基于电能平衡软件分析系统的工业企业用电状况研究

上海市能效中心 李慧波 秦宏波 张浩

前言

能源工业是国民经济的基础产业，也是技术密集型产业。“安全、高效”集中体现了现代化能源技术的特点，也是抢占未来能源技术制高点的主要方向。

2008年，国务院发布了《国务院关于进一步加强节油节电工作的通知》[国发（2008）23号]文件，要求全国各省市组织年用电量500万kWh以上的重点用电企业开展电能平衡工作。据统计数据，上海市工业系统重点用电企业超过1200家，2009年和2010年分别组织实施了132家和392家企业的电能平衡工作，已完成企业的综合用电量达153亿kWh，占工业用电量的19.4%，挖掘节能潜力7.17亿kWh，节能率达4.68%，为本市完成“十二五”的节能减排和应对气候变化及高效电机推广目标奠定了坚实基础。

1 电能平衡技术路线

图1 用电设备信息管理系统拓扑结构图

上海市充分利用信息化手段，将电能平衡工作分为软件填报、数据分析、现场专项诊断以及形成报告四个阶段进行。在对企业用电设备进行全面调研、了解的基础上，使用由市能效中心自主开发的工业企业电能平衡信息管理系统软件进行用电设备信息填报；对所填报信息进行初步分析，判断企业重点用电板块，其用电特点，初步判定节能潜力点；利用专业测试设备对企业重点用电设备进行在线用电测试，出具专项诊断报告，最后形成完整的电能平衡测试报告。

2 电能平衡软件拓扑结构

电能平衡软件涵盖企业的基本信息以及与用电相关的所有分系统数据，可以帮助企业建立用电设备的管理平台，其拓扑结构图如图1。

基本信息中，包括企业所属行业、综合能耗值、总用电量、供电线路、企业能源管理人员与联系人等信息。

与用电相关的系统可分为电力计量系统、变配电系统与用电系统。变配电系统可细分为变压器与电缆系统；用电系统则可细分为电机拖动系统、电热系统、整流系统与照明系统。各系统需要包括如下信息：相关设备的企业管理编号、型号、数量、额定参数、运行参数以及通过专业软件计算出来的用电量、效率等。

3 软件功能和企业用电状况分析

3.1 企业用电状况总体分析

工业企业用电设备主要包括电机系统、电热、整流及照明等四大系统，其中电机系统可进一步细分为风机、水泵、制冷空调、空压机和其它用途电机，共计八大用电设备系统，通过电能平衡软件可以对企业各系统装机容量和用电状况进行总体分析。下面以某工业企业2011年全厂用电信息统计为基础进行分析。

如图2所示，装机容量占比最小为整流系统，占比为0，占比最大的泵系统为41.91%。电机系统装机容量占比超过总装机容量的一半，为93.53%。

如图3所示，各用电系统用电量占比最大的是其泵系统，占比43.98%，其次是制冷系统22.97%、空压机系统16.22%、照明系统8.56%、风机系统4.22%、配电系统3.44%和其它用途电机0.61%。

图2 各用电系统装机容量占比

图3 各用电系统用电量占比

对比图2与图3中的电机系统，装机容量占93.53%，用电量占88%，即近九成电量为电机消耗。图4可直观地反映企业各月的用电状况，做好本市“十二五”节能减排工作，顺利完成节能减排任务，工业用电占到很大比例，电机系统节能是最重要的节能抓手。

3.2 高耗能淘汰设备筛选

加速企业老旧机电设备的淘汰是提高企业能源利用率的一个重要手段。根据国家工信部《高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第一批）》公告[工节（2009）第67号]和《高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第一批）》公告[工业和信息化部公告（2012）第14号]，S7系列变压器和Y系列、JO、JO2系列电动机均属淘汰机电设备。电能平衡软件集成了国家明令淘汰电机和变压器的数据库，可以自动实现淘汰设备的筛选功能。

以上海某工业企业为例，电机总数量为77台，全部为低压电机，经过软件筛选，该用电企业超过一半以上的电机为Y型电机，已列入国家工信部《高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第二批）》公告[（2012）第14号]规定的淘汰电机目录。根据国家和高效电机推广政策，企业对淘汰电机进行高效电机替换后将得到相当可观的节能效果，对本市“十二五”节能减排目标的完成会有积极的意义。

3.3 电机系统分析

1）设备数量分析

某企业电机总量77台，其中制冷空调系统电机为5台，泵系统电机为38台，风机系统电机为21台，空压机系统电机为3台，其它用途电机为10台。各电机系统数量占比分别为6%、50%、27%、4%和13%。

各系统电机数量占比见图5：

2）装机容量分析

该企业电机总装机容量为1204kW。其中制冷空调系统电机为405kW，泵系统电机为539.5kW，风机系统电机为84.5kW，空压机系统电机为155kW，其它用途电机为20kW。各电机系统装机容量占比分别为13%、21%、11%、14%和41%。

各系统电机装机容量占比见图6：

3）用电量分析

图6 各系统电机装机容量占比

图7 各系统电机用电量

图7统计数据为该企业2011年全年电机用电量，即460.7699万kWh。其中制冷空调系统用电量为105.8278万kWh，泵系统用电量为202.6651万kWh，风机系统用电量为19.4499万kWh，空压机系统用电量为74.7144万kWh，其它用途电机用电量为2.8269万kWh，各系统用电量占比分别为26%、50%、5%、18%和1%。

各系统电机装机容量占比见图7：

上图5、6、7中泵电机无论是数量、装机容量还是用电量的占比，都高于其它用电系统，对企业来讲节能潜力的挖掘重点可放在泵系统上。

4 结论

通过工业企业电能平衡软件对企业自身用电设备信息汇总、统计与分析，不仅可以帮助企业对用电设备账目的科学有效管理，而且便于企业对用电设备的用电特点分析，查找重点用电板块，使得节能分析更加具有针对性。