某綜合體項目 35 kV 變電站基于 MD 的降本增效改造分析

劉利剛（合商科技有限公司，上海 201101）

1 項目簡介

該項目位于上海五角場核心商圈，是一個集五星級酒店、大型高端購物中心和甲級寫字樓為一體、現代化、高品質的大型綜合商業地產項目，項目總建筑面積 36.6 萬 m2，由一座甲級寫字樓塔樓、一座五星級酒店塔樓和購物中心裙房構成，其中商業 15 萬 m2，酒店 5.3 萬 m2，寫字樓6.3 萬 m2，其余為地下停車場。

2 MD 的含義與計算規則

MD（Maximal Demand）叫最大需量，單位：kW，也叫契約用電負荷，是指實施兩部制電價的客戶，根據當月實際用電負荷預見下個月將達到的用電最大負荷，經用戶事先向供電公司提出書面申請后，由供電公司批準的月度最高負荷需求量。一般情況下，契約限額是以公歷月為執行周期，它是每一個電費結算周期基本電費計收的依據之一。

兩部制電價的電費包括電度電費、基本電費和功率因數調整電費。其中：電度電費=電度電價×用電量；基本電費=基本電價×計費容量。

高壓供電用戶的契約限額不得小于受電變壓器容量的 40%，還不得大于合同供電容量（裝機容量）。若最大需量小于合同供電容量的 40%，則按 40% 計算。

3 項目供配電系統簡介

該項目采用高壓 35 kV 供電，電費計量為 35 kV 側高壓計量。變電站安裝二臺 35/10 kV 額定容量 20 000 kVA 的干式變壓器，總容量 40 000 kVA，雙路進線以保證項目用電可靠性，2 臺 35 kV 主變低壓進行分段運行，在檢修或故障模式下完成切換。另外設置若干臺 10 kV/220 V 干式變壓器，向各用電我域進行供電。變電站位于地下 1 層，進入變電站最小運輸通道為 2 m 寬，2.6 m 高，最大運輸重量為 4 t。

4 MD 需求現狀分析

考慮 2020 年和 2021 年疫情對項目經營的影響，本研究報告中所有數據均以項目穩定運行年 2018 年數據為基礎。項目按照上海地我峰谷平電價進行繳費，高峰電價 1.166 元/kWh，該項目高峰電量占比約 30%，電費占比達到 50%；平段電價 0.704 元/kWh，電量占比約 55%，電費占比約 45%；谷段電價 0.351 元/kWh，電量占比 15%，電費占比不足 5%,平均電費價 1 元/kWh。

項目目前實行的契約限額為 20 000 kW×2×40%=16 000 kW，基本電費標準為 42 元/kW/月，每月基本電費為 67 萬元，每年 806 萬元。項目每年電費總額 3 200 萬元，其中基本電費占比高達 25%。

根據 2018 年抄表記錄進行分析發現，1 號主變最高負荷 7 000 kVA、2 號主變最大負荷 6 000 kVA，項目峰值負荷需求僅為 13 000 kVA，因此每月需要多繳納基本電費(16 000-13 000)×42=126 000 元，全年高達 151.2 萬元。

5 改造方案

考慮日后項目的用電負荷增量需求，預計兩臺變壓器最終的最高用電總負荷為 16 000 kVA。基于此，現有變壓器保留，旁邊增加兩臺新的 2 臺 10 000 kVA 干式變壓器（自冷），實現子母調容。在風冷下，每臺額定容量為15 000 kVA，且具有 1.2 倍過載能力，可滿足 N-1 檢修及故障方式下運行。日后若還有負荷增量需求，可直接改接到20 000 kVA 變壓器上運行。由此改造后項目將處在小容量運行，可向供電局申請降容，進而大幅減少基本電費，另外由于變壓器容量的減小還可以降低變壓器的運行能耗。

6 經濟性分析

改造前 MD 為 20 000×2×40%=16 000 kVA，年基本電費為：16 000×42×12=8 064 000 元。

改造后 MD 為：按照裝機容量計算為 10 000×2×40%=8 000 kVA，項目峰值負荷需求為 15 000 kVA，故 MD 為15 000 kVA，則年基本電費為：15 000×42×12=7 560 000 元。

另外，改造后變壓器還能由于裝機容量降低而減少本身的用電損耗成本：（21.8-11.2）kW×24×365=93 000 元。由以上可見每年總計可節省運行成本 8 064 000-7 560 000＋93 000=597 000 元。

改造投資成本含兩臺 35 kV/10 kV 容量 10 000 kVA 干式變壓器設備和安裝輔材，單臺變壓器采購成本 834 800 元，運輸及線纜等安裝成本按照設備價格 10% 考慮，則改造總投入為 834 800＋83 480=918 280。

預計回收期：918 280/597 000=1.5 年。

7 結 語

基于項目變壓器的負荷率低并結合 MD 收費的特征，把現有的大容量變壓器設備更換為小容量設備，在不影響項目正常運營的前提下可通過降低 MD 而減少基本電費支出實現降本增效，改造后 1.5 a 即可回收成本。此改造方案方便快捷，原高壓柜、電纜均不動，原變壓器和新變壓器用母排連接兩天即可完成全部施工。新變壓器具有較高的風冷容量，可滿足N-1運行方式，不影響用電可靠性。方案在技術和經濟方面都具有很高的可行性。