牽引變電所基本電費(fèi)選擇方式研究

白高贊，張琳娜，趙 強(qiáng)，孫曉薇

(北京鐵路局 供電處，北京100860)

牽引電費(fèi)是電氣化鐵路運(yùn)輸企業(yè)向供電部門支付的一筆能源費(fèi)用，2012年北京鐵路局牽引變電所年受電量達(dá)41億kWh，其中開通運(yùn)營(yíng)的京津城際、京滬高鐵、石太客專3條高鐵線為8.6億kWh，普速線為32.4億kWh。2013年受電量預(yù)測(cè)將達(dá)50億kWh。因此，做好電費(fèi)的統(tǒng)計(jì)分析和管理工作尤為重要，將會(huì)創(chuàng)造不可估量的價(jià)值。

通過對(duì)牽引電費(fèi)中基本電費(fèi)的選擇方式進(jìn)行研究，目前大多采用變壓器容量法計(jì)費(fèi)，一是普速線的變壓器安裝容量較小且線路較為繁忙，基本電費(fèi)所占比例較小，尤其石太線、豐沙線經(jīng)常過負(fù)荷。因此，目前計(jì)費(fèi)方式較為合理;二是京廣高鐵、石太客專變壓器安裝容量較大且運(yùn)行初期列車密度小且降速運(yùn)行，應(yīng)選擇最大需量法計(jì)費(fèi)方式。

2013年3月開始啟動(dòng)京廣高鐵、石太客專牽引電費(fèi)計(jì)費(fèi)方式變更的相關(guān)工作，為做到早變?cè)缡芤妫揽空咧С址e極地開展了與供電公司的溝通和協(xié)商工作。兩條高鐵線共計(jì)15個(gè)牽引變電所，截止2013年8月已陸續(xù)完成14個(gè)牽引變電所的變更工作，節(jié)省基本電費(fèi)1 362萬元，其中1個(gè)牽引變電所的計(jì)費(fèi)方式變更周期未到期未能辦理。15個(gè)牽引變電所全部變更后，每年可節(jié)約電費(fèi)1.3億元，平均每個(gè)牽引變電所每年可節(jié)約800多萬元。

1 最大需量法交納基本電費(fèi)調(diào)研

1.1 電價(jià)組成

電價(jià)一般分為單一制電價(jià)和兩部制電價(jià)。單一制電價(jià)是統(tǒng)一的按實(shí)際用電量(kWh)計(jì)算的電價(jià)制度，亦稱電量電費(fèi)制。

兩部制電價(jià)就是電費(fèi)的構(gòu)成由兩部分組成，其一部分是按照用電量的多少來計(jì)算，這部分叫電度電費(fèi);另一部分是按變壓器的容量(或需量)進(jìn)行計(jì)算的，這部分叫基本電費(fèi);而基本電費(fèi)的執(zhí)行方式有兩種，一種是可以按變壓器的固定容量計(jì)費(fèi)稱為容量法，另一種是按變壓器的最大需量計(jì)費(fèi)，稱為需量法。

1.2 牽引電費(fèi)構(gòu)成

目前鐵路牽引電費(fèi)構(gòu)成一般由基本電費(fèi)、電量電費(fèi)、功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)，以及各種附加費(fèi)構(gòu)成。通過對(duì)牽引電費(fèi)的構(gòu)成進(jìn)行分析，其他部分較為固定且無潛力可挖，只有牽引變電所基本電費(fèi)的計(jì)費(fèi)方式選擇大有潛力可挖。

1.3 政策支持用戶可自行選擇計(jì)費(fèi)方式

根據(jù)“水電財(cái)字［1975］67號(hào)文《電、熱價(jià)格》的通知”規(guī)定:“低于變壓器容量和高壓電動(dòng)機(jī)容量總和的40%時(shí)，則按容量總和的40%計(jì)收基本電費(fèi)。由于電網(wǎng)負(fù)荷緊張，電業(yè)部門限制用戶的最大需量低于容量的40%時(shí)，可以按低于40%的數(shù)核定最大需量”。

根據(jù)“計(jì)［1999］2240號(hào)”文件規(guī)定:“在不影響電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的前提下，經(jīng)供用電雙方充分協(xié)調(diào)后由用戶自行選擇，但1年之內(nèi)應(yīng)保持不變?！?/p>

根據(jù)“發(fā)改價(jià)格［2005］514號(hào)文《銷售電價(jià)管理辦法暫行規(guī)定》”的規(guī)定:“基本電價(jià)按最大需量計(jì)費(fèi)的用戶應(yīng)和電網(wǎng)企業(yè)簽訂合同，按合同確定值計(jì)收基本電費(fèi)，如果用戶最大需量超過核定值5%，超過5%部分的基本電費(fèi)加1倍收取。用戶可根據(jù)用電需求情況，提前半個(gè)月申請(qǐng)變更下一個(gè)月的合同最大需量，電網(wǎng)企業(yè)不得拒絕變更，但用戶申請(qǐng)變更合同最大需量的時(shí)間間隔不得少于6個(gè)月?；倦妰r(jià)按變壓器容量或最大需量計(jì)費(fèi)，由用戶選擇，但在一年內(nèi)保持不變?！?/p>

從以上政策可以看出，上級(jí)政策支持用戶選擇最大需量計(jì)費(fèi)方式，并且規(guī)定了變更最大需量核定值的間隔為6月，兩種計(jì)費(fèi)方式之間的變更周期為1年。政策允許最大需量值低于變壓器容量總和的40%申報(bào)，但實(shí)際執(zhí)行中最大需量最小值均要求按變壓器容量總和的40%申報(bào)。

1.4 最大需量值的確定

如某一大工業(yè)用戶，其受電變壓器容量為A，則按變壓器容量每月應(yīng)交納的基本電費(fèi)P1=R容量單價(jià)·A;若該戶申請(qǐng)的最大需量為B，則按最大需量每月應(yīng)交納的基本電費(fèi) P2=X需量單價(jià)·B。

如令 P1=P2，則 B=R容量單價(jià)/X需量單價(jià)·A。即當(dāng)最大需量等于固定容量的 R容量單價(jià)/X需量單價(jià)·A時(shí)，兩種交費(fèi)方式下所繳納的基本電費(fèi)相同，即變壓器容量電費(fèi)單價(jià)與最大需量電費(fèi)單價(jià)的比值為兩種方式盈虧的分界點(diǎn)F，當(dāng)實(shí)際的最大需量值小于此分界點(diǎn)F的最大需量值時(shí)，按最大需量繳納基本電費(fèi)便宜;當(dāng)實(shí)際最大需量值大于此分界點(diǎn)F點(diǎn)的最大需量值時(shí)，按變壓器容量繳納基本電費(fèi)便宜。

假設(shè)某供電公司最大需量法計(jì)費(fèi)單價(jià)為40元/kW·月，固定容量法計(jì)費(fèi)單價(jià)為30元/kVA·月，即30/40=0.75。當(dāng)最大需量值等于75%的變壓器固定容量時(shí)，為固定容量與最大需量計(jì)費(fèi)方式交納基本電費(fèi)的分界點(diǎn)，實(shí)際用電時(shí)最大需量值小于75%變壓器容量總和時(shí)，按最大需量交納基本電費(fèi)合適;實(shí)際用電最大需量值大于75%變壓器容量總和時(shí)，按固定容量交納基本電費(fèi)合適。需量電費(fèi)與容量電費(fèi)關(guān)系圖見圖1。

圖1 需量電費(fèi)與容量電費(fèi)的關(guān)系圖

2 基本電費(fèi)執(zhí)行情況

2.1 簡(jiǎn)要情況

目前鐵路局80個(gè)(以下稱管內(nèi))管內(nèi)牽引變電所，高鐵牽引變電所25個(gè)，普速牽引變電所55個(gè)，管內(nèi)除京滬高速鐵路有限公司8個(gè)牽引變電所2012年開始按最大需量法交納基本電費(fèi)外，其他各所均按容量法交納基本電費(fèi)。

2.2 對(duì)2012年度全鐵路局各線牽引電費(fèi)單價(jià)對(duì)比

管內(nèi)高鐵牽引變電所均為220 kV供電，電壓等級(jí)越高電費(fèi)單價(jià)越低，實(shí)際電費(fèi)單價(jià)應(yīng)比普速110 kV變電所電費(fèi)單價(jià)偏低，但通過對(duì)圖2實(shí)際交納的電費(fèi)單價(jià)分析對(duì)比，高鐵牽引變電所電費(fèi)單價(jià)反而較高。普速牽引變電所一般在0.8元/kWh左右，而石太客專達(dá)到了1.217 5 元/kWh、京廣高鐵0.997 0 元/kWh。說明高鐵牽引變電所基本電費(fèi)所占比例較大，而實(shí)際使用的容量較小，具備選擇變壓器按最大需量法計(jì)費(fèi)條件。

圖2 局管內(nèi)各線牽引電費(fèi)單價(jià)對(duì)比圖

3 容量法與最大需量法計(jì)費(fèi)方式對(duì)比

根據(jù)“水電財(cái)字［1975］67號(hào)文《電、熱價(jià)格》的通知”規(guī)定，鐵路用電屬大工業(yè)用戶，基本電費(fèi)可按變壓器容量計(jì)費(fèi)，也可按最大需量計(jì)費(fèi)。按最大需量法計(jì)費(fèi)，需由電業(yè)部門安裝最大需量表記錄最大需量值。

用戶選擇按變壓器容量計(jì)費(fèi)還是按最大需量計(jì)費(fèi)，應(yīng)從滿足生產(chǎn)需求、節(jié)能、降低用電成本、可操作性等方面考慮。由于最大需量計(jì)費(fèi)涉及用電規(guī)定和可變因素較多，計(jì)費(fèi)方法相對(duì)復(fù)雜，從風(fēng)險(xiǎn)小和計(jì)費(fèi)方便考慮，企業(yè)一般都選擇按變壓器容量法的計(jì)費(fèi)方式，但對(duì)于實(shí)際最大需量值較小適合按最大需量計(jì)費(fèi)的變電所，造成了電費(fèi)支出的嚴(yán)重浪費(fèi)。

3.1 基本電費(fèi)占總電費(fèi)的比例

普速線基本電費(fèi)所占總電費(fèi)的比例均在30%以內(nèi)，石太線基本電費(fèi)所占總電費(fèi)的比例僅18.6%。石太客專基本電費(fèi)所占總電費(fèi)的比例在53%左右;京津城際基本電費(fèi)所占總電費(fèi)的比例14～34%;京廣高鐵基本電費(fèi)所占總電費(fèi)的比例在50%左右。從基本電費(fèi)所占總電費(fèi)的比例上可以看出石太客專和京廣高鐵潛力最大。普速線和高鐵牽引變電所基本電費(fèi)所占比例見表1和表2。

表1 普速線牽引變電所2012年全年基本電費(fèi)占總電費(fèi)比例表

表2 高鐵線2013年2月份基本電費(fèi)占總電費(fèi)比例表

3.2 高鐵變電所兩種計(jì)費(fèi)方式的對(duì)比

最大需量功率值與變壓器容量的比值大小決定了按最大需量法是否合適，不同的供電公司變壓器基本容量單價(jià)與最大需量單價(jià)各不相同，但其比值一般在67～75%左右，其比值也就是兩種計(jì)費(fèi)方式盈虧的分界點(diǎn)。對(duì)2013年2月份各變電所最大需量值進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，通過分析得出以下結(jié)論。

(1)普速線牽引變電所

京哈線狼窩鋪牽引變電所實(shí)際的最大需量值與基本容量值比值為67%左右，已達(dá)到最大需量與最大容量盈虧的拐點(diǎn)，沒有節(jié)約成本的空間。

豐沙線雁翅牽引變電所實(shí)際的最大需量值與基本容量值比值為75.8%，超出最大需量與最大容量盈虧的拐點(diǎn)，嚴(yán)重不合適。從以上分析可以得出普速變電所基本不具備節(jié)約計(jì)費(fèi)條件。

其他各牽引變電所要對(duì)負(fù)荷的變化進(jìn)行追蹤研究，多積累數(shù)據(jù)后再做決定。

(2)京廣高鐵牽引變電所

京廣高鐵以姚莊牽引變電所為例進(jìn)行說明見表3。

表3 京廣高鐵姚莊牽引變電所選擇兩種計(jì)費(fèi)方式對(duì)比

(3)石太客專變電所

石太客專以井陘北牽引變電所為例進(jìn)行說明見表4。

表4 石太客專井陘北牽引變電所選擇兩種計(jì)費(fèi)方式對(duì)比

(4)京滬高鐵實(shí)例

京滬高鐵全線設(shè)有26個(gè)牽引變電所，除李營(yíng)、魏善莊外，安裝容量均為10萬kVA。兩種計(jì)費(fèi)方式對(duì)比以無錫牽引變電所為例進(jìn)行說明見表5。

表5 京滬高鐵無錫牽引變電所選擇兩種計(jì)費(fèi)方式對(duì)比

通過對(duì)運(yùn)營(yíng)以來采集的相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)比，京滬高鐵牽引變電所變壓器的運(yùn)行容量?jī)H為安裝容量的30～50%左右，采用按實(shí)際需量計(jì)費(fèi)方式更為經(jīng)濟(jì)合理，2012年1月開始著手，目前已完成此項(xiàng)工作，取得了實(shí)實(shí)在在的經(jīng)濟(jì)效益。

4 變更計(jì)費(fèi)方式后的效果

4.1 高鐵牽引變電所變更效果

通過以上的分析和研究，京廣高鐵和石太客專牽引變電所非常適合按最大需量法計(jì)費(fèi)方式，在客專公司和鐵路局的共同努力下，依據(jù)上級(jí)政策的支持，經(jīng)過積極地與供電公司的溝通協(xié)商，截止2013年8月份，石太客專4個(gè)牽引變電所已全部變更，京廣高鐵11個(gè)牽引變電所已變更10個(gè)為最大需量計(jì)費(fèi)，其中1個(gè)牽引變電所計(jì)費(fèi)方式未滿足變更周期，待到周期后再辦理變更工作。

經(jīng)過對(duì)變更后的2013年5～7月份電費(fèi)統(tǒng)計(jì)共節(jié)省了1 362萬元。經(jīng)過測(cè)算，京廣高鐵管內(nèi)牽引變電所每年可節(jié)約9 820萬元，石太客專管內(nèi)牽引變電所每年可節(jié)約3 192萬元，兩條線全年可節(jié)約基本電費(fèi)約1.3億元。津秦客專6個(gè)變電所選擇按最大需量計(jì)費(fèi)后每年可節(jié)省電費(fèi)約4 320萬元。

4.2 基本電費(fèi)占總電費(fèi)的比例大幅度下降

對(duì)變更后的基本電費(fèi)所占總電費(fèi)的比例分析，石太客專井陘北牽引變電所由原來的52%降為變更方式后的35%，京廣高鐵姚莊牽引變電所由原來的57.1%降為變更方式后的30%，變更后基本上可節(jié)約基本電費(fèi)的40%左右。牽引變電所基本電費(fèi)一般占到總電費(fèi)的30%左右屬于較為合理，一旦比例較高說明計(jì)費(fèi)方式選擇不合適，需要綜合對(duì)比選擇出適合自己的計(jì)費(fèi)方式，以節(jié)約企業(yè)的成本支出。

5 結(jié)束語

通過對(duì)以上的分析研究和實(shí)踐，可以得出以下結(jié)論:

(1)鐵路普速線路變壓器安裝容量較小，基本電費(fèi)占總電費(fèi)的比例不大，暫不適合按變壓器需量法交納基本電費(fèi)，但也要做好數(shù)據(jù)積累和統(tǒng)計(jì)工作。對(duì)適合的變電所要做好追蹤，一旦具備一個(gè)變更一個(gè)。

(2)鐵路普速電氣化鐵路設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)，根據(jù)“國(guó)家發(fā)改價(jià)［2011］1002號(hào)文件”的規(guī)定，對(duì)電氣化鐵路暫緩收取高可靠性供電費(fèi)用。由于供電部門已取消高可靠性電費(fèi)，變壓器容量選擇可適當(dāng)放寬，運(yùn)營(yíng)初期選擇按最大需量計(jì)費(fèi)，同時(shí)還可滿足今后線路運(yùn)能增加的發(fā)展要求。

(3)高鐵牽引變電所基本滿足按最大需量計(jì)費(fèi)方式，京滬高鐵、京廣高鐵和石太客專變更后已取得實(shí)實(shí)在在的效益，鐵路客專公司和鐵路局要進(jìn)一步做好數(shù)據(jù)的收集和管理工作，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)負(fù)荷的變化及政策規(guī)定的變更時(shí)間，及時(shí)調(diào)整和申報(bào)準(zhǔn)確合理的最大需量值，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇好合理的計(jì)費(fèi)方式。

(4)高鐵線路牽引變電所變壓器容量選擇時(shí)，往往考慮了5～10年的發(fā)展需求，安裝容量大、負(fù)荷率低且最大需量值小，運(yùn)行初期還降速運(yùn)行，特別適合按最大需量法計(jì)費(fèi)。

能做到按變壓器需量法計(jì)費(fèi)，一般可以節(jié)約基本電費(fèi)的30～40%，使我們得到實(shí)實(shí)在在的優(yōu)惠。在降低電費(fèi)支出的同時(shí)，還對(duì)降低整個(gè)電力系統(tǒng)的峰值負(fù)荷將有很大的好處，有利于優(yōu)化電力系統(tǒng)的資源。合理又切合實(shí)際的電價(jià)政策，不僅適合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求，給用戶以更大的選擇和優(yōu)惠，還可以帶動(dòng)和刺激電力消費(fèi)的增長(zhǎng)，取得良好的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，從而達(dá)到電企“雙贏”的效果。

(5)對(duì)于確定按最大需量法交納基本電費(fèi)時(shí)，也存在一些不確定因素。一是鐵路負(fù)荷是動(dòng)態(tài)的不好固定;二是鐵路運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)不容易做到削峰填谷、平衡負(fù)荷;三是受故障和調(diào)運(yùn)行圖影響較大，有可能設(shè)備故障后追蹤密度過大超過所報(bào)最大需量值造成罰款，也存在一些風(fēng)險(xiǎn)。

但是通過實(shí)踐證明這些因素暫未構(gòu)成影響，高鐵牽引變電所還是非常適合選擇最大需量計(jì)費(fèi)方式，并能創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

因此，高鐵公司要設(shè)專人對(duì)牽引變電所電費(fèi)進(jìn)行管理，做好一變電所一文檔的電費(fèi)統(tǒng)計(jì)分析工作，積極與供電公司協(xié)調(diào)溝通，根據(jù)負(fù)荷的變化確定好合理的取大需量值，盡可能地節(jié)約電費(fèi)成本。鐵路改革已進(jìn)入攻堅(jiān)階段，政企已經(jīng)分開，鐵路走向市場(chǎng)的主體地位越來越突出，利用好政策優(yōu)勢(shì)，結(jié)合鐵路牽引用電的實(shí)際特點(diǎn)，從減少生產(chǎn)成本的角度，選擇好基本電費(fèi)的計(jì)費(fèi)方式，將會(huì)創(chuàng)造不可估量的價(jià)值，希望引起鐵路各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，做好牽引電費(fèi)計(jì)費(fèi)方式的管理工作。

［1］ 水電財(cái)字［1975］67號(hào).電、熱價(jià)格［S］.北京:水利電力部，1975.

［2］ 計(jì)［1999］2240號(hào).國(guó)家計(jì)委關(guān)于調(diào)整河北省南部電網(wǎng)電價(jià)有關(guān)問題的通知［S］.北京:國(guó)家發(fā)展和計(jì)劃委員會(huì)，1999.

［3］ 發(fā)改價(jià)格［2005］514號(hào).銷售電價(jià)管理暫行辦法［S］.北京:國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)，2005.

［4］ 林 娟.淺析大工業(yè)電力客戶基本電費(fèi)的選擇［J］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2011，(4):10-11.