削峰填谷在企業節能降耗中的應用

飛光興+周怡+和志橋+李宇鵬+高旋+姚垚+董昱愷+楊明+袁海+鄭博升

[摘要]電能是各大企業廣泛應用的清潔能源，因電廠是全天候持續發電的，如果發出來的電不用掉，用于發電的能源也就浪費掉了。玉溪卷煙廠動力車間作為能源的供應與使用部門，通過分析空壓制冷作業區供水站用電設備、班組運行以及工藝流程的現狀，運用削峰填谷辦法，優化班組運行流程，降低電能購入費用，產生了巨大的社會效益。

[關鍵詞]清潔能源 削峰填谷 應用

[中圖分類號]F275.3 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349（2016）22-0050-02

節能降耗是企業的生存之本，要樹立一種“點點滴滴降成本，分分秒秒增效益”的節能意識，以最好的管理，來實現節能效益的最大化。電能是廣泛應用的清潔能源，如何提升能源使用效率，最大限度地挖掘節約潛力，成為玉煙當前一項重要任務。玉溪卷煙廠動力車間作為能源的供應與使用部門，通過分析空壓制冷作業區供水站用電設備、班組運行以及工藝流程的現狀，運用削峰填谷辦法，優化班組運行流程，降低電能購入費用，產生了巨大的社會效益。

一、動力車間節能降耗的現狀

（一）行業背景

云南省電能主要為水利發電，裝機容量固定，水利發電生產的電量只與水量有關，且在電能不能進行大量存儲的情況下，高峰期使用電能將會造成水利發電不能滿足使用要求的情況，需要使用火力發電進行補償，消耗額外燃料，而用電低谷時期電能產量遠大于使用量，多余電能無法使用或存儲，造成了極大的浪費。對此供電局對于工業用電實行峰谷電價制度，在用電高峰期和用電低谷期時購入電能價格不同。

卷煙單箱綜合能耗是煙草行業創建優秀卷煙工廠的主要指標之一，也是行業40多項對標指標之一。如何提升電能使用效率，最大限度地挖掘節約潛力，成為玉煙當前一項重要任務。

（二）現狀分析

動力車間供水站有三個蓄水水池，分別是1000m?的低位水池，3000m?的高位水池和1600m?的馬拉山水池，低位水池與高位水池間有4臺75KW，流量200m?水泵（兩用兩備），高位水池與馬拉山水池間有2臺75KW，流量150m?水泵（一用一備）。

根據調查，動力車間供水站2015年全年供水量1605248m?，平均每日供水4398m?。供電局峰谷電價收費方式主要分為三個時段，早上9點—12點、下午6點—11點為峰時，早上7點—9點、下午12點—6點為平時，晚上11點—早上7點為谷時。小組統計了一個月內供水站不同時段使用水泵抽水量，并制作了餅圖，如圖所示。由統計圖中可以看出峰時抽水量最高，占總量的41%，谷時抽水量最低，占總量的24%，存在較大改進空間。如圖1：

二、優化改善的原理

（一）削峰填谷介紹

用電負荷調整措施具體可以分為：削峰、填谷、移峰填谷。削峰是指在電網高峰負荷期減少用戶的電力需求，填谷是指在電網低谷時段增加用戶的電量需求，移峰填谷是指將高峰負荷的用戶需求轉移到低谷負荷時段。通過削峰填谷，電網需要的發電設備調峰容量小，從而可以提高發電設備的利用率。如圖2：

（二）改善的工藝流程

2015年供水站平均每日供應自來水4398m?，供水站三個水池蓄水總量5600m?大于每日用水量4398m?，當水池充滿時可以保證一天全廠正常供水。供水站兩臺水泵流量為200m?/h，經過測量，水泵效率約為90%。用電谷時時間段為晚上11點—早上7點，共計八個小時，若谷時八個小時都啟動水泵抽水，則蓄水量為200×2×8×90%=2880m?，不能滿足生產，每日還需抽水4400m?-2880m?=1520m?，還需要在用電平時啟動水泵進行抽水。啟動水泵時間為1520m?÷（200m?×2×90%）=4.2h，早上7點—9點、下午12點—6點為用電平時，共計8小時，滿足要求。

根據計算結果，小組決定將原來由供水站操作工根據水池水量自行開啟水泵的運行方式改為在晚上11點—早上7點期間啟動水泵蓄水，早上7點后停水泵，如無特殊情況導致當日用水量增大水池水量不足，則在下午12點—6點期間進行蓄水直到水池蓄滿，停止水泵。改進前后啟動水泵時間對比如表1所示。

三、削峰填谷方法的應用效果

（一）效果對比

統計對比改進前后一個月內供水站不同時段抽水量，如表2：

由統計數據可以看出，通過對供水站運行方式進行削峰填谷改進后，有效減少了在峰時電價時期用電量，增加了谷時電價時期用電量，達到了預期效果。改進后不同時段實際抽水量占比如圖3所示

（二）經濟效益

供電局不同時段電價收費如表3所示：

根據統計表2數據，改進前：

每月峰時抽水時間為：53291m?÷（200m?×2×90%）≈148h

每月峰時抽水用電量：148h×75kw×3≈33300kw/h

每月平時抽水時間為：44726m?÷（200m?×2×90%）≈124h

每月平時抽水用電量：124h×75kw×3≈27900kw/h

每月谷時抽水時間為：30563m?÷（200m?×2×90%）≈85h

每月谷時抽水用電量：85h×75kw×3≈19125kw/h

每年費：（33300×0.856+27900×0.583+19125×0.310）×6+（33300×0.617+27900×0.424+19125×0.231）×6=524956.98元

改進后：

每月峰時抽水時間為：3254m?÷（200m?×2×90%）≈9h

每月峰時抽水用電量：9h×75kw×3≈2025kw/h

每月平時抽水時間為：41483m?÷（200m?×2×90%）≈115h

每月平時抽水用電量：115h×75kw×3≈25875kw/h

每月谷時抽水時間為：80225m?÷（200m?×2×90%）≈223h

每月谷時抽水用電量：223h×75kw×3≈50175kw/h

每年費：（2025×0.856+25875×0.583+50175×0.310）×6+（2025×0.617+25875×0.424+50175×0.231）×6=337101.84元

根據計算則每年節約費用：524956.98元-337101.84元=187855.14元。

由于云南省電能主要為水利發電，裝機容量固定，水利發電生產的電量只與水量有關，且在電能不能進行大量存儲的情況下，高峰期使用電能將會造成水利發電不能滿足使用要求的情況，需要使用火力發電進行補償，消耗額外燃料，而用電低谷時期電能產量遠大于使用量，多余電能無法使用或存儲，造成了極大的浪費。

通過改善后減少了用電高峰時期用電量（33300kw/h-2025kw/h）×12=375300kw/h，相當于燃燒122.73t標煤，根據能源基礎數據每燃燒一噸標煤排放二氧化碳約2.6t，二氧化硫約24kg，氮氧化物約7kg。所以改善后效果如表4所示：

四、總結

玉溪卷煙廠動力車間將削峰填谷的方法運用在供水站工藝流程上，對供水現狀、工藝、用電設備及成本等方面都做了多方面的分析、改善及應用，為玉煙每年電費節約了18.7萬元，降低成本，提高了對標指標。同時有效節約了能源，減少了浪費，也減少了火力發電產生的各類有害氣體物的排放，為企業樹立了良好的社會形象。此次改善成果可以在其他卷煙廠供水設施推廣使用。

【參考文獻】

[1]楊恒.配電運行管理中的節能技術運用初探[J].機電信息，2016（27）.

[2]黃小凡.節能技術在小家電產品領域中的應用[J].科技展望，2016（28）.

[3]李平安.某運營商大型數據中心節能方案研究[J].江蘇通信，2016（04）.

[4]王永成.電工儀器儀表在節能減排中的作用[J].科技展望，2016（28）.

責任編輯：張麗