供的电力服务的质量，必须强制性保证同时做到如下三点：
1、制造产品的质量；
2、项目实施的质量；
3、运行、维护和改造的质量；
尤其要保证后两点，分散性服务公司的构想似乎是一种令人感兴趣的模式。法国电力公司和它的合作伙伴今后几年将试图成立几家这样的公司。
安徽电业