石化企業用電節能淺析

許阿梅 馮文濤 武海艷

摘 要：電能是最重要且應用最廣的二次能源之一，作為動力能源，其在石化企業生產中起到十分重要的作用。近年來，根據國家能源體系的要求，電力節能作為企業年度能源評審中的一個重要指標，在生產運行管理中意義重大。隨著企業生產規模的擴大以及用電量的增加，提高電能利用率和有效節電意義重大。分析石化企業的用電節能措施及應用成效，為企業的用電節能和降本增效作出貢獻。

關鍵詞：節能;控制;電能;需量電費管理

21世紀，隨著市場經濟的快速發展，能源需求量大幅增長。由于與經濟發展密切相關，能源作為戰略概念，在我國已經建立了全局的、總體的、長期的部署和規劃。據《BP2035世界能源展望》報告預測，到2035年，中國能源消費增長47%（全球平均增長31%），在全球能源消費中的占比將從2015年的23%升至2035年的26%。其中，水電占中國能源消費額的38%，能源現狀是總體供應緊缺且利用率不高。作為電能消耗大戶的化工企業，應不斷強化和改善企業電氣節能技術[1]。首先，要響應國家能源管理政策法規;其次，電力用戶作為電力需求側管理的主要參與者，也要根據國家和地方政策要求，推行全方位的節電管理措施以及推廣應用工業用電節能技術，以實現企業節能降耗、增收節支。

1?企業用電現狀

石化企業的主要產品為汽、柴油和聚丙烯，屬于連續性運行負荷。運行12年以來，隨著裝置規模的擴大，當前用電負荷在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，電費約為3.3億元。該項費用儼然成為企業燃煤費用外的第二大成本支出，因此，節電和節約電費十分必要。作為電力系統的大工業用電戶，用戶側節電的價值體現在技術和經濟兩個方面。對于電力系統而言，提升技術性能可以改善電能質量、提高供電可靠性、促進新能源發展。對于用戶而言，可以提高經濟效益的措施有峰谷套利、需量電費管理、參與需求響應、提供輔助服務等。企業運用相應措施和管理方式，結合年度能源評審體系達標要求，不斷改善用電負荷，優化裝置操作運行，宣傳、推行各種節電措施，以達到用電節能、電費節約的目的。

2?節電措施

2.1? 需量電費管理

兩部制電價制是一種將與容量對應的基本電價和與用戶電量對應的電量電價結合起來決定電價的制度。執行范圍為大工業用戶，受電變壓器容量在318 kV及以上。電費=基本電費+電度電費。基本電費（元/月）=每月最大負荷（kW）×最大需量電價[元/（kW·月）]。隨著企業規模的擴大，用電實際情況不斷改變，110 kV雙母并列運行，現有25 000 kVA主變4臺、35 000 kVA主變2臺，均已投入運行。企業深刻理解“兩部電價用戶基本電費執行方式”的政策，根據電費結算中的基本電費，可按主變容量和最大需量兩種方式結算，2019年，由按主變容量結算變更為最大需量方式結算。2020年，根據兩部制電力用戶可自愿選擇按合同實際最大需量繳納基本電費，因此，再次變更為按實際最大需量方式結算基本電費，兩年節約電費經濟效益可觀（見表1）。

表1按主變容量結算：每月基本電費固定值=4×? ? ? ? ? ? 25 000×24+2×31 500×24=391.20萬元。2018年，經國網電力公司核定后，按最大運行負荷，基本電費固定值=80 000× 31=248.00萬元，每月可節約金額=391.20-248.00=143.20萬元。2019年，合同生效后9個月共節約1 288.80萬元。2020年，基本電費變更為按實際最大需量結算。2019年，基本電費固定每月248.00萬元。2020年，基本電費每月200.00萬元左右，因此，在2019年的基礎上，全年又節約了573.20萬元。

2.2? 峰谷套利

企業執行峰谷電價，峰谷電價差達0.530 4元。一般來說，差額越大，峰谷套利獲取收益越高。根據生產下達的指標及負荷連續性的實際情況，該廠峰谷套利空間不大，但有大型機組可以實現部分收益。最大機組7 500 kW擠壓機，在保持加工量總額穩定的情況下，在分時谷電價時高負荷運行，到達峰值時，降低負荷，節約費用。

2.3? 提供輔助服務

輔助服務是指為維護電力系統的安全穩定運行、保證電能質量，除正常電能生產輸送和使用外，由發電企業、電網經營企業和電力用戶提供服務。主要應用體現在調頻、調峰、無功支持等，因此，企業要完善智能計量系統，將實時負荷數據直接傳送至省平臺，且每月預計電量盡可能準確，以配合電網調峰和分配電能，進行直購電優惠交易。企業近幾年直購電優惠額每年均在550余萬元。

3?用戶側節電技術

3.1? 抑制諧波

由于企業異步電機使用數量多且工藝管道加熱器用量大，系統諧波需要控制合理。在部分10 kV配電室低壓側進線和變頻風機回路增加了濾波處理器，以消除有害諧波。同時，增加電能質量分析裝置，對系統電能質量進行實時監控，也是控制運行的一種良好手段。

3.2? 功率因數補償節能

企業提出節能降耗的要求，改善電網供電質量的突破口就是無功補償[2]。當無功功率不足或者過大時，會引起系統電壓波動，造成極大的電能浪費，因此，應將功率因數調整作為最重要的節電措施。實時監控負荷和參數，及時根據負荷變化投切無功補償裝置，持續保持功率因數（cosφ）在0.95以上，每月電力公司都給企業功率因數減免電費10余萬元，全年節約電費成本180余萬元（見表2）。

企業以cosφ=0.90為標準值來調整電費[2]，功率因數減免電費最大額度：cosφ=（0.95～1.00），月電費減少0.75%。從表3可以看出，除了5月檢修特殊情況外，正常運行時的功率因數都在0.97，滿足最大減免額度。以1月為例：實際發生電費應為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/度是供電部門代征費，計算結果誤差為正常范圍。

3.3? 其他節電措施

（1）照明技術：石化企業照明用量較大，近些年，不斷將原來裝置區的金鹵燈、鈉燈更換為防爆LED燈，更換數量占總額的60%。將辦公及生活區域照明也更換為節能型LED燈。同時，將現場10個配電室的照明控制開關改為光電控制開關，調節方便。在部分區域使用太陽能節能燈具作為路燈照明，節約電能。

（2）可以使用變頻器調速的方式來有效啟動電動機，可以極大地減少電能損耗[1]。企業中壓變頻器的節能效果顯著，氣分裝置、擠壓機軟啟動的使用可以有效節約電能。空冷風機、調速機泵使用低壓變頻器160余臺，根據不同情況，節電率可達到20%～60%。

（3）采用符合國標的節能型變壓器，逐年淘汰高能耗中小型異步電動機。

（4）嚴格控制非生產性用電，比如停用化驗樓、辦公樓各一臺變壓器，每月節約電量約123 000 kW·h，節約電費? ? ? 61 500.00元。

4?結語

加強石化企業用電節能工作是一項系統工程，從管理到技術、從國家政策到地方及行業標準，技術、經濟、行政、引導手段相輔相成。同時，也需要企業上層高度重視，企業員工人人參與。大工業用電節能工作今后還將扎實開展，深入學習相關能源的法律法規，加大用戶側新能源技術的應用，為企業降本增效、節能環保作出貢獻。

[參考文獻]

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

[2]傅宏武.淺談企業用電的節能控制[J].求知導刊，2018（17）：28.