供水企業的用電管理與優化

張 華

（重慶中法供水有限公司，重慶 401120）

0 引言

某公司是一家負責重慶市三北地區飲用水供應的公用供水企業，下轄5 個水廠，供水人口約200 多萬。因重慶所處的地勢特點，該公司年用電量近3 億千瓦時，用電管理與優化對于降低生產成本尤為重要。

1 參與直購電平臺交易

直購電工作是指終端大用戶與電廠之間，通過直接交易的形式約定購電量及購電價格，委托電網公司將協議電量由發電企業輸配終端購電用戶，并另支付電網企業所承擔的輸配電服務。此舉切實降低了企業的用電負擔，推進電力體制改革，轉變電力行業監管方式。從2015 年起，重慶市開始推行電力用戶與發電企業直接交易試點，符合試點要求（如年用電量＞3000 萬千瓦時等）的用電企業可參與直購電平臺交易。參與企業的電單價可降低幾個百分點。從近幾年的試點交易看，直購電工作對電網公司降低其電價起到積極推動作用。目前電網公司電價也較以前降低，但購電大用戶參與直購電交易仍然比直接向電網公司購電劃算。

2 提高供電電壓等級

按照供電公司電費計價規定，供電電壓等級越高，電費單價越低，重慶市目前110 kV 供電比10 kV 供電單價低0.04 元/（kW·h）。對于較大規模的供水企業，一般屬10 kV 大工業用戶，在新建水廠時應根據電網布局及水廠預期規模，通過技術性及經濟性分析，盡量選擇較高電壓供電，既可提高供電可靠性，也能降低電費支出。

某加壓泵站距凈水廠2.5 km，由兩路10 kV 線路供電，一路由供電公司變電站“南水線”供電，另一路由凈水廠內的110 kV 專用變電站線路供電。水廠專用變電站由2 臺110 kV，12 500 kV·A 和16 000 kV·A 油浸式變壓器（一用一備）供電。加壓泵站以往均由10 kV“南水線”供電。

2019 年供電公司對用電政策有以下調整：①按申報需量收取基本電費調整為按需量表計的實際用電容量收取基本電費，即取消原先不能低于40%的最低消費；②基本電費計費方式的申請與變更按月為一個調整周期。在新政策下，可利用110 kV與10 kV 電單價上的差異，做出以下優化：

（1）在每年11 月至次年3 月，凈水廠啟用12 500 kV·A 變壓器，加壓泵站倒換為凈水廠變電站“梁電線”供電；向供電公司申請變更為按最大需量計費，變更后因“南水線”停用無負荷，所以泵站無基本電費支出。

（2）在每年4 月至6 月，凈水廠變電站暫停12 500 kV·A變壓器，啟用16 000 kV·A 變壓器，加壓泵站仍由凈水廠變電站“梁電線”供電。在此期間，變電站基本電費將增加，加壓泵站仍無基本電費支出且電單價降低，綜合計算仍然有利。

（3）在每年7 月至10 月，是夏季供水高峰期，凈水廠變壓器已無富余容量。向供電公司申請變更為定量容量計費。

從以上方案可看出，每年有8 個月可節約電單價、5 個月可節約基本電費支出，根據相關歷史用電數據估算，預計年節約電費近百萬元。

3 合理選擇基本電費計費方式

基本電費計費方式主要分兩類：①按設備裝機容量計費，單價為24 元/（kV·A）；②按最大需量計費，單價為36 元/kW。按設備裝機容量計費方式適用于變壓器負荷率較高且負荷相對平穩的企業。

當企業因季節變化、市場形勢影響等原因，負荷降低后可通過以下方式減少基本電費支出：①當企業有多臺變壓器供電時，負荷降低后可考慮切換至較小容量變壓器或停用部分變壓器；②當企業主要用電設備與供電電壓等級相同時，可停用部分用電設備并向供電公司辦理減容或暫停業務；③當企業負荷降低幅度較大且不便于減容或暫停設備時，可考慮變更為按最大需量計費。目前重慶按需計費取消了最低負荷限制，更利于用戶選擇合理的計費方式。

某司有2 處加壓泵站共用一條10 kV 供電線路，用電設備主要為10 kV 水泵電機機組，因供水規劃及調度原因，用電負荷逐年降低。在負荷開始降低時，逐步對部分機組辦理暫停業務以降低基本電費。為保障應急供水能力，出于安全考慮，計費容量只能減少至1 973 kV·A，即月基本電費47 352 元。從2020年5 月起，變更為按需計費后，5 個月共計節約基本電費97 368元（表1）。以9 月份電費為例：大工業普通10 kV（平），54.0 元/kW；大工業普通10 kV（谷），17.8 元/kW；大工業普通10 kV 無功，52.2 元/kW；計費容量，532 kV·A；基本電費電價，36 元/kW；基本電費19 152 元；功率因數0.93；力調電費-512.41 元。

表1 泵站2020 年5—9 月基本電費

4 完善無功補償管理 提高功率因數

根據國家物價局《功率因數調整電費辦法》相關規定，160 kV·A 以上的高壓供電工業用戶的功率因數標準為0.90。功率因數＜0.90 將產生力調電費處罰，功率因數＞0.9 將產生力調電費獎勵，增減電費根據不同的功率因數按不同比例計算，具體規定見《功率因數調整電費辦法》。提高功率因數可以減少無功消耗，充分發揮供電設備的生產能力、改善電壓質量、減少線路損耗、為企業節約電能。企業應自查各個工藝環節的無功補償措施，優先采用就地補償方式，集中與就地補償相結合，保障貿易結算電表采集的功率因數符合要求。企業在新改擴建項目中，應考慮用電設備及供電線路的無功特性，核算無功補償量。無功補償量越大，硬件投資越大，且若補償后功率因數接近1 時，系統有產生諧振的風險，影響設備安全運行。根據《功率因數調整電費辦法》相關規定，功率因數≥0.95，力調電費獎勵系數均為0.75%，因此將功率因數控制在0.93～0.96 更切合實際。

5 結語

供水企業的電費支出占生產成本的比例較大，尤其是在丘陵和山城地區，因城市落差較大，在生產運營過程中進行用電優化管理具有十分重要的現實意義。供水企業通過精細化管理，根據企業不同時期的用電水平和生產運行現狀，分析最優化的用電方案，提高用電管理水平，有效降低企業的電費支出，減少企業碳排放量。