最大需量管理在電解鋁生產中的運用

王君義，李世鵬

（1.中國鋁業青海分公司，青海 西寧 810000；2青海橋頭鋁電公司，青海 西寧 810000）

1 實施背景

電解鋁企業供電系統用電負荷大、覆蓋范圍廣、電氣設備多。生產過程中，電費支出占到了總成本的約40%。有效調整和控制供電系統中的設備運行，大幅度的減少共供電系統能耗，提高電能使用頻率，大大降低制造成本。

圖1 供電系統綜合控制

最大需量計費采取的是以15min為時間間隔的平均功率，其中規定的時間間隔就是需量周期。電解鋁生產中，通過有效采集最大需量的實時數據，優化控制方法、豐富控制手段、提升精益管理理念，對最大需量進行科學的分析，有效減少電解鋁企業的電費支出[1]。

2 主要做法

電解鋁生產作為高載能企業用電額度大，要做好對最大需量電費政策進行分析，實施有效的設備監控，科學統籌的分析生產用電方式，確定切合實際的最大需量值，如圖2所示。

圖2 電解鋁工藝流程圖

精準實施有效管理，實現對負荷的精益控制，達到用電的峰值負荷準確控制在最大需量申報值的104%～105%之間，有效降低基本電費的繳納基數，減少電費支出。

2.1 最大需量電費計費方式

2.1.1 電費的計算方式

國家電網公司對企業電費的征收采用兩部分計算法。電力企業的電費包括電費和基本電費。基本電費的計算，應當以用電企業公布的用電需求最高價或者用電企業的經營能力為依據[2]。兩部制電費的計算公式如下：

電費=電量電費+基本電費；

電量電費＝計費電量×電量電價；

基本電費＝計費容量或計費需量×基本電價。

2.1.2 基本電費的計費方式

（1）基本電費按月計算，新裝、增容、換裝，每月基本電費按日按全月基本電費的三十分之一計算。停電、檢修和計劃限電的基本電費不得扣除。

（2）基本電費的計算有兩種方式。

企業可以按照用電量的大小需求，進行申請報擬定，或者將企業內的用電設施投入能力計算。用戶可以自行選擇計算方法，但是計算后的結果在結算期內保持不變[2]。

基本電費的計算公式為：基本電費＝計費容量×基本電價。

供電部門的實施控制用電量申請最大值不得超過105%時，因此可按照最大電量需求進行充電容量進行申報，對基本電價加倍[3]。

需量電費的計算公式為：需量電費+需量指針×倍率×需量電價。

通過分析計算，電解鋁企業的總運行負荷達到總裝機容量的66%以上。基本電費按容量計算，其余按基本電費計算。

2.2 最大需量的申報的要求

2.2.1 最大需量計量方法

最大需量計費采用1個月～6個月的結算期15min的需量周期的平均功率，由供電部門采集最大一次功率值作為結算用需量值。

用電調度管理不當，在使用功率超過所申請負荷時是因為增加了瞬時有功功率，因此，夠供電方將對超出用量的部分進行雙倍收費。電解鋁企業在生產全過程應中保持用電負荷的平穩。

2.2.2 最大需量計量申報準則

電解鋁生產中申報的最大需量值，根據結算期電力負荷的實際情況，科學選擇最大需求值，并將其作為自身的大需求值申報給供應商。經供應商批準后，按結算周期內最大需求量的申報價值繳納基本電費。

最大需量不得低于變壓器容量和高壓電動機容量總和的30%。

2.3 精準統計和分析組成用電負荷的末端因素

利用價值鏈分析法可以對企業供電系統的電力供應鏈進行分析，找出企業供電系統最大需求綜合控制過程中的兩個關鍵問題。有效控制實際最大需求值[2]。

2.4 最大需量申報值的確定

通過對最大負荷的全過程科學、有效監控，精確、合理確定出最大需量申報值。可以采取以下措施：

（1）利用大數據分析系統，建立實時峰值負荷監控平臺，準確的記錄用電負荷數據結構。

（2）以統計數據為基礎，科學掌握負荷運行規律，為最大需量申報值的設定提供依據。

（3）依照最大需量的申報期，建立并實施最大需量申報制度，定期精確地調整一次最大需量申報值，依據每個月的生產實際，精確測算出最大用電負荷，以此核算出最大需量申報值，獲取基本電費優惠。

2.5 科學、有效控制最大需量實際值

電解鋁生產企業針對自身企業的用電實際，對最大用電負荷進行錯峰使用、優化控制，使用電負荷的峰值得到精確控制，保證實際最大需量不超過最大需量申報值105%。為了有效控制最大需量，采取以下措施。

（1）實施最大需量控制方案。①建立電解車間發生長重效應管理機制。②加強110KV輸入電壓監測。根據電網的電壓便于，與實際電解生產情況可進行變壓器調節，保證離電流傳輸的穩定性，最大限度的保證供電需求在合理范圍內。③建立實時監控預警機制。對整流器設備的綜合自動控制系統進行優化，設置出最大負荷的報警值，實施進行有功功率的控制信息輸入。④細化負荷調度制度，當負荷變化值異常波動，及時發出負荷監控報警，動力車間啟動預案調整整流設備運行參數，控制系統負荷，達到對負荷科學、合理的調度。

（2）完善動力車間主控室的監管。①對電網電壓的高低范圍進行確定，當使用電壓超出范圍時，要與電力調度中心進行電網電壓調整。②根據實際用電的負載需求情況，確定出整個系統的輸出直流電壓，如果出現輸出直流電壓異常的情況，就要啟動相應的應對措施。③定期監測電解串聯電壓、電流，異常時調節整流機組設定值和有載調節變壓器的工作水平。

（3）建立了電解槽停開槽調度制度。

（4）合理調整供電系統運行方式，完善大功率設備啟動或運行制度，科學安排用電時間、順序，達到削峰填谷的目的。

3 總結

最大需量綜合管理在某電解鋁企業運用后，實現了對用電負荷的精準、高效管理。通過對公司供電系統各終端因素的科學統計，實現對公司用電負荷的全程跟蹤統計，準確核定出最大需量申報值。實施精準的設備監控、數據采集制度。實現精確控制的供電負荷的精確管理,所以實際電解生產系列的峰值負載供電系統，一般的申報表都在104%～105%之間，可以最大值的獲取用電費用的折扣，降低企業經濟支出。