用电管理论文：工业用电特性及管理分析

本文作者：邓聪聪工作单位：华北电力大学

化工行业的用电特性化工行业主要用电设备有用高压电动机拖动的气体（或液体）压缩机、鼓风机、离心机、大功率工业电石炉、电解槽、电热器等。由于化学工业是连续性生产，具有高温、高压、易燃、易爆、腐蚀毒害等危险因素，因此，化学工业的用电性质、用电负荷具有以下特点：①供电可靠性要求高。大多数化学工业关键生产工艺流程用电负荷属于一级用电负荷，一旦停电，将会造成化工装置爆炸、起火、人身中毒等恶性事件。因此，化学工业生产必须具备可靠的供电电源。②用电量大。化工装置连续运行，电力负荷集中，用电量大。③电力负荷平稳，负荷率高。化工生产多为长周期连续运行，一般设计年运行时间为300天（7200小时），有的达到330天（8400小时），负荷率可达92%-95%。由于该行业的特殊生产用电需要，使其用电负荷十分稳定，峰谷差非常小，生产处于均衡状态，故需求侧管理对其调荷的潜力十分有限。但是在尖峰时刻，还是能转移一部分负荷到非尖峰时段，虽然影响不是很大，但是还是能起到一定的调控作用。同时由于能耗较大，所以此类行业的节能潜力还是很大的，主要可以采取变频电机等手段。水泥行业的用电特性水泥生产是三班连续运行，并且设备运转周期较长，负荷曲线波动较小，负荷率较高，因而其生产时间是连贯性的，工作日和周休日的用电没有区别，且供电可靠性要求较高。其大部分用电负荷属二级负荷，少部分是一级和三级负荷，湿法回转窑厂的一级负荷一般占全厂负荷的2.5%左右，干法回转窑厂一级负荷占全厂负荷的1.5%左右，所有设备均可中断运行。水泥厂若需全线停电，至少需要提前72小时通知，降低负荷需要提前4小时通知。水泥行业是电耗强度较高的行业，加上生产工艺允许，所以此类企业普遍充分利用低谷电量，调整部分生产线的工作时间，在系统负荷较低时段满负荷生产，在系统负荷较高时段，约75%-85%负荷运行，以降低电费成本，对系统的日负荷曲线起到移峰填谷的作用。如水泥磨机及一些附属设备可以避开峰时段生产，来降低生产成本。整个行业用电基本上比较平稳，负荷率在85%以上。

制药行业的用电特性在制药行业中，西药生产通常是24小时连续生产，供电可靠性要求较高，中药生产虽然也是24小时连续生产，但是只要提前10分钟通知，负荷还是可以停下来，供电可靠性要求相对低一些。制药行业的主要用电设备是空调、冷冻机、空压机和除尘机、粉碎机、锅炉等。因为生产过程中对温度和湿度的要求较高，所以空调负荷较大。生产中安装中央空调的负荷具有移峰的潜力，建议采用蓄冷空调。峰谷电价对移峰填谷刺激不是最大，如果生产任务不是很重，会考虑转移一部分负荷到夜间生产。尖峰避峰潜力较大，可中断负荷不是很多。由此可见，制药行业具备节能潜力。橡胶和塑料行业的用电特性从生产工艺流程可以看出，橡胶和塑料行业的主要环节有混炼、压延、成型和硫化，其中混延环节用电容量最大，正常负荷在各环节也排在首位。生产流程的每一环节均属于整条生产线不可或缺的一部分，企业只要不停产，就必须启动所有的用电设备，但是，许多用电设备属于“可中断性负荷”，所以，具有一定“移峰填谷”的潜力，但不是很大。负荷基本属于二类负荷，必须提前1-6个小时左右的时间提前通知停电，绝大部分设备属于可中断负荷，其供电可靠性要求较高。总体而言，橡胶及塑料制品业日负荷率较高，但是仍然有4%左右的负荷具有“移峰填谷”的潜力，但是峰谷差价对其激励不大。其中橡胶制品对峰谷价差更为敏感，而塑料制品受本身工艺限制，对峰谷电价反应较小。在尖峰时刻，轮胎制造业的移峰效果最好，塑料制品的削峰效果最差。纺织行业的用电特性纺织行业主要产品是织布与纱，由于纺织行业在生产加工中需要保持在一定的温度下，最好在20多摄氏度，由于保持这个温度较难，一般都控制在30摄氏度以下，夏天的制冷负荷也占了很大一部分，空调负荷约占总负荷的10%左右。

河北省在2008-2012年期间，工业主要用电行业中企业进行节能技术改造的节电潜力很大。本文通过计算终端节约电量（万kWh）、终端节约电力（kW）、发电侧可避免电量（万kWh）、发电侧可避免容量（kW）等指标来定量分析工业用电行业进行节能技术改造的节电潜力。绿色照明负荷的最大节电技术潜力采用高效节能照明产品代替普通照明产品进行照明，可以大大节省供电终端的电能消耗。所谓最大节电技术潜力，是指目前某类用电终端全部采用高效技术后的节电潜力。河北省工业行业2007年平均用电装接容量为2437928千瓦，该数据是进行节电潜力计算的基础数据。在工业行业中，照明容量占行业总用电容量的比例为1.29%。其中采用节能技术（主要通过使用节能灯、配套使用高效电子镇流器）的照明容量约占照明总容量的54.7%。非节能灯具类型主要有白炽灯、普通日光灯和高压汞灯。三种灯具在工业行业使用比例为35.9:23.2:40.9。根据以上数据则可计算出工业行业非节能灯具的容量，如下表所示：根据各节能设备的性能，可以得出它们的节电率分别为80%、10%及40%。则至2012年终端节约电力和节约电量均可求，计算结果下表所示。考虑用户参与率后实际削减峰荷任何需求侧管理措施的用户参与率都不会是100%，照明需求侧管理措施也不例外。