探討工廠供電系統(tǒng)節(jié)能的策略

上海電子工程設計研究院有限公司 許 敏

隨著我國工業(yè)經濟發(fā)展的不斷進步，工業(yè)企業(yè)的生產規(guī)模正在不斷擴大，電力能源作為維持工業(yè)生產正常進行的決定性因素之一，是工業(yè)生產過程中主要消耗的能源之一。工廠供電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化與完善，不僅是保障工廠工業(yè)生產順利進行的重要舉措，更是工廠生產節(jié)約能源消耗的成本的重要途徑。因此，工程供電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的推進，是提高工廠在同行業(yè)市場成本競爭優(yōu)勢的關鍵，更是實現(xiàn)我國高效節(jié)能長遠發(fā)展目標的重要環(huán)節(jié)。

電能是工廠生產過程中主要消耗的能源之一，在工廠生產成本核算中，占有非常高的比重。在當前的工廠供電系統(tǒng)中，由于工廠中大多數(shù)的用電設備都擁有電感特性，在其運行過程中，會從工廠的電力系統(tǒng)中吸收無用功率，進而造成電力能源的損耗。與此同時，由于工廠相關管理人員與工作人員的節(jié)能意識相對較差、節(jié)能管理系統(tǒng)不夠完善，在工廠日常生產過程中難免會對電力能源造成不必要的浪費，不僅增加了生產成本，同時造成我國電力能源一直處于緊張狀態(tài)，進而影響企業(yè)的良性發(fā)展發(fā)展。因此，加強工廠供電系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化，是工廠降低生產成本、提升企業(yè)在同行業(yè)領域的成本競爭力，實現(xiàn)企業(yè)利益最大化的重要舉措[1-3]。

1 工廠供電系統(tǒng)節(jié)能的意義

工廠對當前的供電系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化，不僅能夠降低電能消耗對自然生態(tài)環(huán)境造成地污染與破壞，同時可有效提升工廠在生產過程中的能源利用質效，提升企業(yè)的成本優(yōu)勢，提升其在同行業(yè)市場的成本競爭力，對實現(xiàn)工廠持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的具有重要的現(xiàn)實意義。

與此同時，工廠相關技術人員采用現(xiàn)代化配電技術與節(jié)能供電技術對現(xiàn)有的供電系統(tǒng)進行節(jié)能優(yōu)化，在一定程度上可有效降低對煤炭等不可再生資源的消耗量，為我國不可再生資源的保護工作貢獻力量，并在一定基礎上改善煤炭消耗過程中污染氣體的排放所造成的空氣污染，這種污染不僅影響工廠附近的空氣質量，也對附近的居民的身體健康造成不良影響。因此，工廠對當前的供電系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化，是推進我國節(jié)能減排發(fā)展理念發(fā)展的重要途徑之一。

2 工廠供電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的主要方向

2.1 管理性節(jié)能

在工廠正常生產過程中，電氣設備是維持其正常運轉的核心力量。例如：電氣機械生產設備、生產安全監(jiān)測監(jiān)控設備、照明燈具、中央空調排風系統(tǒng)等。電力能源是維持這些電氣設備正常運用的重要保障。在工廠生產運行過程中，難免會由于相關工作人員節(jié)能意識相對較低，造成電能資源的浪費。

因此，想要切實提升工廠供電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化，首先工廠相關管理人員應當提高自身的節(jié)能意識，充分認識到節(jié)能對企業(yè)發(fā)展的推進作用，積極優(yōu)化工廠生產過程中對能源消耗的管理工作，同時為了加強工廠節(jié)能管理工作質效，相關管理部門應當構建專業(yè)的節(jié)能管理體系，制定完善的節(jié)能管理制度，為工廠工作人員進行定期的培訓工作，將節(jié)能意識深入每一位工作人員的潛意識中，動員工廠全體工作人員參與節(jié)能環(huán)保行列，進而推進工廠節(jié)能環(huán)保工作的順利進行[4]。

2.2 技術性節(jié)能

在當前市場中，大部分節(jié)能電氣設備的推廣與普及已經成為改善我國工業(yè)生產能源消耗現(xiàn)狀的重要途徑。然而由于普通電氣設備與節(jié)能電氣設備相比具有明顯的價格優(yōu)勢，當前我國大部分工廠管理者的節(jié)能意識不足，缺乏長遠發(fā)展意識，執(zhí)意選擇普通設備來降低設備成本，殊不知普通設備不僅消耗的電力能源相對較高，同時其運行的整體效率并不占優(yōu)勢，雖然購進價格具有一定的優(yōu)勢，但是以長遠的發(fā)展目標來看并不具備成本節(jié)約優(yōu)勢。因此，工廠相關管理人員為了充分落實高效節(jié)能的生產目標，應當積極學習先進的節(jié)能技術，及時采用高效節(jié)能電氣設備替換低性能設備。在實現(xiàn)企業(yè)發(fā)展節(jié)能目標的同時，可有效提升企業(yè)生產效率，進而實現(xiàn)企業(yè)高效節(jié)能的長遠發(fā)展目標[5]。

3 優(yōu)化工廠供電系統(tǒng)節(jié)能的有效策略

3.1 優(yōu)化供電系統(tǒng)節(jié)能設計

3.1.1 應用直流屏保護裝置

在工廠供電系統(tǒng)節(jié)能設計過程中，合理安裝直流屏繼電保護裝置，可有效實現(xiàn)對節(jié)能配電系統(tǒng)的優(yōu)化與改造。通過繼電保護設備的安裝，可有效降低工廠生產過程中電氣設備的穩(wěn)定性，最大限度降低設備故障、電力故障發(fā)生的可能性。與此同時，采用繼電保護設備，可以實現(xiàn)對電氣回路負載以及額定值的精準計算。因此，工廠相關管理人員應當要提高對供電系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化意識，積極采用直流屏繼電保護裝置，根據(jù)工廠生產對電力能源的消耗需求合理設置直流屏，在提升工廠生產質效的同時，最大限度降低其對電力能源的消耗。

3.1.2 采用高低壓配電系統(tǒng)

高低壓配電系統(tǒng)憑借其優(yōu)越的可行性、經濟性等優(yōu)勢，是工廠實現(xiàn)供電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的重要舉措，該系統(tǒng)對工廠供電系統(tǒng)的整體布局以及變電站的位置選擇的等多個方面具有較高的要求，在該系統(tǒng)中相關技術人員應當請選擇專用的高低壓變壓器，如：載油浸調壓變壓器等，該種變壓器不僅能夠有效降低日常管理與維護難度，同時可有效降低工廠在生產過程中對電力能源的消耗。因此，工廠相關部門在對當前的供電系統(tǒng)進行節(jié)能優(yōu)化時，應當積極采用高低壓配電系統(tǒng)對當前的供電系統(tǒng)進行優(yōu)化，最大限度提升工廠生產過程中對能源的節(jié)約[6]。

3.2 對功率因數(shù)進行無功補償

在工行生產過程中，造成供電系統(tǒng)出現(xiàn)電力能源浪費的因素有很多，然而最主要的因素在于受功率因數(shù)的影響。因此，為了最大限度降低功率因數(shù)對供電系統(tǒng)運行所造成的不良影響，就必須對功率因數(shù)采取相應的無功補償措施。對于一些中大型工廠供電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化工作，相關技術人員在該項技術的應用過程中，主要以采用高壓集中的補償措施，其補償工作主是在高壓變配電的母線上安裝相應的電容器。而對于小型工廠而言，功率因數(shù)補償主要采用低壓成組補償形式，其具體技術是在低壓母線上安裝相應的電容組器，通過該種補償技術可有效實現(xiàn)對低壓母線上的無功功率進行補償，進而更加適用于一些規(guī)模較小的供電系統(tǒng)。

另一方面，為了避免由于功率因數(shù)為供電系統(tǒng)造成的不良影響，相關技術人員還可以選擇在供電系統(tǒng)中安裝專業(yè)的有源濾波器，在安裝過程中，相關技術人員應當根據(jù)工廠內部供電系統(tǒng)的實際運行現(xiàn)狀，合理的選擇與之匹配的濾波器類型。例如：LC濾波器、串聯(lián)潮流控制器等，特別是串聯(lián)潮流控制器，其節(jié)能效果與其他控制器相比其節(jié)能效果更為理想。

3.3 變壓器節(jié)電技術

變壓器是工廠供電系統(tǒng)中的核心部分，電力變壓器的運行效率是影響工廠整體供電系統(tǒng)運行質效的主要因素之一。因此，工廠相關技術人員應當加強對電力變壓器的節(jié)能的重視，在對工廠供電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化過程中，首先應當根據(jù)工廠運行的實際供電需求，合理選擇變壓器的類型與容量，才能最大限度發(fā)揮變壓器在運行過程中的節(jié)能效果。如若變壓器的容量選擇過小將無法滿足工廠運行的用電需求，而容量選擇過大將會造成電力能源的浪費。

與此同時，相關技術人員在選擇變壓器類型時，應當結合工廠生產中的供電需求，選擇電力能源損耗最低的新型節(jié)能變壓器，最大限度提升工廠供電系統(tǒng)節(jié)能效果。采用新型節(jié)能變壓器，相關技術人員應當結合工廠生產過程中對電力能源的實際需求，對變壓器的運行模式進行及時地調整，當前市場上的節(jié)能型變壓器，在下運行復合為變壓器功率的四分之三時是節(jié)能效果最佳的經濟運行模式。因此，相關技術人員在對變壓器運行模式進行調整時，應當將以經濟運用模式為標準，進而提升工廠供電系統(tǒng)的節(jié)能效果。

另一方面，電力變壓器的材料選擇亦是影響其節(jié)能效果。例如：采用硅鋼片材料的變壓器，能夠有效提升變壓器的運行質效，最大限度降低電力變壓器在進行中對電力能源的損耗，進而實現(xiàn)工廠供電系統(tǒng)的節(jié)能目標。而非晶合金鐵芯變壓器在工廠供電系統(tǒng)中的應用，同樣具有一定的節(jié)能優(yōu)勢，該種類型的變壓器中的線圈所采用的主要材料為矩形的銅繞組，該種變壓器的優(yōu)勢在于在銅圈發(fā)生短路故障時，不對對線圈造成破壞影響，進而有效節(jié)約工廠對電力變壓器的維護費用。

3.4 加強照明系統(tǒng)節(jié)能設計

電力照明是工廠運行在正常運行中主要采用的照明手段，由于工廠在日常生產過程中對照明要求相對較高，工廠照明系統(tǒng)對電力能源的消耗在工廠對電力能源整體消耗中占有非常大的比重。因此，工廠照明系統(tǒng)是工廠供電系統(tǒng)中的重要分支，電力照明系統(tǒng)運行的節(jié)能優(yōu)化是提升工程供電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的關鍵環(huán)節(jié)。因此，加強工廠照明系統(tǒng)節(jié)能設計，是實現(xiàn)工廠供電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的重要舉措。相關技術人員在對工廠照明系統(tǒng)優(yōu)化過程中，首先應當將傳統(tǒng)照明系統(tǒng)中所應用的低亮度、高能耗的照明設備進行更換，采用節(jié)能型高亮度照明設備代替?zhèn)鹘y(tǒng)照明設備。

例如：對于一些照明質量要求較高的工廠，可以采用金屬鹵化物燈取代傳統(tǒng)的照明設備，而對于一些對照明質量要求相對較低的工廠，可以選用節(jié)能型熒光燈代替?zhèn)鹘y(tǒng)照明設備等。這樣不僅能夠滿足工廠生產過程中的照明需求，同時可有效降低工廠照明系統(tǒng)對能源的消耗，進而實現(xiàn)對工廠供電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化。與此同時，工廠可以采用現(xiàn)代化陽光導入器、光導纖維照明系統(tǒng)等當前先進的照明系統(tǒng)，不僅能夠有效節(jié)省工廠照明系統(tǒng)對能源消耗，同時采用太陽光照明系統(tǒng)可有效消除紫外線與紅外線，進而實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保的長遠發(fā)展目標。

3.5 工廠供電系統(tǒng)節(jié)能管理

想要切實實現(xiàn)工廠供電系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化，首先工廠相關管理部門提高節(jié)能意識，建立完善的管理制度以及管理機制，嚴格執(zhí)行責任制度管理模式，將節(jié)能管理工作責任化肥至每個工作崗位，提升工廠全體工作人員的節(jié)能意識，嚴格遵守相關的管理制度，實現(xiàn)工廠的節(jié)能目標。

與此同時，工廠相關管理人員，應當加強對工程供電系統(tǒng)的節(jié)能技術優(yōu)化工作進度的關注，及時發(fā)現(xiàn)在優(yōu)化工作中存在的一些問題，并采取相應的整改措施，逐漸建立完善的節(jié)能管理網絡系統(tǒng)，完善其管理體系，讓工廠內部每個工作崗位的工作人員都能夠各司其職，積極推進工廠供電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的順利進行，最大限度提升工廠生產過程中對能源的節(jié)約。

綜上，導致工廠在生產過程中對電力能源損耗的因素相對較多，其原因較為復雜，為了能夠實現(xiàn)工廠對供電系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化質效，提其在同行業(yè)市場中的成本競爭優(yōu)勢，工廠相關管理人員不僅應當加強對工廠供電系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化，同時還應當加強對工廠各個崗位工作人員的節(jié)能管理工作，構建完善的節(jié)能管理工作體制，提高工廠工作人員的整體節(jié)能意識，最大限度降低工廠生產過程中對電力能源的過度消耗，促進企業(yè)節(jié)能高效的長遠發(fā)展目標。