最大需量管理在電解鋁生產(chǎn)中的運(yùn)用

王君義，李世鵬

（1.中國鋁業(yè)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(shí)施背景

電解鋁企業(yè)供電系統(tǒng)用電負(fù)荷大、覆蓋范圍廣、電氣設(shè)備多。生產(chǎn)過程中，電費(fèi)支出占到了總成本的約40%。有效調(diào)整和控制供電系統(tǒng)中的設(shè)備運(yùn)行，大幅度的減少共供電系統(tǒng)能耗，提高電能使用頻率，大大降低制造成本。

圖1 供電系統(tǒng)綜合控制

最大需量計(jì)費(fèi)采取的是以15min為時(shí)間間隔的平均功率，其中規(guī)定的時(shí)間間隔就是需量周期。電解鋁生產(chǎn)中，通過有效采集最大需量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，優(yōu)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(jìn)行科學(xué)的分析，有效減少電解鋁企業(yè)的電費(fèi)支出[1]。

2 主要做法

電解鋁生產(chǎn)作為高載能企業(yè)用電額度大，要做好對最大需量電費(fèi)政策進(jìn)行分析，實(shí)施有效的設(shè)備監(jiān)控，科學(xué)統(tǒng)籌的分析生產(chǎn)用電方式，確定切合實(shí)際的最大需量值，如圖2所示。

圖2 電解鋁工藝流程圖

精準(zhǔn)實(shí)施有效管理，實(shí)現(xiàn)對負(fù)荷的精益控制，達(dá)到用電的峰值負(fù)荷準(zhǔn)確控制在最大需量申報(bào)值的104%～105%之間，有效降低基本電費(fèi)的繳納基數(shù)，減少電費(fèi)支出。

2.1 最大需量電費(fèi)計(jì)費(fèi)方式

2.1.1 電費(fèi)的計(jì)算方式

國家電網(wǎng)公司對企業(yè)電費(fèi)的征收采用兩部分計(jì)算法。電力企業(yè)的電費(fèi)包括電費(fèi)和基本電費(fèi)?；倦娰M(fèi)的計(jì)算，應(yīng)當(dāng)以用電企業(yè)公布的用電需求最高價(jià)或者用電企業(yè)的經(jīng)營能力為依據(jù)[2]。兩部制電費(fèi)的計(jì)算公式如下：

電費(fèi)=電量電費(fèi)+基本電費(fèi)；

電量電費(fèi)＝計(jì)費(fèi)電量×電量電價(jià)；

基本電費(fèi)＝計(jì)費(fèi)容量或計(jì)費(fèi)需量×基本電價(jià)。

2.1.2 基本電費(fèi)的計(jì)費(fèi)方式

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

（2）基本電費(fèi)的計(jì)算有兩種方式。

企業(yè)可以按照用電量的大小需求，進(jìn)行申請報(bào)擬定，或者將企業(yè)內(nèi)的用電設(shè)施投入能力計(jì)算。用戶可以自行選擇計(jì)算方法，但是計(jì)算后的結(jié)果在結(jié)算期內(nèi)保持不變[2]。

基本電費(fèi)的計(jì)算公式為：基本電費(fèi)＝計(jì)費(fèi)容量×基本電價(jià)。

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

需量電費(fèi)的計(jì)算公式為：需量電費(fèi)+需量指針×倍率×需量電價(jià)。

通過分析計(jì)算，電解鋁企業(yè)的總運(yùn)行負(fù)荷達(dá)到總裝機(jī)容量的66%以上?；倦娰M(fèi)按容量計(jì)算，其余按基本電費(fèi)計(jì)算。

2.2 最大需量的申報(bào)的要求

2.2.1 最大需量計(jì)量方法

最大需量計(jì)費(fèi)采用1個(gè)月～6個(gè)月的結(jié)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(jié)算用需量值。

用電調(diào)度管理不當(dāng)，在使用功率超過所申請負(fù)荷時(shí)是因?yàn)樵黾恿怂矔r(shí)有功功率，因此，夠供電方將對超出用量的部分進(jìn)行雙倍收費(fèi)。電解鋁企業(yè)在生產(chǎn)全過程應(yīng)中保持用電負(fù)荷的平穩(wěn)。

2.2.2 最大需量計(jì)量申報(bào)準(zhǔn)則

電解鋁生產(chǎn)中申報(bào)的最大需量值，根據(jù)結(jié)算期電力負(fù)荷的實(shí)際情況，科學(xué)選擇最大需求值，并將其作為自身的大需求值申報(bào)給供應(yīng)商。經(jīng)供應(yīng)商批準(zhǔn)后，按結(jié)算周期內(nèi)最大需求量的申報(bào)價(jià)值繳納基本電費(fèi)。

最大需量不得低于變壓器容量和高壓電動(dòng)機(jī)容量總和的30%。

2.3 精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)和分析組成用電負(fù)荷的末端因素

利用價(jià)值鏈分析法可以對企業(yè)供電系統(tǒng)的電力供應(yīng)鏈進(jìn)行分析，找出企業(yè)供電系統(tǒng)最大需求綜合控制過程中的兩個(gè)關(guān)鍵問題。有效控制實(shí)際最大需求值[2]。

2.4 最大需量申報(bào)值的確定

通過對最大負(fù)荷的全過程科學(xué)、有效監(jiān)控，精確、合理確定出最大需量申報(bào)值?？梢圆扇∫韵麓胧?/p>

（1）利用大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，建立實(shí)時(shí)峰值負(fù)荷監(jiān)控平臺(tái)，準(zhǔn)確的記錄用電負(fù)荷數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

（2）以統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，科學(xué)掌握負(fù)荷運(yùn)行規(guī)律，為最大需量申報(bào)值的設(shè)定提供依據(jù)。

（3）依照最大需量的申報(bào)期，建立并實(shí)施最大需量申報(bào)制度，定期精確地調(diào)整一次最大需量申報(bào)值，依據(jù)每個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)際，精確測算出最大用電負(fù)荷，以此核算出最大需量申報(bào)值，獲取基本電費(fèi)優(yōu)惠。

2.5 科學(xué)、有效控制最大需量實(shí)際值

電解鋁生產(chǎn)企業(yè)針對自身企業(yè)的用電實(shí)際，對最大用電負(fù)荷進(jìn)行錯(cuò)峰使用、優(yōu)化控制，使用電負(fù)荷的峰值得到精確控制，保證實(shí)際最大需量不超過最大需量申報(bào)值105%。為了有效控制最大需量，采取以下措施。

（1）實(shí)施最大需量控制方案。①建立電解車間發(fā)生長重效應(yīng)管理機(jī)制。②加強(qiáng)110KV輸入電壓監(jiān)測。根據(jù)電網(wǎng)的電壓便于，與實(shí)際電解生產(chǎn)情況可進(jìn)行變壓器調(diào)節(jié)，保證離電流傳輸?shù)姆€(wěn)定性，最大限度的保證供電需求在合理范圍內(nèi)。③建立實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警機(jī)制。對整流器設(shè)備的綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)置出最大負(fù)荷的報(bào)警值，實(shí)施進(jìn)行有功功率的控制信息輸入。④細(xì)化負(fù)荷調(diào)度制度，當(dāng)負(fù)荷變化值異常波動(dòng)，及時(shí)發(fā)出負(fù)荷監(jiān)控報(bào)警，動(dòng)力車間啟動(dòng)預(yù)案調(diào)整整流設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，控制系統(tǒng)負(fù)荷，達(dá)到對負(fù)荷科學(xué)、合理的調(diào)度。

（2）完善動(dòng)力車間主控室的監(jiān)管。①對電網(wǎng)電壓的高低范圍進(jìn)行確定，當(dāng)使用電壓超出范圍時(shí)，要與電力調(diào)度中心進(jìn)行電網(wǎng)電壓調(diào)整。②根據(jù)實(shí)際用電的負(fù)載需求情況，確定出整個(gè)系統(tǒng)的輸出直流電壓，如果出現(xiàn)輸出直流電壓異常的情況，就要啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)對措施。③定期監(jiān)測電解串聯(lián)電壓、電流，異常時(shí)調(diào)節(jié)整流機(jī)組設(shè)定值和有載調(diào)節(jié)變壓器的工作水平。

（3）建立了電解槽停開槽調(diào)度制度。

（4）合理調(diào)整供電系統(tǒng)運(yùn)行方式，完善大功率設(shè)備啟動(dòng)或運(yùn)行制度，科學(xué)安排用電時(shí)間、順序，達(dá)到削峰填谷的目的。

3 總結(jié)

最大需量綜合管理在某電解鋁企業(yè)運(yùn)用后，實(shí)現(xiàn)了對用電負(fù)荷的精準(zhǔn)、高效管理。通過對公司供電系統(tǒng)各終端因素的科學(xué)統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對公司用電負(fù)荷的全程跟蹤統(tǒng)計(jì)，準(zhǔn)確核定出最大需量申報(bào)值。實(shí)施精準(zhǔn)的設(shè)備監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集制度。實(shí)現(xiàn)精確控制的供電負(fù)荷的精確管理,所以實(shí)際電解生產(chǎn)系列的峰值負(fù)載供電系統(tǒng)，一般的申報(bào)表都在104%～105%之間，可以最大值的獲取用電費(fèi)用的折扣，降低企業(yè)經(jīng)濟(jì)支出。