削峰填谷在企业节能降耗中的应用

飞光兴+周怡+和志桥+李宇鹏+高旋+姚垚+董昱恺+杨明+袁海+郑博升

[摘要]电能是各大企业广泛应用的清洁能源，因电厂是全天候持续发电的，如果发出来的电不用掉，用于发电的能源也就浪费掉了。玉溪卷烟厂动力车间作为能源的供应与使用部门，通过分析空压制冷作业区供水站用电设备、班组运行以及工艺流程的现状，运用削峰填谷办法，优化班组运行流程，降低电能购入费用，产生了巨大的社会效益。

[关键词]清洁能源 削峰填谷 应用

[中图分类号]F275.3 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2016）22-0050-02

节能降耗是企业的生存之本，要树立一种“点点滴滴降成本，分分秒秒增效益”的节能意识，以最好的管理，来实现节能效益的最大化。电能是广泛应用的清洁能源，如何提升能源使用效率，最大限度地挖掘节约潜力，成为玉烟当前一项重要任务。玉溪卷烟厂动力车间作为能源的供应与使用部门，通过分析空压制冷作业区供水站用电设备、班组运行以及工艺流程的现状，运用削峰填谷办法，优化班组运行流程，降低电能购入费用，产生了巨大的社会效益。

一、动力车间节能降耗的现状

（一）行业背景

云南省电能主要为水利发电，装机容量固定，水利发电生产的电量只与水量有关，且在电能不能进行大量存储的情况下，高峰期使用电能将会造成水利发电不能满足使用要求的情况，需要使用火力发电进行补偿，消耗额外燃料，而用电低谷时期电能产量远大于使用量，多余电能无法使用或存储，造成了极大的浪费。对此供电局对于工业用电实行峰谷电价制度，在用电高峰期和用电低谷期时购入电能价格不同。

卷烟单箱综合能耗是烟草行业创建优秀卷烟工厂的主要指标之一，也是行业40多项对标指标之一。如何提升电能使用效率，最大限度地挖掘节约潜力，成为玉烟当前一项重要任务。

（二）现状分析

动力车间供水站有三个蓄水水池，分别是1000m?的低位水池，3000m?的高位水池和1600m?的马拉山水池，低位水池与高位水池间有4台75KW，流量200m?水泵（两用两备），高位水池与马拉山水池间有2台75KW，流量150m?水泵（一用一备）。

根据调查，动力车间供水站2015年全年供水量1605248m?，平均每日供水4398m?。供电局峰谷电价收费方式主要分为三个时段，早上9点—12点、下午6点—11点为峰时，早上7点—9点、下午12点—6点为平时，晚上11点—早上7点为谷时。小组统计了一个月内供水站不同时段使用水泵抽水量，并制作了饼图，如图所示。由统计图中可以看出峰时抽水量最高，占总量的41%，谷时抽水量最低，占总量的24%，存在较大改进空间。如图1：

二、优化改善的原理

（一）削峰填谷介绍

用电负荷调整措施具体可以分为：削峰、填谷、移峰填谷。削峰是指在电网高峰负荷期减少用户的电力需求，填谷是指在电网低谷时段增加用户的电量需求，移峰填谷是指将高峰负荷的用户需求转移到低谷负荷时段。通过削峰填谷，电网需要的发电设备调峰容量小，从而可以提高发电设备的利用率。如图2：

（二）改善的工艺流程

2015年供水站平均每日供应自来水4398m?，供水站三个水池蓄水总量5600m?大于每日用水量4398m?，当水池充满时可以保证一天全厂正常供水。供水站两台水泵流量为200m?/h，经过测量，水泵效率约为90%。用电谷时时间段为晚上11点—早上7点，共计八个小时，若谷时八个小时都启动水泵抽水，则蓄水量为200×2×8×90%=2880m?，不能满足生产，每日还需抽水4400m?-2880m?=1520m?，还需要在用电平时启动水泵进行抽水。启动水泵时间为1520m?÷（200m?×2×90%）=4.2h，早上7点—9点、下午12点—6点为用电平时，共计8小时，满足要求。

根据计算结果，小组决定将原来由供水站操作工根据水池水量自行开启水泵的运行方式改为在晚上11点—早上7点期间启动水泵蓄水，早上7点后停水泵，如无特殊情况导致当日用水量增大水池水量不足，则在下午12点—6点期间进行蓄水直到水池蓄满，停止水泵。改进前后启动水泵时间对比如表1所示。

三、削峰填谷方法的应用效果

（一）效果对比

统计对比改进前后一个月内供水站不同时段抽水量，如表2：

由统计数据可以看出，通过对供水站运行方式进行削峰填谷改进后，有效减少了在峰时电价时期用电量，增加了谷时电价时期用电量，达到了预期效果。改进后不同时段实际抽水量占比如图3所示

（二）经济效益

供电局不同时段电价收费如表3所示：

根据统计表2数据，改进前：

每月峰时抽水时间为：53291m?÷（200m?×2×90%）≈148h

每月峰时抽水用电量：148h×75kw×3≈33300kw/h

每月平时抽水时间为：44726m?÷（200m?×2×90%）≈124h

每月平时抽水用电量：124h×75kw×3≈27900kw/h

每月谷时抽水时间为：30563m?÷（200m?×2×90%）≈85h

每月谷时抽水用电量：85h×75kw×3≈19125kw/h

每年费：（33300×0.856+27900×0.583+19125×0.310）×6+（33300×0.617+27900×0.424+19125×0.231）×6=524956.98元

改进后：

每月峰时抽水时间为：3254m?÷（200m?×2×90%）≈9h

每月峰时抽水用电量：9h×75kw×3≈2025kw/h

每月平时抽水时间为：41483m?÷（200m?×2×90%）≈115h

每月平时抽水用电量：115h×75kw×3≈25875kw/h

每月谷时抽水时间为：80225m?÷（200m?×2×90%）≈223h

每月谷时抽水用电量：223h×75kw×3≈50175kw/h

每年费：（2025×0.856+25875×0.583+50175×0.310）×6+（2025×0.617+25875×0.424+50175×0.231）×6=337101.84元

根据计算则每年节约费用：524956.98元-337101.84元=187855.14元。

由于云南省电能主要为水利发电，装机容量固定，水利发电生产的电量只与水量有关，且在电能不能进行大量存储的情况下，高峰期使用电能将会造成水利发电不能满足使用要求的情况，需要使用火力发电进行补偿，消耗额外燃料，而用电低谷时期电能产量远大于使用量，多余电能无法使用或存储，造成了极大的浪费。

通过改善后减少了用电高峰时期用电量（33300kw/h-2025kw/h）×12=375300kw/h，相当于燃烧122.73t标煤，根据能源基础数据每燃烧一吨标煤排放二氧化碳约2.6t，二氧化硫约24kg，氮氧化物约7kg。所以改善后效果如表4所示：

四、总结

玉溪卷烟厂动力车间将削峰填谷的方法运用在供水站工艺流程上，对供水现状、工艺、用电设备及成本等方面都做了多方面的分析、改善及应用，为玉烟每年电费节约了18.7万元，降低成本，提高了对标指标。同时有效节约了能源，减少了浪费，也减少了火力发电产生的各类有害气体物的排放，为企业树立了良好的社会形象。此次改善成果可以在其他卷烟厂供水设施推广使用。

【参考文献】

[1]杨恒.配电运行管理中的节能技术运用初探[J].机電信息，2016（27）.

[2]黄小凡.节能技术在小家电产品领域中的应用[J].科技展望，2016（28）.

[3]李平安.某运营商大型数据中心节能方案研究[J].江苏通信，2016（04）.

[4]王永成.电工仪器仪表在节能减排中的作用[J].科技展望，2016（28）.

责任编辑：张丽