削峰填谷在企業(yè)節(jié)能降耗中的應(yīng)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(yè)廣泛應(yīng)用的清潔能源，因電廠是全天候持續(xù)發(fā)電的，如果發(fā)出來的電不用掉，用于發(fā)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(yīng)與使用部門，通過分析空壓制冷作業(yè)區(qū)供水站用電設(shè)備、班組運行以及工藝流程的現(xiàn)狀，運用削峰填谷辦法，優(yōu)化班組運行流程，降低電能購入費用，產(chǎn)生了巨大的社會效益。

[關(guān)鍵詞]清潔能源 削峰填谷 應(yīng)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(jié)能降耗是企業(yè)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(jié)能意識，以最好的管理，來實現(xiàn)節(jié)能效益的最大化。電能是廣泛應(yīng)用的清潔能源，如何提升能源使用效率，最大限度地挖掘節(jié)約潛力，成為玉煙當前一項重要任務(wù)。玉溪卷煙廠動力車間作為能源的供應(yīng)與使用部門，通過分析空壓制冷作業(yè)區(qū)供水站用電設(shè)備、班組運行以及工藝流程的現(xiàn)狀，運用削峰填谷辦法，優(yōu)化班組運行流程，降低電能購入費用，產(chǎn)生了巨大的社會效益。

一、動力車間節(jié)能降耗的現(xiàn)狀

（一）行業(yè)背景

云南省電能主要為水利發(fā)電，裝機容量固定，水利發(fā)電生產(chǎn)的電量只與水量有關(guān)，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(fā)電不能滿足使用要求的情況，需要使用火力發(fā)電進行補償，消耗額外燃料，而用電低谷時期電能產(chǎn)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(yè)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(yè)創(chuàng)建優(yōu)秀卷煙工廠的主要指標之一，也是行業(yè)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(jié)約潛力，成為玉煙當前一項重要任務(wù)。

（二）現(xiàn)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(jù)調(diào)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(tǒng)計了一個月內(nèi)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(tǒng)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(yōu)化改善的原理

（一）削峰填谷介紹

用電負荷調(diào)整措施具體可以分為：削峰、填谷、移峰填谷。削峰是指在電網(wǎng)高峰負荷期減少用戶的電力需求，填谷是指在電網(wǎng)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(zhuǎn)移到低谷負荷時段。通過削峰填谷，電網(wǎng)需要的發(fā)電設(shè)備調(diào)峰容量小，從而可以提高發(fā)電設(shè)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(yīng)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(jīng)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(chǎn)，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(jù)計算結(jié)果，小組決定將原來由供水站操作工根據(jù)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(dǎo)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(yīng)用效果

（一）效果對比

統(tǒng)計對比改進前后一個月內(nèi)供水站不同時段抽水量，如表2：

由統(tǒng)計數(shù)據(jù)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(yù)期效果。改進后不同時段實際抽水量占比如圖3所示

（二）經(jīng)濟效益

供電局不同時段電價收費如表3所示：

根據(jù)統(tǒng)計表2數(shù)據(jù)，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(jù)計算則每年節(jié)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(fā)電，裝機容量固定，水利發(fā)電生產(chǎn)的電量只與水量有關(guān)，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(fā)電不能滿足使用要求的情況，需要使用火力發(fā)電進行補償，消耗額外燃料，而用電低谷時期電能產(chǎn)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(jù)能源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)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(jié)

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(xiàn)狀、工藝、用電設(shè)備及成本等方面都做了多方面的分析、改善及應(yīng)用，為玉煙每年電費節(jié)約了18.7萬元，降低成本，提高了對標指標。同時有效節(jié)約了能源，減少了浪費，也減少了火力發(fā)電產(chǎn)生的各類有害氣體物的排放，為企業(yè)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(shè)施推廣使用。

【參考文獻】

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[3]李平安.某運營商大型數(shù)據(jù)中心節(jié)能方案研究[J].江蘇通信，2016（04）.

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

責(zé)任編輯：張麗