河北省工業用電特性及其實施需求側管理分析

摘要：介紹了河北省電力公司工業用電市場中鋼鐵、化工、水泥、制藥等行業用電特性，結合多種節能技術手段及管理方法，分析了河北省電力公司工業用電節能技術改造的潛力。通過數據說明了河北省電力公司工業用電實施需求側管理的巨大潛力。

關鍵詞：需求側管理 工業用電 節能技術 用電特性

1 河北省電力公司工業用電綜述

河北省電力公司工業用電市場中，鋼鐵、化工、水泥、制藥等四大行業用電占據河北南網用電的前列。通過分析這幾大行業近幾年以來的用電量增速，不難發現，鋼鐵行業用電景氣度最高，水泥行業用電景氣度逐年降低，化工行業用電景氣度基本平穩，醫藥行業用電從2004年開始走入低谷，2006年出現負增長，2007年，由于原料藥價格的大幅上漲，帶動制藥業用電增速加快。這些工業行業特殊的用電特性也決定了其實施需求側管理的潛力。

2 工業行業的用電特性分析

2.1 鋼鐵行業的用電特性 鋼鐵行業的特點是規模大，耗電量多。其用電設備要求供電可靠性高，生產設備基本為一級或二級負荷。對一級負荷突然停電，會造成人身傷亡的危險，或重大設備損壞且難以修復，或者在經濟上造成重大損失；對二級負荷突然停電，將產生大量廢品，大量減產，損壞生產設備，在經濟上造成較大損失。

為了最大限度享受峰谷電價的優惠降低成本，鋼鐵企業往往會利用系統低谷的優惠電價，調整部分生產線的工作時間。在高峰時段，通?？梢詼p下20%的負荷。但是當鋼鐵市場需求旺盛、行業利潤空間大時，鋼鐵產品的價格利益超過實行峰谷電價降低的生產成本，鋼鐵行業就不會考慮電價政策而滿負荷運行，所以在制定峰谷電價方案時，要考慮企業利潤和從電價中得到的優惠度之間的平衡。

在鋼鐵企業中，軋鋼生產線設備多屬于二類設備，具有可中斷的潛力，對于軋鋼設備提前1小時預告，可中斷負荷為25MW，對于其附屬設備提前1小時通知，可中斷負荷2MW，對于場地不受限制或以軋鋼生產為主的鋼鐵企業，生產時間安排靈活性較高，很多這類企業充分利用了低谷電價進行生產，這類企業的可中斷負荷潛力較大。

2.2 化工行業的用電特性 化工行業主要用電設備有用高壓電動機拖動的氣體（或液體）壓縮機、鼓風機、離心機、大功率工業電石爐、電解槽、電熱器等。由于化學工業是連續性生產，具有高溫、高壓、易燃、易爆、腐蝕毒害等危險因素，因此，化學工業的用電性質、用電負荷具有以下特點：①供電可靠性要求高。大多數化學工業關鍵生產工藝流程用電負荷屬于一級用電負荷，一旦停電，將會造成化工裝置爆炸、起火、人身中毒等惡性事件。因此，化學工業生產必須具備可靠的供電電源。②用電量大?；ぱb置連續運行，電力負荷集中，用電量大。③電力負荷平穩，負荷率高?；どa多為長周期連續運行，一般設計年運行時間為300天（7200小時），有的達到330天（8400小時），負荷率可達92%-95%。

由于該行業的特殊生產用電需要，使其用電負荷十分穩定，峰谷差非常小，生產處于均衡狀態，故需求側管理對其調荷的潛力十分有限。但是在尖峰時刻，還是能轉移一部分負荷到非尖峰時段，雖然影響不是很大，但是還是能起到一定的調控作用。同時由于能耗較大，所以此類行業的節能潛力還是很大的，主要可以采取變頻電機等手段。

2.3 水泥行業的用電特性 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，因而其生產時間是連貫性的，工作日和周休日的用電沒有區別，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，濕法回轉窯廠的一級負荷一般占全廠負荷的2.5%左右，干法回轉窯廠一級負荷占全廠負荷的1.5%左右，所有設備均可中斷運行。水泥廠若需全線停電，至少需要提前72小時通知，降低負荷需要提前4小時通知。

水泥行業是電耗強度較高的行業，加上生產工藝允許，所以此類企業普遍充分利用低谷電量，調整部分生產線的工作時間，在系統負荷較低時段滿負荷生產，在系統負荷較高時段，約75%-85%負荷運行，以降低電費成本，對系統的日負荷曲線起到移峰填谷的作用。如水泥磨機及一些附屬設備可以避開峰時段生產，來降低生產成本。整個行業用電基本上比較平穩，負荷率在85%以上。

2.4 制藥行業的用電特性 在制藥行業中，西藥生產通常是24小時連續生產，供電可靠性要求較高，中藥生產雖然也是24小時連續生產，但是只要提前10分鐘通知，負荷還是可以停下來，供電可靠性要求相對低一些。制藥行業的主要用電設備是空調、冷凍機、空壓機和除塵機、粉碎機、鍋爐等。因為生產過程中對溫度和濕度的要求較高，所以空調負荷較大。生產中安裝中央空調的負荷具有移峰的潛力，建議采用蓄冷空調。峰谷電價對移峰填谷刺激不是最大，如果生產任務不是很重，會考慮轉移一部分負荷到夜間生產。尖峰避峰潛力較大，可中斷負荷不是很多。由此可見，制藥行業具備節能潛力。

2.5 橡膠和塑料行業的用電特性 從生產工藝流程可以看出，橡膠和塑料行業的主要環節有混煉、壓延、成型和硫化，其中混延環節用電容量最大，正常負荷在各環節也排在首位。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，企業只要不停產，就必須啟動所有的用電設備，但是，許多用電設備屬于“可中斷性負荷”，所以，具有一定“移峰填谷”的潛力，但不是很大。負荷基本屬于二類負荷，必須提前1-6個小時左右的時間提前通知停電，絕大部分設備屬于可中斷負荷，其供電可靠性要求較高。總體而言，橡膠及塑料制品業日負荷率較高，但是仍然有4%左右的負荷具有“移峰填谷”的潛力，但是峰谷差價對其激勵不大。其中橡膠制品對峰谷價差更為敏感，而塑料制品受本身工藝限制，對峰谷電價反應較小。在尖峰時刻，輪胎制造業的移峰效果最好，塑料制品的削峰效果最差。

2.6 紡織行業的用電特性 紡織行業主要產品是織布與紗，由于紡織行業在生產加工中需要保持在一定的溫度下，最好在20多攝氏度，由于保持這個溫度較難，一般都控制在30攝氏度以下，夏天的制冷負荷也占了很大一部分，空調負荷約占總負荷的10%左右。

3 工業行業進行節能技術改造的潛力分析

河北省在2008-2012年期間，工業主要用電行業中企業進行節能技術改造的節電潛力很大。本文通過計算終端節約電量（萬kWh）、終端節約電力（kW）、發電側可避免電量（萬kWh）、發電側可避免容量（kW）等指標來定量分析工業用電行業進行節能技術改造的節電潛力。

3.1 綠色照明

3.1.1 綠色照明負荷的最大節電技術潛力

采用高效節能照明產品代替普通照明產品進行照明，可以大大節省供電終端的電能消耗。所謂最大節電技術潛力，是指目前某類用電終端全部采用高效技術后的節電潛力。

河北省工業行業2007年平均用電裝接容量為2437928千瓦，該數據是進行節電潛力計算的基礎數據。在工業行業中，照明容量占行業總用電容量的比例為1.29%。其中采用節能技術（主要通過使用節能燈、配套使用高效電子鎮流器）的照明容量約占照明總容量的54.7%。非節能燈具類型主要有白熾燈、普通日光燈和高壓汞燈。三種燈具在工業行業使用比例為35.9：23.2：40.9。根據以上數據則可計算出工業行業非節能燈具的容量，如下表所示：

4 小結

綜上所述，2008-2012年期間工業行業推廣實施各項節電技術的節電潛力很大，分析計算結果匯總如下表所示。

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作者簡介：鄧聰聰，女，（1975-），河北高陽人，石家莊供電公司，高級政工師。