减少外购电量的节能措施

减少外购电量的节能措施

王巍  熊浩  李立洋  王叶婷

（湖南华电长沙发电有限公司，湖南省 长沙市410203）

Energy saving measures to reduce purchased electricity

WANG Wei,JiangHuiHong,LILiYang

(Hunan Huadian Changsha Power Generation Co., Ltd., Changsha 410203, Hunan Province, China)

摘要：长沙电厂2*600 MW 超临界机组，在生产中发现#1机组停运时产生的下网电量较多，下网电量由电厂以工业用电电价支付电网公司，费用高达0.7元，而电厂上网电价仅为0.45元，其中的电费差价是电厂减少成本的关键点。经试验采用转移部分公用系统用电至运行机组、改变大容量设备运行方式、调整厂用电系统运行方式等方法来减少下网电量，从而减少外购电费，取得了较好的经济效果。

关键词：下网电量；电费差价；成本

ABSTRACT: During the production of 2 * 600 MW supercritical units in Changsha power plant, it was found that #1 units shut down to generate a large amount of off grid power. The off grid power is paid by the power plant to the power grid company at the industrial power price, which is as high as 0.7 yuan, while the on grid power price of the power plant is only 0.45 yuan, of which the power charge difference is the key point for the power plant to reduce costs. After the test, some methods such as transferring the power consumption of public system to the operating unit, changing the operation mode of high-capacity equipment and adjusting the operation mode of auxiliary power system are adopted to reduce the power off the grid, so as to reduce the purchased power charge, and achieve good economic results.

KEY WORDS: off-grid energy; Electricity price difference; production costs;

0引言

随着电力体制改革的逐步深入,“厂网分开、竞价上网”使火力发电企业之间的竞争加剧。[1]“十二五”以来湖南分别于2011年6月11日[2]2011年12月1日[3]和2015年4月20日[4]进行了三次较大的电价调整。湖南电网2021年扩大市场化交易电量规模至超过600亿千瓦时推进电力专场交易进一步降用能成本[5]。对电厂而言效益是火力发电企业的生命线，降低成本是提高效益的根本途径。上网电量和上网电价是影响火力发电厂收益的两个主要因素，火力发电厂有时又是电网用户，下网电量和工业用电电价成为火力发电厂成本构成中的重要一环。长沙地区工业用电电价为0.7元，上网电价仅为0.45元，上网电价与工业用电电价差价为0.25元，带来巨大电费差价损失。随着发电厂年度利用小时数的不断降低，网购电量越来越大，由于结算方式的变化增加了发电厂的成本支出，如何减少网购电量节省开支成为迫切的研究课题。[6]通过可行性措施使火电厂用电尽量“自产自用”，减少下网电量是降低生产成本的可行之法。本文通过对长沙电厂产生下网电量的原因进行分析，制定减少下网电量的措施并进行试验，取得了较好的经济效果。

1设备简介

长沙电厂 2*600MW超临界机组发电机均采用发变组单元接线，#1机组配备240000/220主变压器，220KV系统母线采用双母线接线方式，正常运行中母联开关投入，双母线并列运行。220KV系统共有两回出线，分别为华乐I线、华乐II线。I母线运行设备有#1主变、华乐I线；II母线运行设备有#01启备变、华乐II线。#2机组经一台240000/500主变压器直接送至

500KV沙坪变电站。

每台发电机出口均T接一台SFF10—63000/20型分裂绕组变压器作为本机厂用6KV系统工作电源。每台发电机出口均T接一台SF10-40000/20型变压器作为本机脱硫6KV系统工作电源。#1、#2机组公用一台SFFZ—CY—63000/220型有载调压分裂绕组变压器作为6KV系统的启动、备用电源。

2存在的问题

湖南地处大陆性亚热带季风湿润气候区,气候年内与年际的变化较大,冬寒冷而夏酷热,春夏多雨,秋冬干旱。[7]整体来说，湖南电网的负荷基数低，受气候和气温的影响明显。[8]由于空调负荷占比越来越大,且冬、夏季节空调负荷特性有明显不同，电网负荷呈现明显的时段性、季节性，电网日峰谷差逐年增大。[9]受此影响，湖南地区火力发电厂深度调峰、启停调峰的次数和持续时间逐年增加。从表1可以看出，2020年全年长沙电厂调停5次共32天，调停期间产生下网电量270.33万kW·h。启机产生下网电量22.88万kW·h。

湖南电网的电源结构中水电装机容量占比较大，每年4、5月份丰水期可保障湖南区域大部分用电，火电厂一般选择这时进行机组检修工作。2020年长沙电厂#1、#2机小修共42天，小修期间产生下网电量388.17万kW· h。综上，长沙电厂2020年上半年下网电量总计687.77万kW·h，支付外购电费481.44万元，增加公司生产成本。

表 1 长沙电厂2020年下网电量数据表

Table 1Data sheet of off grid electricity of Changsha power plant in 2020

3分析与优化

2020年长沙公司产生下网电量687.77万kW·h，结合生产情况对每月下网电量进行分析，下网电量的产生主要和#1机组停机有关。受负荷不足影响的调度停机一般停机时间较短，机组检修停机时间一般较长，针对两种不同情况采取不同的措施。

3.1 方案一：#1机组调度停机时的方案

  当#1机组停运#2机组运行时，#1机组6KV工作段电源由#1高厂变倒换为启备变供电，下网电量由此产生。通过分析6KV工作段上负荷，主要从两个方面减少下网电量，一是减少由#1机6KV工作段接带的公用系统用电。如表2所示，根据公用系统用电性质和重要性确定照明一段、净水站一段、化水一段、煤场一段、输煤一段这五处公用系统用电转移至#2机厂用电接带。二是减少#1机6KV工作段上电机运行时间，将节能意识下到班组，改进操作习惯，当启动公用系统6KV设备时优先启动#2机组6KV工作段上的设备，涉及设备有仪用空压机、循环水泵、除灰空压机、斗轮机、胶带机、湿磨、石膏脱水真空泵。在实际采取措施中根据用电负荷的动态变化实时调整应对措施。[10]

表 2公用系统负荷性质分析表

Table 2 Analysis of load properties of public system

3.2  方案二：#1机组检修停机时的方案

目前全国6KV配电设备可靠性较高，母线故障、开关拒动、等异常较少。[11]长沙电厂脱硫6KV一、二段之间配置母联开关，脱硫6KV一段与6KV工作二段之间有电缆连接，配置隔离刀闸和断路器。[12]由于机组每年检修时间较长且启机时间较为确定，当#2机组运行#1机组检修时可以通过对厂用电系统运行方式调整进一步减少下网电量。

#2机组正常运行时，#2高厂变接带厂用工作6kV三、四段；#2高压脱硫变接带脱硫6kV二段，通过脱硫6kV一、二段母联开关对脱硫6kV一段送电，#1低压脱硫变保持明备用状态，380V脱硫工作一、二段均由

#2低压脱硫变接带。厂用工作6kV二段检修工作结束后，通过脱硫6kV一段对厂用工作6kV二段送电。考虑#2脱硫变容量，厂用工作6kV二段#1煤场变、#1灰库变、#1化水变、#1输煤变、#1净水站变、#1公用变恢复明备用状态，不接带工作负荷。#2汽机变、#2锅炉变、#2电除尘变恢复正常运行方式，正常接带负荷。

厂用工作6kV二段#1碎煤机、#1A胶带机、#4A胶带机、#3除灰空压机、#4除灰空压机恢复正常运行方式，#2仪用空压机送电恢复备用方式，其它高压辅机保持停电备用状态。

4试验效果

2021年#1机组调度停机期间实施方案一后效果如表三所示，实施前日均电费支出为51150*0.7=3.58万元，实施措施后有效降低上网电量，减少的上网电量变为由厂用电提供，此时电费支出为16500*0.7+（51150-16500）*0.45=2.72万元，日均节省电费支出0.86万元。

表 3 #01启备变功率

Table 3 Standby transformer power

2021年4-5月#1机组小修期间，停机共27天，实施方案二后下网电量明显降低，从表4中可以看出日均可节省电费支出57773*0.7-27549*0.7-（57773-27549）*0.45=0.75万元。

表 4  4—5月份检修期间下网电量情况

Table 4 Off grid power during overhaul from April to May

表 5长沙电厂2021年下网电量数据表

Table 5 Data sheet of off grid electricity of Changsha power plant in 2021

  如表5所示，2021年采取两种不同方案后效果明显，日均下网电量减少6.34万kW·h，降幅达79%，外购电费对比2020年减少375.46万元。通过加强管理，减少企业自身在电费方面的一些不必要的支出。[13]

5结语

  在“竞价上网”形势下，我们一方面要向同网同价努力，同时也要做到优质优价。[14]电力生产企业的发电计划与上网电价和企业利润直接相关，最基本的影响因素就是发电成本。[15]通过机组不同停运时长制定针对性节能措施，有效减少下网电量的产生，提高公司经济效益。从试验可看出，火电厂生产过程中一定还有提高经济性的方法未被发现，关注生产运行经济指标，时刻思考火电厂长久经营的关键。勇于打破常规，在经济性和安全性之间找到平衡是火电厂提质增效的可行路径。

参考文献   

[1]杨才昌. 价值链分析法在火力发电企业成本管理中的应用研究[D]. 华北电力大学(北京).

[2]湖南省物价局. 关于省电网电价调整有关问题的通知[Z]. 2011.

[3]湖南省物价局. 关于省电网电价调整有关问题的通知[Z]. 2011.

[4]湖南省物价局. 关于降低全省燃煤发电上网电价和工商业用电价格的通知[Z]. 2015.

[5]湖南省人民政府. 国网湖南电力服务“三高四新”战略、助推湖南高质量发展新闻发布会[Z]. 2021.

[6]陈鹏飞. 节省网购电量研究与实践[J]. 中国科技投资, 2020(1):2.

[7]路建明, 石辉, 贺鹏程. 湖南电网调峰特性分析及建议[J]. 湖南电力, 2019, 39(3):3.

[8]贺辉. "十二五"期间湖南电网电力负荷特性分析及其相关建议[J]. 电力需求侧管理, 2017, 019(003):39-42.

[9]路建明, 石辉, 贺鹏程. 湖南电网调峰特性分析及建议[J]. 湖南电力, 2019, 39(3):3.

[10]李全. 充分利用自发电量,减少外购电费支出[J]. 冶金动力, 2017(5):2.

[11]杨大为, 谢少洲, 杨富强. 2×300MW机组节省网购电量改造及效果[J]. 科技情报开发与经济, 2010, 20(19):204-206.

[12]湖南华电长沙发电有限公司.600MW集控主机运行规程[S]. 2015.

[13]孙国荣. 从电费构成看企业如何合理减少月电费支出[E]. 电力需求侧管理, 2005.

[14]叶发明. 市场经济下的燃煤火电厂的发电成本分析[J]. 广东电力, 2002, 15(5):5.

[15]高坤. 关于火电厂发电成本与上网电价的相关分析[J]. 经贸实践, 2019.

作者简介：

王巍（1976），男，湖北武汉，电气工程师，研究方向为发电厂运行及维护，wangwei3245@163.com

熊浩（1982），男，湖南岳阳，助理工程师，研究方向为发电厂运行及维护，33682020@qq.com

李立洋（1993），男，湖南长沙，助理工程师，研究方向为发电厂运行及维护，411047690@qq.com

王叶婷（2004），女，湖南长沙，研究方向为电力工业设计，18774885253@139.com