石化企業(yè)用電節(jié)能淺析

許阿梅 馮文濤 武海艷

摘 要：電能是最重要且應(yīng)用最廣的二次能源之一，作為動(dòng)力能源，其在石化企業(yè)生產(chǎn)中起到十分重要的作用。近年來(lái)，根據(jù)國(guó)家能源體系的要求，電力節(jié)能作為企業(yè)年度能源評(píng)審中的一個(gè)重要指標(biāo)，在生產(chǎn)運(yùn)行管理中意義重大。隨著企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大以及用電量的增加，提高電能利用率和有效節(jié)電意義重大。分析石化企業(yè)的用電節(jié)能措施及應(yīng)用成效，為企業(yè)的用電節(jié)能和降本增效作出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：節(jié)能;控制;電能;需量電費(fèi)管理

21世紀(jì)，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源需求量大幅增長(zhǎng)。由于與經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)，能源作為戰(zhàn)略概念，在我國(guó)已經(jīng)建立了全局的、總體的、長(zhǎng)期的部署和規(guī)劃。據(jù)《BP2035世界能源展望》報(bào)告預(yù)測(cè)，到2035年，中國(guó)能源消費(fèi)增長(zhǎng)47%（全球平均增長(zhǎng)31%），在全球能源消費(fèi)中的占比將從2015年的23%升至2035年的26%。其中，水電占中國(guó)能源消費(fèi)額的38%，能源現(xiàn)狀是總體供應(yīng)緊缺且利用率不高。作為電能消耗大戶的化工企業(yè)，應(yīng)不斷強(qiáng)化和改善企業(yè)電氣節(jié)能技術(shù)[1]。首先，要響應(yīng)國(guó)家能源管理政策法規(guī);其次，電力用戶作為電力需求側(cè)管理的主要參與者，也要根據(jù)國(guó)家和地方政策要求，推行全方位的節(jié)電管理措施以及推廣應(yīng)用工業(yè)用電節(jié)能技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)節(jié)能降耗、增收節(jié)支。

1?企業(yè)用電現(xiàn)狀

石化企業(yè)的主要產(chǎn)品為汽、柴油和聚丙烯，屬于連續(xù)性運(yùn)行負(fù)荷。運(yùn)行12年以來(lái)，隨著裝置規(guī)模的擴(kuò)大，當(dāng)前用電負(fù)荷在65 000 kW·h左右，月平均電量為47 000 MW·h。? 2020年，用電量約4.99億kW·h，電費(fèi)約為3.3億元。該項(xiàng)費(fèi)用儼然成為企業(yè)燃煤費(fèi)用外的第二大成本支出，因此，節(jié)電和節(jié)約電費(fèi)十分必要。作為電力系統(tǒng)的大工業(yè)用電戶，用戶側(cè)節(jié)電的價(jià)值體現(xiàn)在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面。對(duì)于電力系統(tǒng)而言，提升技術(shù)性能可以改善電能質(zhì)量、提高供電可靠性、促進(jìn)新能源發(fā)展。對(duì)于用戶而言，可以提高經(jīng)濟(jì)效益的措施有峰谷套利、需量電費(fèi)管理、參與需求響應(yīng)、提供輔助服務(wù)等。企業(yè)運(yùn)用相應(yīng)措施和管理方式，結(jié)合年度能源評(píng)審體系達(dá)標(biāo)要求，不斷改善用電負(fù)荷，優(yōu)化裝置操作運(yùn)行，宣傳、推行各種節(jié)電措施，以達(dá)到用電節(jié)能、電費(fèi)節(jié)約的目的。

2?節(jié)電措施

2.1? 需量電費(fèi)管理

兩部制電價(jià)制是一種將與容量對(duì)應(yīng)的基本電價(jià)和與用戶電量對(duì)應(yīng)的電量電價(jià)結(jié)合起來(lái)決定電價(jià)的制度。執(zhí)行范圍為大工業(yè)用戶，受電變壓器容量在318 kV及以上。電費(fèi)=基本電費(fèi)+電度電費(fèi)。基本電費(fèi)（元/月）=每月最大負(fù)荷（kW）×最大需量電價(jià)[元/（kW·月）]。隨著企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，用電實(shí)際情況不斷改變，110 kV雙母并列運(yùn)行，現(xiàn)有25 000 kVA主變4臺(tái)、35 000 kVA主變2臺(tái)，均已投入運(yùn)行。企業(yè)深刻理解“兩部電價(jià)用戶基本電費(fèi)執(zhí)行方式”的政策，根據(jù)電費(fèi)結(jié)算中的基本電費(fèi)，可按主變?nèi)萘亢妥畲笮枇績(jī)煞N方式結(jié)算，2019年，由按主變?nèi)萘拷Y(jié)算變更為最大需量方式結(jié)算。2020年，根據(jù)兩部制電力用戶可自愿選擇按合同實(shí)際最大需量繳納基本電費(fèi)，因此，再次變更為按實(shí)際最大需量方式結(jié)算基本電費(fèi)，兩年節(jié)約電費(fèi)經(jīng)濟(jì)效益可觀（見(jiàn)表1）。

表1按主變?nèi)萘拷Y(jié)算：每月基本電費(fèi)固定值=4×? ? ? ? ? ? 25 000×24+2×31 500×24=391.20萬(wàn)元。2018年，經(jīng)國(guó)網(wǎng)電力公司核定后，按最大運(yùn)行負(fù)荷，基本電費(fèi)固定值=80 000× 31=248.00萬(wàn)元，每月可節(jié)約金額=391.20-248.00=143.20萬(wàn)元。2019年，合同生效后9個(gè)月共節(jié)約1 288.80萬(wàn)元。2020年，基本電費(fèi)變更為按實(shí)際最大需量結(jié)算。2019年，基本電費(fèi)固定每月248.00萬(wàn)元。2020年，基本電費(fèi)每月200.00萬(wàn)元左右，因此，在2019年的基礎(chǔ)上，全年又節(jié)約了573.20萬(wàn)元。

2.2? 峰谷套利

企業(yè)執(zhí)行峰谷電價(jià)，峰谷電價(jià)差達(dá)0.530 4元。一般來(lái)說(shuō)，差額越大，峰谷套利獲取收益越高。根據(jù)生產(chǎn)下達(dá)的指標(biāo)及負(fù)荷連續(xù)性的實(shí)際情況，該廠峰谷套利空間不大，但有大型機(jī)組可以實(shí)現(xiàn)部分收益。最大機(jī)組7 500 kW擠壓機(jī)，在保持加工量總額穩(wěn)定的情況下，在分時(shí)谷電價(jià)時(shí)高負(fù)荷運(yùn)行，到達(dá)峰值時(shí)，降低負(fù)荷，節(jié)約費(fèi)用。

2.3? 提供輔助服務(wù)

輔助服務(wù)是指為維護(hù)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行、保證電能質(zhì)量，除正常電能生產(chǎn)輸送和使用外，由發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)和電力用戶提供服務(wù)。主要應(yīng)用體現(xiàn)在調(diào)頻、調(diào)峰、無(wú)功支持等，因此，企業(yè)要完善智能計(jì)量系統(tǒng)，將實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)直接傳送至省平臺(tái)，且每月預(yù)計(jì)電量盡可能準(zhǔn)確，以配合電網(wǎng)調(diào)峰和分配電能，進(jìn)行直購(gòu)電優(yōu)惠交易。企業(yè)近幾年直購(gòu)電優(yōu)惠額每年均在550余萬(wàn)元。

3?用戶側(cè)節(jié)電技術(shù)

3.1? 抑制諧波

由于企業(yè)異步電機(jī)使用數(shù)量多且工藝管道加熱器用量大，系統(tǒng)諧波需要控制合理。在部分10 kV配電室低壓側(cè)進(jìn)線和變頻風(fēng)機(jī)回路增加了濾波處理器，以消除有害諧波。同時(shí)，增加電能質(zhì)量分析裝置，對(duì)系統(tǒng)電能質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，也是控制運(yùn)行的一種良好手段。

3.2? 功率因數(shù)補(bǔ)償節(jié)能

企業(yè)提出節(jié)能降耗的要求，改善電網(wǎng)供電質(zhì)量的突破口就是無(wú)功補(bǔ)償[2]。當(dāng)無(wú)功功率不足或者過(guò)大時(shí)，會(huì)引起系統(tǒng)電壓波動(dòng)，造成極大的電能浪費(fèi)，因此，應(yīng)將功率因數(shù)調(diào)整作為最重要的節(jié)電措施。實(shí)時(shí)監(jiān)控負(fù)荷和參數(shù)，及時(shí)根據(jù)負(fù)荷變化投切無(wú)功補(bǔ)償裝置，持續(xù)保持功率因數(shù)（cosφ）在0.95以上，每月電力公司都給企業(yè)功率因數(shù)減免電費(fèi)10余萬(wàn)元，全年節(jié)約電費(fèi)成本180余萬(wàn)元（見(jiàn)表2）。

企業(yè)以cosφ=0.90為標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)調(diào)整電費(fèi)[2]，功率因數(shù)減免電費(fèi)最大額度：cosφ=（0.95～1.00），月電費(fèi)減少0.75%。從表3可以看出，除了5月檢修特殊情況外，正常運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)都在0.97，滿足最大減免額度。以1月為例：實(shí)際發(fā)生電費(fèi)應(yīng)為26 085 259.50+180 458.87=26 265 718.37元，即：? ? ? ? ? ? ? ? ?[26 265 718.37元-（47 414 400×0.046 5元/度）]×0.007 5=? ? ? 180 457.12元。其中，0.046 5元/度是供電部門(mén)代征費(fèi)，計(jì)算結(jié)果誤差為正常范圍。

3.3? 其他節(jié)電措施

（1）照明技術(shù)：石化企業(yè)照明用量較大，近些年，不斷將原來(lái)裝置區(qū)的金鹵燈、鈉燈更換為防爆LED燈，更換數(shù)量占總額的60%。將辦公及生活區(qū)域照明也更換為節(jié)能型LED燈。同時(shí)，將現(xiàn)場(chǎng)10個(gè)配電室的照明控制開(kāi)關(guān)改為光電控制開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)方便。在部分區(qū)域使用太陽(yáng)能節(jié)能燈具作為路燈照明，節(jié)約電能。

（2）可以使用變頻器調(diào)速的方式來(lái)有效啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，可以極大地減少電能損耗[1]。企業(yè)中壓變頻器的節(jié)能效果顯著，氣分裝置、擠壓機(jī)軟啟動(dòng)的使用可以有效節(jié)約電能。空冷風(fēng)機(jī)、調(diào)速機(jī)泵使用低壓變頻器160余臺(tái)，根據(jù)不同情況，節(jié)電率可達(dá)到20%～60%。

（3）采用符合國(guó)標(biāo)的節(jié)能型變壓器，逐年淘汰高能耗中小型異步電動(dòng)機(jī)。

（4）嚴(yán)格控制非生產(chǎn)性用電，比如停用化驗(yàn)樓、辦公樓各一臺(tái)變壓器，每月節(jié)約電量約123 000 kW·h，節(jié)約電費(fèi)? ? ? 61 500.00元。

4?結(jié)語(yǔ)

加強(qiáng)石化企業(yè)用電節(jié)能工作是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，從管理到技術(shù)、從國(guó)家政策到地方及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、行政、引導(dǎo)手段相輔相成。同時(shí)，也需要企業(yè)上層高度重視，企業(yè)員工人人參與。大工業(yè)用電節(jié)能工作今后還將扎實(shí)開(kāi)展，深入學(xué)習(xí)相關(guān)能源的法律法規(guī)，加大用戶側(cè)新能源技術(shù)的應(yīng)用，為企業(yè)降本增效、節(jié)能環(huán)保作出貢獻(xiàn)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]李建凌，崔俊青.化工企業(yè)電氣節(jié)能的技術(shù)措施分析[J].化工管理，2013（8）：119.

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