最大需量管理在电解铝生产中的运用

王君义，李世鹏

（1.中国铝业青海分公司，青海 西宁 810000；2青海桥头铝电公司，青海 西宁 810000）

1 实施背景

电解铝企业供电系统用电负荷大、覆盖范围广、电气设备多。生产过程中，电费支出占到了总成本的约40%。有效调整和控制供电系统中的设备运行，大幅度的减少共供电系统能耗，提高电能使用频率，大大降低制造成本。

图1 供电系统综合控制

最大需量计费采取的是以15min为时间间隔的平均功率，其中规定的时间间隔就是需量周期。电解铝生产中，通过有效采集最大需量的实时数据，优化控制方法、丰富控制手段、提升精益管理理念，对最大需量进行科学的分析，有效减少电解铝企业的电费支出[1]。

2 主要做法

电解铝生产作为高载能企业用电额度大，要做好对最大需量电费政策进行分析，实施有效的设备监控，科学统筹的分析生产用电方式，确定切合实际的最大需量值，如图2所示。

图2 电解铝工艺流程图

精准实施有效管理，实现对负荷的精益控制，达到用电的峰值负荷准确控制在最大需量申报值的104%～105%之间，有效降低基本电费的缴纳基数，减少电费支出。

2.1 最大需量电费计费方式

2.1.1 电费的计算方式

国家电网公司对企业电费的征收采用两部分计算法。电力企业的电费包括电费和基本电费。基本电费的计算，应当以用电企业公布的用电需求最高价或者用电企业的经营能力为依据[2]。两部制电费的计算公式如下：

电费=电量电费+基本电费；

电量电费＝计费电量×电量电价；

基本电费＝计费容量或计费需量×基本电价。

2.1.2 基本电费的计费方式

（1）基本电费按月计算，新装、增容、换装，每月基本电费按日按全月基本电费的三十分之一计算。停电、检修和计划限电的基本电费不得扣除。

（2）基本电费的计算有两种方式。

企业可以按照用电量的大小需求，进行申请报拟定，或者将企业内的用电设施投入能力计算。用户可以自行选择计算方法，但是计算后的结果在结算期内保持不变[2]。

基本电费的计算公式为：基本电费＝计费容量×基本电价。

供电部门的实施控制用电量申请最大值不得超过105%时，因此可按照最大电量需求进行充电容量进行申报，对基本电价加倍[3]。

需量电费的计算公式为：需量电费+需量指针×倍率×需量电价。

通过分析计算，电解铝企业的总运行负荷达到总装机容量的66%以上。基本电费按容量计算，其余按基本电费计算。

2.2 最大需量的申报的要求

2.2.1 最大需量计量方法

最大需量计费采用1个月～6个月的结算期15min的需量周期的平均功率，由供电部门采集最大一次功率值作为结算用需量值。

用电调度管理不当，在使用功率超过所申请负荷时是因为增加了瞬时有功功率，因此，够供电方将对超出用量的部分进行双倍收费。电解铝企业在生产全过程应中保持用电负荷的平稳。

2.2.2 最大需量计量申报准则

电解铝生产中申报的最大需量值，根据结算期电力负荷的实际情况，科学选择最大需求值，并将其作为自身的大需求值申报给供应商。经供应商批准后，按结算周期内最大需求量的申报价值缴纳基本电费。

最大需量不得低于变压器容量和高压电动机容量总和的30%。

2.3 精准统计和分析组成用电负荷的末端因素

利用价值链分析法可以对企业供电系统的电力供应链进行分析，找出企业供电系统最大需求综合控制过程中的两个关键问题。有效控制实际最大需求值[2]。

2.4 最大需量申报值的确定

通过对最大负荷的全过程科学、有效监控，精确、合理确定出最大需量申报值。可以采取以下措施：

（1）利用大数据分析系统，建立实时峰值负荷监控平台，准确的记录用电负荷数据结构。

（2）以统计数据为基础，科学掌握负荷运行规律，为最大需量申报值的设定提供依据。

（3）依照最大需量的申报期，建立并实施最大需量申报制度，定期精确地调整一次最大需量申报值，依据每个月的生产实际，精确测算出最大用电负荷，以此核算出最大需量申报值，获取基本电费优惠。

2.5 科学、有效控制最大需量实际值

电解铝生产企业针对自身企业的用电实际，对最大用电负荷进行错峰使用、优化控制，使用电负荷的峰值得到精确控制，保证实际最大需量不超过最大需量申报值105%。为了有效控制最大需量，采取以下措施。

（1）实施最大需量控制方案。①建立电解车间发生长重效应管理机制。②加强110KV输入电压监测。根据电网的电压便于，与实际电解生产情况可进行变压器调节，保证离电流传输的稳定性，最大限度的保证供电需求在合理范围内。③建立实时监控预警机制。对整流器设备的综合自动控制系统进行优化，设置出最大负荷的报警值，实施进行有功功率的控制信息输入。④细化负荷调度制度，当负荷变化值异常波动，及时发出负荷监控报警，动力车间启动预案调整整流设备运行参数，控制系统负荷，达到对负荷科学、合理的调度。

（2）完善动力车间主控室的监管。①对电网电压的高低范围进行确定，当使用电压超出范围时，要与电力调度中心进行电网电压调整。②根据实际用电的负载需求情况，确定出整个系统的输出直流电压，如果出现输出直流电压异常的情况，就要启动相应的应对措施。③定期监测电解串联电压、电流，异常时调节整流机组设定值和有载调节变压器的工作水平。

（3）建立了电解槽停开槽调度制度。

（4）合理调整供电系统运行方式，完善大功率设备启动或运行制度，科学安排用电时间、顺序，达到削峰填谷的目的。

3 总结

最大需量综合管理在某电解铝企业运用后，实现了对用电负荷的精准、高效管理。通过对公司供电系统各终端因素的科学统计，实现对公司用电负荷的全程跟踪统计，准确核定出最大需量申报值。实施精准的设备监控、数据采集制度。实现精确控制的供电负荷的精确管理,所以实际电解生产系列的峰值负载供电系统，一般的申报表都在104%～105%之间，可以最大值的获取用电费用的折扣，降低企业经济支出。