浙江省典型用電行業負荷特性和可中斷能力分析

豐 佳，周蕓菲

（浙江省電力公司，杭州 310008）

浙江省典型用電行業負荷特性和可中斷能力分析

豐 佳，周蕓菲

（浙江省電力公司，杭州 310008）

通過對浙江省內7類典型工業用戶用電情況的調查研究，總結出7類主流工業用戶的負荷特性，并針對其工藝特點，研究其用電可中斷能力，為供電企業在制定可中斷負荷政策時提供參考。

負荷特性；可中斷能力；可中斷負荷

1 研究背景

浙江省缺電情況嚴重，且呈現季節性、階段性缺電特點。在夏季高溫負荷大幅度攀升、冬季電煤緊張和小水電枯水期等導致嚴重缺電的情況下，供電企業不得不采取拉閘限電等措施來保證重要負荷運行，因此，研究可中斷負荷特性，實施電力用戶可中斷負荷管理顯得尤為重要。本文通過對浙江省典型行業用電情況的調查分析，總結出幾類主流工業用戶的負荷特性情況，從而為制定可中斷負荷管理方案提供依據。

2 典型行業負荷特性分析

2.1 化纖行業

（1）用電特性

化纖工業生產基本可以劃分為紡絲液制備、紡絲成形和后處理3個階段，主要用電設備均屬于一類負荷，供電可靠性要求高。生產班次為三班四運轉，設備24 h連續運行，工作日與周末工作時間相同，負荷曲線形狀基本一致。

（2）主要工藝流程

以報裝容量為20 000 kVA、生產聚脂切片和滌綸纖維的化纖企業為例，其生產流程如圖1所示。

圖1 化纖行業工藝流程圖

（3）可中斷負荷潛力分析

表1顯示了化纖行業各主要用電設備的可中斷潛力。可中斷負荷總計占總生產負荷的98%。

表1 化纖行業主要用電設備可中斷潛力分析表

由表1可知，化纖行業從紡絲工序開始可中斷負荷較多，負荷量也很大。其中紡絲和卷繞工序用到的用電設備，如：紡絲機和卷繞頭，如果中斷，就會出少許廢品。而后處理工序中斷后，需要工人把每個斷的線頭接起來，要恢復生產比較費人工。而且整個生產流程很連續，中斷任何一個工序，后面的工序均無法繼續，所以此類行業的可中斷負荷并不適合作為可中斷負荷實施的對象。

2.2 造紙行業

（1）用電特性

造紙行業的生產班次為三班制24 h連續生產型企業，主要用電設備是盤磨機和紙機，屬穩定負荷用電企業。

（2）主要工藝流程

以一家報裝容量為2 400 kVA的造紙企業為例，圖2顯示了其生產工藝流程。

圖2 造紙工藝流程圖

（3）可中斷負荷潛力分析

該造紙企業可中斷負荷潛力如表2所示。可中斷負荷占總生產負荷8%。

表2 造紙行業主要用電設備可中斷潛力分析表

（3）分析及建議

造紙行業由于造紙過程中要保持溫度，主要用電設備一旦停電，紙漿就凝固，容易產生廢品，造成損失大，所以其可中斷的負荷只有8%，其中吊機也要提前通知才能中斷，否則紙團墜落也會造成危險。由于造紙行業用電量不大，且電費占成本支出約10%，可中斷負荷潛力也較小，所以基本不選取造紙行業作為中斷用戶。

2.3 塑料行業

（1）用電特性

塑料制品生產流程的每一環節均屬于整條生產線不可或缺的一部分，企業要么停產，要么所有的用電設備全部啟動。塑料制品在成型注塑過程中不可中斷，但是在輔助加工工序中有很多用電設備屬于可中斷性負荷，所以還具有一定移峰填谷的潛力，但不是很大。

在工作日期間基本上均為三班四運轉24 h連續運行，但是周雙休日里經常會安排停產或部分停產，視訂單情況而定。

（2）主要工藝流程

為了充分說明塑料行業的可中斷性和不可中斷性，調查選取了2家生產不同產品的塑料企業進行對比。圖3為一家報裝容量為1 660 kVA的生產塑膠文具企業的生產流程，圖4為一家報裝容量為6 250 kVA生產PET塑料瓶企業的生產工藝流程。

圖3 具備可中斷負荷潛力的塑料生產工藝流程圖

圖4 不具備可中斷負荷潛力的塑料生產工藝流程圖

（3）可中斷負荷潛力分析

表3列出了塑料生產主要用電設備的可中斷潛力。具備可中斷潛力設備的可中斷負荷占總生產負荷64%。

表3 塑料生產主要用電設備可中斷潛力分析表

續上表

（4）分析及建議

塑料行業在注塑成型工序中生產連續性要求很高，所以用電不可中斷。而在輔助加工工序中，其用電特性和機械行業相似，相對而言中斷潛力就大的多，但中斷效益不顯著。

建議在缺電特別嚴重時，與輔助工序較多的塑料企業進行中斷補償協商。

2.4 橡膠行業

（1）用電特性

橡膠生產行業一般為24 h連續生產，負荷基本屬于二類負荷，必須提前1～10 h左右的時間提前通知停電，其供電可靠性要求較高。電費占成本支出的5%～15%。

（2）主要工藝流程

以一家報裝容量為1 250 kVA生產鞋材EVA中底的橡膠企業為例，其工藝流程如圖5。

（3）可中斷負荷潛力分析

橡膠生產企業主要用電設備可中斷潛力如表4所示。其可中斷負荷占總生產負荷33%。

圖5 橡膠生產工藝流程圖

表4 橡膠行業主要用電設備可中斷潛力分析表

（3）分析及建議

橡膠企業和塑料企業相比，中斷潛力較大，移峰能力也更強，但由于用電量不大，所以中斷效益一般。可以作為可中斷負荷實施對象，但不是首選對象，可在用電較為緊張時期，實施可中斷補償。

2.5 紡織行業

（1）用電特性

紡織行業主要產品是縫紉線和織布，生產環境一般要求控制在30℃以下，因此夏天的制冷負荷占了很大一部分,空調負荷約占總負荷的10%。

（2）主要工藝流程

紡織行業不同產品的工藝流程也有所不同，這里分別舉例說明。

一家報裝容量為5 000 kVA生產縫紉線的紡織企業的工藝流程如圖6所示。

一家裝容量為3 750 kVA的棉布生產企業的工藝流程如圖7所示。

圖6 縫紉線生產流程圖

圖7 織布生產流程圖

（3）可中斷潛力分析

紡織企業可中斷負荷潛力如表5所示。織布企業可中斷負荷占其總生產負荷54.1%。

表5 紡織企業主要用電設備可中斷潛力分析表

（4）分析及建議

從表5可看出，紡織行業的縫紉線生產工藝中斷潛力很小，但是棉布生產工藝中斷潛力占到54.1%。這是因為縫紉線生產過程相對棉布來說連續性更強，而且就恢復斷電前的正常生產所需要的成本來說，縫紉線生產企業要高于棉布生產企業，所以棉布生產企業的中斷能力高于生產縫紉線的紡織企業。

2.6 有色金屬及壓延加工行業

（1）用電特性

有色金屬工業三班四運轉24 h連續運行，工作日與周末工作時間相同。用電設備要求供電可靠性高，負荷較穩定，負荷率高。生產設備基本為一級或二級負荷。如果停電，一般來說鑄造（軋）車間、加工車間需要至少提前4 h通知，其他附屬設備需要至少提前1 h通知。電費在產品成本支出中所占比例占10%～25%。

（2）主要工藝流程

某報裝容量為9 000 kVA的生產不銹鋼鋼管的企業的工藝流程如圖8所示。

圖8 不銹鋼管生產工藝流程圖

某報裝容量為25 000 kVA的鑄鋼企業的工藝流程如圖9所示。

圖9 鑄鋼生產工藝流程圖

某報裝容量為19 260 kVA的銅管生產企業工藝流程如圖10所示。

圖10 銅管生產工藝流程圖

某報裝容量為20 800 kVA的鋁型材加工企業工藝流程如圖11所示。

圖11 鋁型材加工生產工藝流程圖

（3）可中斷負荷潛力分析

該行業可中斷負荷潛力如表6所示。不銹鋼管生產企業、鑄鋼生產企業、銅管生產企業、鋁型材加工企業可中斷負荷分別占其生產總負荷的69%、51%、44%和37.6%。

表6 有色金屬及壓延加工行業主要用電設備可中斷潛力分析表

（3）分析及建議

有色金屬及壓延加工行業具備較大可中斷潛力的都集中在壓延加工部分，生產過程中半成品可以庫存，生產連續性要求不高，中斷實施對產品影響不大，所以中斷負荷均在35%以上，并有相當一部分行業超過50%，而且此類企業用電量較大，所以中斷效益也較明顯。

此類企業具備一定中斷意愿，且由于電價成本占企業成本較高，所以對電價更為敏感，是實施可中斷負荷的重要對象。建議根據其生產計劃實施可中斷負荷補償措施。

2.7 水泥行業

（1）用電特性

水泥生產是三班連續運行，并且設備運轉周期較長，負荷曲線波動較小，負荷率較高，且供電可靠性要求較高，其大部分用電負荷屬二級負荷，少部分是一級和三級負荷。水泥廠若需全線停電，至少需要提前72 h通知，壓負荷需要提前4 h通知。

（2）主要工藝流程

某報裝容量為5 500 kVA、月平均用電量在180萬kWh的水泥企業的工藝流程如圖12所示。

圖12 水泥生產工藝流程圖

（3）可中斷負荷潛力分析

該企業可中斷負荷潛力如表7所示。可中斷負荷占總生產負荷57%。

表7 水泥主要用電設備可中斷潛力分析表

（4）分析及建議

根據對水泥企業主要用電設備和工藝的分析，水泥企業的可中斷負荷占到總生產負荷的57%，而且水泥企業連續生產是為了生產效率，而并非完全是因為工藝技術所限。同時，該行業電費支出占到總成本的30%左右，所以水泥行業是很適宜的實施可中斷負荷的用戶。建議在春節前后安排其檢修，或在生產淡季時對其實施可中斷負荷，能獲得的可中斷負荷較大。而如果在水泥生產的旺季（7、8月份）需實施可中斷負荷，則需要采取更大的電價激勵政策。

在對水泥行業實行可中斷負荷時，要把握好以下幾個關鍵過程：

（1）水泥企業的一類負荷主要是立窯和風機，特別是立窯對供電可靠性要求很高，不能斷電，否則會發生事故，造成很大損失。

（2）水泥磨機只能全停5 h左右，停的時間過長，其熟料庫滿了會堵塞機器。

（3）吊機不能在毫無通知的前提下突然斷電。吊機如果在起吊重物時突然斷電，水泥錠墜落會發生危險。

3 結論

通過對浙江省7類典型工業企業用電特性的分析，可為執行可中斷負荷方案提供基礎信息和可行性研究，并可針對不同用戶的用電特性，制定不同的可中斷負荷執行方案。浙江省工業用戶可中斷負荷潛力比較大，可以針對有可中斷潛力的用戶制定不同的可中斷負荷補償機制，從而在迎峰度夏等用電緊張時期，起到良好的錯避峰效果。

The analysis of typical load characteristic and the ability of interruptible load of the electrical customer in Zhejiang province

FENG Jia，ZHOU Yun?fei
（Zhejiang Electric Power Company，Hangzhou 310008，China）

Based on the research of several typical industrial electrical customers,the paper gives several typical load character?istic of the industrial electrical customers and the ability of inter?ruptible load.The conclusion can give a guidance to the policy making of interruptible load.

typical load characteristic；ability of interruptible load；interruptible loa

TM714

B

1009-1831（2011）04-0048-06

2010-12-30

（

孫 晶 胡 玨）