寧夏行業(yè)用電現(xiàn)狀及能源發(fā)展路徑研究

劉會(huì)，艾文，殷占貴

（1.國(guó)網(wǎng)寧夏電力有限公司電力科學(xué)研究院，寧夏 銀川 750011；2.國(guó)網(wǎng)寧東供電公司，寧夏 靈武 751408；3.國(guó)網(wǎng)寧夏中衛(wèi)供電公司，寧夏 中衛(wèi) 755000）

能源是人類(lèi)生存發(fā)展必不可少的，更是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必要條件。目前，國(guó)家正在大力推行經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)，風(fēng)、光等零污染的新能源發(fā)電正在逐步代替原有的煤炭發(fā)電。全國(guó)正在依照綠色可持續(xù)發(fā)展的要求，改變各行各業(yè)的生產(chǎn)情況。位于我國(guó)西北的寧夏自治區(qū)不但擁有豐富的煤炭資源，更擁有豐富的風(fēng)、光等新能源，寧夏地區(qū)目前形成了以煤炭、化工、冶金、有色、裝備制造、輕紡等行業(yè)為支柱的工業(yè)體系。但是如何發(fā)展符合地方特點(diǎn)的綜合能源管理模式，有必要進(jìn)行探究，本文全面準(zhǔn)確充分細(xì)致地調(diào)研了寧夏自治區(qū)各行業(yè)重點(diǎn)用電企業(yè)的用電結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了典型行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的用電情況以及各主要耗電設(shè)備的能耗情況、用電特性，通過(guò)對(duì)寧夏各行業(yè)內(nèi)重點(diǎn)用電企業(yè)的實(shí)地調(diào)研考察及數(shù)據(jù)收集，對(duì)調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行有序科學(xué)的分類(lèi)，總結(jié)出了各行業(yè)的用電特性，根據(jù)電研結(jié)果分析，提出了從能效管理系統(tǒng)建設(shè)、用戶(hù)節(jié)能管理服務(wù)、需求響應(yīng)平臺(tái)三方面改善寧夏自治區(qū)的綜合能源發(fā)展。

1 用電情況調(diào)研

調(diào)研了寧夏自治區(qū)重點(diǎn)行業(yè)的用電情況，包括：煤炭開(kāi)采與洗選業(yè)、氯堿行業(yè)、電石行業(yè)、鋰電池制造行業(yè)、碳化硅行業(yè)、鋼鐵行業(yè)、鋁冶煉行業(yè)、肥料制造行業(yè)、單晶硅與多晶硅制造行業(yè)、藍(lán)寶石玻璃制造行業(yè)、紡織行業(yè)。

煤炭開(kāi)采與洗選業(yè)：寧夏自治區(qū)的煤炭開(kāi)采與洗選企業(yè)主要建在石嘴山與寧東等地區(qū)，普遍采取避峰就谷的生產(chǎn)模式，一天內(nèi)用電谷時(shí)段設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行生產(chǎn)，達(dá)到用電的最大負(fù)荷、峰時(shí)段，部分設(shè)備停產(chǎn)或檢修，用電負(fù)荷較少。由于取暖設(shè)備增加了企業(yè)的用電負(fù)荷，所以冬季比夏季用電多。在生產(chǎn)過(guò)程中，企業(yè)用于加工原煤的破碎機(jī)用電耗能最高。由于此行業(yè)一般都是規(guī)模大的集團(tuán)式企業(yè)，所以接入的電壓等級(jí)較高，一般企業(yè)再自建變電站降壓供給下屬煤礦廠(chǎng)與洗煤廠(chǎng)，企業(yè)的用電成本占生產(chǎn)總成本的40%～60%。所以，電價(jià)變動(dòng)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)成本的影響較大。近幾年，受煤價(jià)低迷的影響，企業(yè)年產(chǎn)量降低，所以用電量也逐年降低。

氯堿行業(yè)：氯堿行業(yè)是以電力為主要原料，所以其耗電量較大，24小時(shí)生產(chǎn)，沒(méi)有峰谷平時(shí)段和季節(jié)性變化，用電維持平穩(wěn)。企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，電解槽的耗電量最高。企業(yè)用電成本占總成本的50%～80%，所以電力供應(yīng)情況和電價(jià)對(duì)氯堿行業(yè)的生產(chǎn)成本影響巨大。電石行業(yè)：寧夏地區(qū)的電石企業(yè)一般都是24小時(shí)生產(chǎn)制，用電負(fù)荷全年較平穩(wěn)，沒(méi)有峰谷平時(shí)段的變化，由于夏季為銷(xiāo)售旺季，所以夏季電石行業(yè)用電普遍高于冬季，企業(yè)用電成本占總成本的50%～60%，其中電石爐用電最高，占總生產(chǎn)用電的80%左右。水泥制造行業(yè)：寧夏地區(qū)水泥企業(yè)一般采用24小時(shí)生產(chǎn)制度，用電負(fù)荷全年較平穩(wěn)，沒(méi)有峰谷平時(shí)段的變化，一年之中3～10月為銷(xiāo)售旺季，企業(yè)會(huì)使用多條生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)，是用電高峰期。12～2月是銷(xiāo)售淡季，銷(xiāo)量少，企業(yè)一般會(huì)減少生產(chǎn)，個(gè)別企業(yè)甚至?xí)x擇停產(chǎn)，所以用電量較少。企業(yè)生產(chǎn)用電成本占總成本比重較低，研磨類(lèi)電機(jī)是用電量最大的設(shè)備。

鋰電池制造行業(yè)：寧夏地區(qū)鋰電池制造企業(yè)用電負(fù)荷全年較平穩(wěn)，沒(méi)有峰谷平時(shí)段的變化。企業(yè)用電成本占總成本的15%左右，涂布機(jī)、冰機(jī)、空壓機(jī)等是主要的耗電設(shè)備。碳化硅行業(yè)：由于設(shè)備耗電量巨大，寧夏地區(qū)碳化硅行業(yè)受用電受峰谷平時(shí)段影響較大，企業(yè)生產(chǎn)一般集中在谷時(shí)段與平時(shí)段，峰時(shí)段一般減少生產(chǎn)或停產(chǎn)，但如果是銷(xiāo)售旺季，特別是夏季，峰時(shí)段也會(huì)進(jìn)行生產(chǎn)。企業(yè)的電力成本占總生產(chǎn)成本的50%左右，電阻爐是用電量最大的設(shè)備。鋼鐵行業(yè)：鋼鐵行業(yè)普遍是24小時(shí)生產(chǎn)制，用電負(fù)荷全年較平穩(wěn)，沒(méi)有峰谷平時(shí)段的變化，由于夏季為銷(xiāo)售旺季，所以夏季用電較多，冬季為銷(xiāo)售淡季，企業(yè)會(huì)減少生產(chǎn)甚至停產(chǎn)，鋼鐵企業(yè)因不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)分布于各個(gè)大型分廠(chǎng)，分廠(chǎng)的耗電情況有很大區(qū)別，所以其總用電量呈現(xiàn)不規(guī)律分布。鋼鐵行業(yè)用電成本不高，占總生產(chǎn)成本的10%～20%左右，電爐是最大的耗電設(shè)備。

鋁冶煉行業(yè)：寧夏地區(qū)的鋁冶煉企業(yè)一般都是24小時(shí)生產(chǎn)制，用電負(fù)荷全年較平穩(wěn)，沒(méi)有峰谷平時(shí)段的變化，由于夏季為銷(xiāo)售旺季，所以夏季用電普遍高于冬季，鋁冶煉行業(yè)用電量消耗巨大，用電成本占總生產(chǎn)成本的70%以上，所以電價(jià)的變動(dòng)對(duì)企業(yè)成本影響很大。電解槽是最大的耗電設(shè)備。

肥料制造行業(yè)：肥料制造行業(yè)普遍是24小時(shí)生產(chǎn)制，用電負(fù)荷全年較平穩(wěn)，沒(méi)有峰谷平時(shí)段的變化，夏季用電量大于冬季，并且用電情況受市場(chǎng)影響較大，用電成本占企業(yè)總成本的20%左右，壓縮機(jī)是最大的耗電設(shè)備。

電氣化鐵路：寧夏地區(qū)電氣化鐵路用電情況會(huì)受到實(shí)際運(yùn)輸情況影響，由于受當(dāng)日電動(dòng)機(jī)車(chē)運(yùn)行班次影響，日耗電量變化較大，用電量也會(huì)受電動(dòng)機(jī)車(chē)功率的影響，速度越快的電動(dòng)機(jī)車(chē)用電量越高，行業(yè)用電量較高，且接入電壓一般為110kV，屬一類(lèi)用電負(fù)荷，對(duì)供電質(zhì)量和穩(wěn)定性要求較高。

單晶硅與多晶硅制造行業(yè)：寧夏地區(qū)多晶硅行業(yè)普遍用電負(fù)荷沒(méi)有峰谷平時(shí)段的變化，全年24小時(shí)生產(chǎn)模式。用電設(shè)備一般是380V小功率設(shè)備，單臺(tái)設(shè)備開(kāi)停對(duì)用電影響比較小。生產(chǎn)用電成本占企業(yè)總成本的20%。鐵合金行業(yè)：鐵合金企業(yè)一般都是24小時(shí)生產(chǎn)制，用電負(fù)荷全年較平穩(wěn)，沒(méi)有峰谷平時(shí)段的變化，企業(yè)主要耗電設(shè)備為礦熱爐，屬于高壓電機(jī)，功率達(dá)到27000kW以上，24小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)備開(kāi)停對(duì)負(fù)荷影響較大。生產(chǎn)用電成本占企業(yè)總成本的60%-70%左右。藍(lán)寶石玻璃制造行業(yè)：該行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)普遍用電負(fù)荷沒(méi)有峰谷平時(shí)段的變化，全年24小時(shí)生產(chǎn)模式，用電設(shè)備功率較小，啟停用電量變動(dòng)不大。用電成本占企業(yè)總成本的8%～10%。紡織行業(yè)：寧夏地區(qū)紡織行業(yè)普遍為10kV用戶(hù)，部分采用24小時(shí)生產(chǎn)模式，部分僅白天生產(chǎn)。企業(yè)用電負(fù)荷變動(dòng)不大。生產(chǎn)設(shè)備功率比較小，企業(yè)用電成本占總成本的5%～20%。

2 綜合能源管理路徑

（1）能效管理系統(tǒng)建設(shè)。通過(guò)與用電能能耗較大的企業(yè)進(jìn)行交流，在企業(yè)原有的用能系統(tǒng)基礎(chǔ)上，或者重新為企業(yè)建立完整的能效管理系統(tǒng)，在掌握足夠的信息基礎(chǔ)上，首先開(kāi)展企業(yè)用電節(jié)能的相關(guān)業(yè)務(wù)，而后逐漸推進(jìn)到對(duì)企業(yè)多能源的設(shè)計(jì)、使用的全生命周期的管理，達(dá)到提高企業(yè)的能效管理水平的目的，最終達(dá)到能源全面的降本增效的目的。

（2）企業(yè)節(jié)能管理服務(wù)。一般企業(yè)的電費(fèi)由電度電費(fèi)、基本電費(fèi)、力調(diào)電費(fèi)三方面構(gòu)成。所以可以從這三方面著手對(duì)企業(yè)進(jìn)行節(jié)能管理，針對(duì)電度電費(fèi)，可以?xún)?yōu)化改造其用電設(shè)備，例如對(duì)電動(dòng)機(jī)、照明設(shè)備等進(jìn)行節(jié)能改造，對(duì)低效且耗能大的設(shè)備進(jìn)行更換，對(duì)耗電大的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速處理和負(fù)載的優(yōu)化處理。對(duì)于大于50kW的設(shè)備進(jìn)行用電情況的監(jiān)控，從而制定合理的使用規(guī)范，對(duì)于照明設(shè)備，在考慮照度水平、美觀(guān)和資金成本的基礎(chǔ)上進(jìn)行節(jié)能改進(jìn)；對(duì)于基本電費(fèi)，需要考慮用戶(hù)變壓器容量與實(shí)際用電量的配比，使變壓器既滿(mǎn)足企業(yè)的供電需要，又滿(mǎn)足企業(yè)的用電容量的計(jì)費(fèi)方式，從而降低基本費(fèi)用；對(duì)于力調(diào)電費(fèi)，需要做無(wú)功補(bǔ)償，如果企業(yè)的用電功率因數(shù)達(dá)到0.9，便可以享受費(fèi)用減免。需求響應(yīng)平臺(tái)，需求響應(yīng)平臺(tái)是將企業(yè)的用電數(shù)據(jù)接入公共響應(yīng)平臺(tái)，是在整個(gè)地區(qū)用電大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行整體調(diào)控，通過(guò)調(diào)控手段或差價(jià)機(jī)制，促使企業(yè)開(kāi)展時(shí)間上的用電調(diào)節(jié)，從而達(dá)到峰時(shí)段少用電、谷時(shí)段多用電的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)寧夏地區(qū)重點(diǎn)行業(yè)用電情況進(jìn)行了調(diào)研，分析了其基本用電情況、生產(chǎn)過(guò)程中主要耗電設(shè)備的能耗情況及用電成本占總成本的比重情況，總結(jié)出了各行業(yè)企業(yè)的用電特性，總結(jié)出了寧夏各行業(yè)用電情況的特點(diǎn)及能源利用的缺點(diǎn)，從而掌握了寧夏省重點(diǎn)用電行業(yè)的用電特性和規(guī)律，結(jié)合上述調(diào)研分析和國(guó)家及各政府提倡的節(jié)能降耗政策的規(guī)定，對(duì)寧夏省接下來(lái)的綜合能源發(fā)展提出了建議，使電力公司能夠更準(zhǔn)確把握市場(chǎng)，為企業(yè)提供服務(wù)，從而協(xié)助企業(yè)降本增效，為寧夏電力市場(chǎng)能夠有序繁榮發(fā)展提供了理論支持。